低端交換機(jī)環(huán)路檢測(cè)

1、低端交換機(jī)環(huán)路檢測(cè)專題低端交換機(jī)環(huán)路檢測(cè)專題低端交換機(jī)環(huán)路檢測(cè)專題1背景技術(shù)隨著lanswitch的發(fā)展，用戶通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多。在企業(yè)網(wǎng)中，用戶通過(guò)二層以太網(wǎng)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，他們不僅有上inter的需求，同時(shí)內(nèi)部二層互通的需求也相當(dāng)迫切。當(dāng)用戶需要二層互通時(shí)，報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)直接通過(guò)mac尋址，mac地址學(xué)習(xí)的正確與否決定著用戶之間是否能夠正確的互通。1.1現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案在二層交換中，通過(guò)mac地址尋址來(lái)進(jìn)行報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。二層

2、設(shè)備的mac地址學(xué)習(xí)都是通過(guò)源mac地址學(xué)習(xí)來(lái)進(jìn)行的。即：當(dāng)端口收到一個(gè)未知源mac地址的報(bào)文，會(huì)將這個(gè)mac添加到接收端口上，以便后續(xù)以該mac地址為目的的報(bào)文能夠直接轉(zhuǎn)發(fā)，即一次學(xué)習(xí)，多次轉(zhuǎn)發(fā)。二層設(shè)備的mac地址更新機(jī)制是：1、正常老化過(guò)程。在指定的老化時(shí)間沒(méi)有源或者目的hit，從地址表中刪除掉該mac。2、移動(dòng)。當(dāng)新來(lái)源mac如果發(fā)現(xiàn)該mac已經(jīng)學(xué)習(xí)到了二層設(shè)備上，但是源端口不一樣，會(huì)修改原來(lái)mac地址的源端口，也就是將原來(lái)的m

3、ac地址移動(dòng)到新的端口上來(lái)。1.2現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)上述情況下2中，mac地址的移動(dòng)是必然的。因此當(dāng)鏈路上存在環(huán)回情況時(shí)，最后會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)中的所有的mac地址都移動(dòng)到了存在環(huán)回的端口上了，導(dǎo)致二層網(wǎng)絡(luò)癱瘓。網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)回是指如下的圖一和圖二的情況，在一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上存在一個(gè)自環(huán)頭，或者在該以太網(wǎng)交換級(jí)連的以太網(wǎng)交換機(jī)或者網(wǎng)橋上存在自環(huán)頭或環(huán)路情況，設(shè)所有端口在一個(gè)Vlan中。在上述兩種組網(wǎng)情況下，PC都存在不能正常和Sever通訊的可

4、能性。在圖一情況下，PCpingServer時(shí)，開始會(huì)發(fā)送一個(gè)arp廣播報(bào)文，到達(dá)設(shè)備后，設(shè)備會(huì)將PC的mac地址學(xué)習(xí)到交換機(jī)的端口E01上。同時(shí)，該廣播報(bào)文會(huì)在二層網(wǎng)絡(luò)中廣播，因此會(huì)送到接自環(huán)頭的端口E07和接Server的端口E08上。由于端口E07上接了一個(gè)自環(huán)頭，于是，該報(bào)文會(huì)原封不動(dòng)的送回到端口E07上。由于報(bào)文中的源mac地址為PC的mac地址，這樣，就會(huì)導(dǎo)致PC的mac地址從端口E01上移動(dòng)到E07上。當(dāng)Server回應(yīng)的

5、單播arp的報(bào)文送到交換機(jī)后，根據(jù)二層交換原理，通過(guò)目的mac尋址查找出端口，就會(huì)找到端口E07，然后將報(bào)文從端口E07送出去。這樣，PC就不能和Server進(jìn)行正常的通訊了。圖二的情況和圖一是類似的，環(huán)回或環(huán)路情況存在于級(jí)連的交換機(jī)。同樣會(huì)導(dǎo)致mac地址的學(xué)習(xí)錯(cuò)誤，使正常的網(wǎng)絡(luò)通訊中斷。圖二的情況更接近于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況。更難于發(fā)現(xiàn)和定位。這種環(huán)回情況對(duì)于二層網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是災(zāi)難性的，二層網(wǎng)絡(luò)越大，影響范圍越大。環(huán)路檢測(cè)可以及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

6、中是否存在這種情況。2環(huán)路檢測(cè)原理環(huán)路檢測(cè)為通過(guò)軟件方式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中存在的環(huán)回和環(huán)回是否已經(jīng)消失。因此，要求設(shè)備上有用做管理和收發(fā)報(bào)文的CPU。環(huán)路檢測(cè)原理：通過(guò)在設(shè)備的端口上發(fā)送一種特殊的報(bào)文，并檢測(cè)該報(bào)文是否能夠從發(fā)送出去的端口送回來(lái)，來(lái)確定這個(gè)端口上是否存在環(huán)回情況。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是一個(gè)隨時(shí)都有可能存在變動(dòng)的對(duì)象，因此環(huán)路檢測(cè)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，也就是說(shuō)，在設(shè)備上需要每隔一定時(shí)間間隔進(jìn)行一次檢測(cè)，來(lái)確定各個(gè)端口上是否存在環(huán)回，以及上次發(fā)現(xiàn)存

7、在環(huán)回的端口上環(huán)回是否已經(jīng)消失等情況。具體細(xì)節(jié):1、環(huán)路檢測(cè)是通過(guò)CPU收發(fā)報(bào)文來(lái)進(jìn)行了，因此，CPU對(duì)于收到的報(bào)文，必須能夠識(shí)別出是否本設(shè)備發(fā)送出去的檢測(cè)報(bào)文，是本設(shè)備的哪個(gè)端口發(fā)送出去的檢測(cè)報(bào)文。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)trunk或者multi端口上某個(gè)VLAN存在環(huán)回，會(huì)使端口受控。該命令對(duì)access端口沒(méi)有影響，即access端口存在環(huán)回時(shí)，都會(huì)進(jìn)入受控狀態(tài)。在trunk和hybrid端口上配置了命令loopbackdetectionpe

8、rvlanenable后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)端口上所有的VLAN進(jìn)行環(huán)路檢測(cè)。配置了undoloopbackdetectionpervlanenable，系統(tǒng)只對(duì)端口的缺省VLAN進(jìn)行環(huán)路檢測(cè)。缺省情況下，系統(tǒng)對(duì)trunk和hybrid端口上所有的VLAN進(jìn)行環(huán)路檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到端口存在環(huán)回后，首先會(huì)上報(bào)long，提示某個(gè)端口在某個(gè)vlan中存在環(huán)回情況。如果配置了端口要進(jìn)入受控狀態(tài)，不同的設(shè)備因?yàn)樾酒?，端口進(jìn)入受控的狀態(tài)不一樣。基本原則是：該

9、端口不再學(xué)習(xí)MAC地址，該端口不再轉(zhuǎn)發(fā)流量。6環(huán)路檢測(cè)推薦配置設(shè)備的上行端口如果使trunk的，打開環(huán)路檢測(cè)，但是配置該端口不受控。這樣，當(dāng)該端口檢測(cè)到某個(gè)vlan存在環(huán)路后，僅僅上報(bào)環(huán)回的trap，但不會(huì)使端口進(jìn)入受控狀態(tài)。這樣，一些vlan的環(huán)路則不會(huì)影響別的vlan中的業(yè)務(wù)。對(duì)于下行端口，如果下掛了支持環(huán)路檢測(cè)的設(shè)備，打開環(huán)路檢測(cè)，但是也配置端口不受控。而如果是接的用戶端口和其它不支持環(huán)路檢測(cè)設(shè)備的端口，則打開環(huán)路檢測(cè)，且配置端口