STP生成树制服网络广播风暴(下)

日期: 2008-11-24 作者:卓维乾 来源:TechTarget中国 英文

  多环形网络可以实现任何一条链路出现问题都不影响应用,但在环形交换网络中很容易出现“广播风暴”。出现“广播风暴”主要有两种原因:广播和电缆中断引发环路。
  
  1)广播环路

  图8-3中说明广播环路的形成。网络两台交换和两台主机,两台交换机之间环形连接,如果没有启用生成树,主机A向主机B发送广播帧。

  高可靠多冗余网络示意图
  
 图8-2  高可靠多冗余网络示意图

 广播环路产生示意图 
  
图8-3  广播环路产生示意图

  假设两台交换机均没有运行生成树,主机A发送MAC为FF-FF-FF-FF-FF-FF 的广播帧①,由于以太网络是星形或总线形,广播同时发送到SW-1和SW-2上②,当广播帧达到SW-1 1/1端口时,SW-1通过端口1/2将该广播帧发送给SW-2 的1/2口③④,SW-2通过1/1端口又将该广播帧发给SW的1/1 端口⑤⑥,SW-1将该数据帧继续通过1/2端口继续发给SW-2 的1/2口⑦,这样一个环路形成;另外我们注意到,第一个广播帧也发给SW-2的1/1,SW-2也一样将该广播帧发给SW-1,这样双向广播形成。
  
  在路由网络中不存在这个问题,路由协议为了避免环路的性,有一个参数叫路由老化时间(TTL)。而在以太交换网络中情况却不是这样,可以从以太网帧格式分析出来,如图8-4所示。

  以太网 DIX 版本2 帧格式
  
图8-4  以太网 DIX 版本2 帧格式

  在以太网DIX版本2中,数据帧格式中没有类似TTL这样的老化计数器,所以数据帧将在环路的以太网中不停的循环。可以想象,一个简单的默认广播帧在环路中以2的N次方增生,眨眼间就足以将100M的以太网给堵死。

   提示:在第三层中才有TTL,随着TTL值的不断减小,直到0的进修,数据包就会被丢弃。目前有部分厂家的交换机出厂时,默认的STP是关闭的,这样就需要提供现场工作人员一定要注意规划网络,或者项目实施的时候打开生成树功能。

  2)网络链路中断引发环路
  
  常见的环路主要是广播环路引起,然而,单播也能引发环路,图8-5显示了该环路引发的流程。

  单播引发的环路
  
图8-5  单播引发的环路

  假设主机A发送一个Ping单一包给主机B①,数据包将同时发送到SW-1和SW-2的1/1端口上②,这时主机B临时关机,这是在SW-2上,主机B 的MAC地址从MAC地址表中被释放,这是SW-1的MAC表内没有主机B的MAC地址,直接将该数据包发送给SW-2 的1/2端口③、④,SW-2收到SW-1来的数据包,这时就有可能出现两种情况:
  
    SW-2将广播该数据帧,应该主机B的MAC地址是新学到的,又重新从1/1口发送到回去⑤,这样环路产生。

    SW-2从端口 1/2收到源地址为AA.AA.AA.AA.AA.AA的数据包,这是SW-2错误的更新他的MAC地址表,误认为主机A从1/2端口学到⑥,造成网络无法正常通信。

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