低端交换机环路检测专题[总结].pdf

低端交换机环路检测专题 一、背景技术 随着 LAN switch 的发展，用户通过以太网交换机接入网络越来越多。在企业网中，用户通过二层以太网交换机接入网络，他们不仅有上 Internet 的需求，同时内部二层互通的需求也相当迫切。当用户需要二层互通时，报文的转发直接通过 MAC 寻址，MAC 地址学习的正确与否决定着用户之间是否能够正确的互通。 二、现有技术的技术方案 在二层交换中，通过 MAC 地址寻址来进行报文转发。二层设备的 MAC 地址学习都是通过源 MAC 地址学习来进行的。即：当端口收到一个未知源 MAC 地址的报文，会将这个 MAC 添加到接收端口上，以便后续以该 MAC 地址为目的的报文能够直接转发，即一次学习，多次转发。二层设备的 MAC 地址更新机制是：1、正常老化过程。在指定的老化时间没有源或者目的 hit，从地址表中删除掉该 MAC。2、移动。当新来源 MAC 如果发现该 MAC 已经学习到了二层设备上，但是源端口不一样，会修改原来 MAC 地址的源端口，也就是将原来的 MAC 地址移动到新的端口上来。 三、现有技术的缺点 上述情况下，MAC 地址的移动是必然的。因此当链路上存在环回情况时，最后会发现整个二层网络中的所有的 MAC 地址都移动到了存在环回的端口上了，导致二层网络瘫痪。 四、环路检测原理 环路检测为通过软件方式检测网络中存在的环回和环回是否已经消失。因此，要求设备上有用做管理和收发报文的 CPU。环路检测原理：通过在设备的端口上发送一种特殊的报文，并检测该报文是否能够从发送出去的端口送回来，来确定这个端口上是否存在环回情况。 五、环路检测的好处 当设备通过环路检测发现了网络存在环回情况时，可以通过发送告警信息到网管系统，使网络管理人员能够及时发现网络中存在的问题，从而及时定位和解决。避免长时间的用户断网现象。因为环路检测可以动态的发现链路上是否存在环回已经链路上的环回是否已经消失。 六、环路检测的实现 环路检测可以通过 CPU 收发报文来进行，因此，CPU 对于收到的报文，必须能够识别出是否本设备发送出去的检测报文，是本设备的哪个端口发送出去的检测报文。基于上述三点，在构造环路检测报文时，需要具备下列内容和条件：1、报文中含有分配给本设备的 MAC 地址――MAC 地址的唯一性标识是本设备发出的报文。2、报文中含有发送环路检测报文的端口号――和接收到环路检测报文的端口号比较，看是否一致。3、报文的目的 MAC 为任何情况下都会在本 VLAN 里广播的 MAC 地址――保证出现环回情况报文能够回送到设备，一般情况下为广播 MAC 地址。4、报文能够送到 CPU 去――CPU 才能进行判断。当一个端口可以通过多个 VLAN 时，环路检测可以基于端口＋VLAN 来进行，从而检测出端口上不同的 VLAN 中存在的环路情况。