若交换机 A
与交换机 B
之间的链路故障
若交换机 A
与交换机 B
和 交换机 C
之间的链路都出现故障
则原来的以太网,变成了三个独立的较小的以太网,它们之间无法通行
添加
冗
余
链
路
\color{red}冗余链路
冗余链路可以提高以太网的可靠性
B
和 C
之间添加一条冗余链路后 A
与交换机 B
之间的链路出现故障,整个网络还是连通的但是冗余链路
也会带来负面效应-----形成
网
络
环
路
\color{red}网络环路
网络环路
广
播
风
暴
\color{red}广播风暴
广播风暴
大量消耗网络资源,使得网络无法正常转发其他数据帧
假设主机 H1
发送一个广播帧(假设都知道了对方的 MAC
地址)
交换机 B
收到该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 A
收到交换机 B
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 C
收到交换机 B
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 C
收到交换机 A
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 A
收到交换机 C
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 B
收到交换机 C
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
交换机 B
收到交换机 A
转发来的该帧后,将其从自己的其他所有接口转发出去
显然,该广播帧将在各交换机之间反复转发
,分别按顺时针和逆时针方向同时兜圈
这就是所谓的广播风暴
主
机
收
到
重
复
的
广
播
帧
\color{red}主机收到重复的广播帧
主机收到重复的广播帧
交
换
机
的
帧
交
换
表
震
荡
(
漂
移
)
\color{red}交换机的帧交换表震荡(漂移)
交换机的帧交换表震荡(漂移)
当交换机 B
收到主机 H1
发送的广播帧后,进行登记工作
MAC
地址 H1
和帧进入交换机 B
的接口号 当交换机 B
再次收到交换机 C
转发来的该广播帧后,进行登记工作
将帧的源 MAC 地址 H1
和帧进入交换机 B
的接口号
2
2
2(这条错误记录
) 登记到交换表中
并删除原先正确的记录
(源 MAC 地址还是主机 H1
的 MAC
地址,
B
−
>
A
−
>
C
−
>
B
B - > A - > C - > B
B−>A−>C−>B)
当交换机 B
再次收到交换机 A
转发来的该广播帧后,进行登记工作
将帧的源 MAC
地址 H1
和帧进入交换机 B
的接口号
3
3
3(这条错误记录
) 登记到交换表中
并删除原先错误的记录
(源 MAC 地址还是主机 H1
的 MAC
地址,
B
−
>
A
−
>
C
−
>
A
−
>
B
B - > A - > C - > A -> B
B−>A−>C−>A−>B)
很显然,有关 MAC
地址 H1
的记录将在这两个错误记录之间反复震荡
例如:
5
5
5 台交换机之间进行了冗余连接,冗余链路不止一条,网络环路不止一个
如果各交换机的各接口都处于正常状态,则会存在多个网络环路
实际上,各交换机之间按照生成树协议中规定的生成树算法,交互一些参数后,就可以判断出自己应该阻塞自己的哪些接口。
这样就形成了在逻辑上没有环路的网络
最终生成的树型逻辑拓扑要
确
保
连
通
整
个
网
络
\color{red}确保连通整个网络
确保连通整个网络;
相关交换机检测到该故障后,重新计算生成树,决定将自己之前阻塞的接口恢复为正常状态
这样就会形成一个新的逻辑上没有环路的网络
当首次连接交换机或网络
物
理
拓
扑
发
生
变
化
\color{red}物理拓扑发生变化
物理拓扑发生变化时(有可能是人为改变或故障),交换机都将进行
生
成
树
的
重
新
计
算
\color{red}生成树的重新计算
生成树的重新计算。
以太网交换机使用
生
成
树
协
议
S
T
P
\color{red}生成树协议STP
生成树协议STP(Spanning Tree Protocol),可以在增加冗余链路来提高网络可靠性的同时又
避
免
网
络
环
路
带
来
的
各
种
问
题
\color{red}避免网络环路带来的各种问题
避免网络环路带来的各种问题。
不论交换机之间采用怎样的物理连接,交换机都能够
自
动
计
算
并
构
建
一
个
逻
辑
上
没
有
环
路
的
网
络
\color{red}自动计算并构建一个逻辑上没有环路的网络
自动计算并构建一个逻辑上没有环路的网络,其逻辑拓扑结构必须是树型的(无逻辑环路);
最终生成的树型逻辑拓扑要
确
保
连
通
整
个
网
络
\color{red}确保连通整个网络
确保连通整个网络;
当首次连接交换机或网络
物
理
拓
扑
发
生
变
化
\color{red}物理拓扑发生变化
物理拓扑发生变化时(有可能是人为改变或故障),交换机都将进行
生
成
树
的
重
新
计
算
\color{red}生成树的重新计算
生成树的重新计算