网络环路及其危害

一、什么是网络环路

网络环路分为第二层环路和第三层环路，所有环路的形成都是由于目的路径不明确导致混乱而造成的，例如第二层，一个广播信息经过两个交换机的时候会不断恶性循环的产生广播，造成环路，而第三层环路则是原路由意外不能工作，造成路由通告错误，形成一个恶性循环；在实际应用环境中，发生第二层环路的情况较为常见。

简单点说：两台交换机相连，应该使用一条线相连,达到级联的效果，如果使用两条线连接，就构成了回路；另外如果是多台交换机之间互联也能形成回路，尤其是不同区域的，非常难以发现。

二、网络环路的危害

网络环路的危害主要有三种：

—Broadcaststorms广播风暴

—Multiple Frame Copies多重复数据帧

—MAC Database Instability MAC地址表不稳定

1、广播风暴

一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播包在网段内大量复制、传播，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。

广播风暴根源：是数据帧形成环路，而帧头中无ttl的结构，所以帧始终有效，由于广播包没有特定目标地址，所以会在网络中永远转发下去。

2、多重复数据帧

在上图中如果终端要发送一个数据帧到局域网中，就会发现有两条路径，一条是通过交换机A直到局域网中，另一条是从A到B再到达局域网中，这样局域网中就有两个同样的数据帧了。

3、MAC地址表不稳定

主机A发送数据帧给主机B，B的MAC地址表还没有被交换机学习到，数据帧沿链路发送到交换A和交换机B，那么交换机A和交换机B都将主机A的MAC地址记录在下联端口。因为是通过下联口收到的数据帧，所以会通过两个交换机的上联端口向外泛洪，交叉来到相互交换机的上联口，又认为主机A的MAC地址所对应的端口是上联口,即从交换机A发出来的数据帧来到了交换机B的上联端口。然后交换机B收到后又通过下联口再次泛洪，依次类推，数据帧在环路里重复执行上述过程，交换机A和交换机B上联重复的在上联端口以及下联端口上不断的学习主机A的MAC地址，造成MAC地址表的不稳定。

三、网络形成环路时的现象

发生网络环路时的表现形式就是网络性能下降，网络延迟增大，出现时断时续，丢包比较严重，无法操作业务，直至网络完全中断。