第 2 层环路

 
冗余功能是分层设计的一个重要组成部分。尽管这是确保可用性的关键要素,但在网络中部署冗余功能之前,必须先解决其存在的一些隐患。
 
当网络中的两台设备之间存在多条路径时,如果其间的交换机上禁用了 STP,则可能出现第 2 层环路。如果交换机上启用了 STP(这是默认设置),则不会发生第 2 层环路。
 
与通过路由器传递的 IP 数据包不同,以太网帧不含生存时间 (TTL)。因此,如果交换网络中的帧没有正确终止,它们就会在交换机之间无休止的传输,直到链路断开或环路解除为止。
 
广播帧会从除源端口之外的所有交换机端口转发出去,这就确保了广播域中的所有设备都能收到该帧。如果可转发该帧的路径不止一条,可能会导致网络中的无尽循环。
 
广播风暴
 
当卷入第 2 层环路的广播帧过多,导致所有可用带宽都被耗尽时,便形成了广播风暴。此时没有带宽可供正常流量使用,网络无法支持数据通信。
 
环路网络中不可避免的会产生广播风暴。随着越来越多的设备向网络中发送广播,卷入环路的流量也越来越多,最终形成广播风暴,导致网络中断。
 
广播风暴还会造成其它后果。因为广播流量是从交换机的每一个端口转发出去,因此所有相连设备都不得不处理环路网络中无休止泛洪的所有广播流量。由于网络接口卡上不断收到大量需要处理的流量,导致处理要求过高,从而可能造成终端设备故障。
 
重复的单播帧
 
广播帧并不是会受环路影响的唯一一种帧。发送到环路网络的单播帧也可能造成目的设备收到重复的帧。