防止网络环路，98%的网工都是这么操作的

防止网络环路，98%的网工都是这么操作的

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/SPOTO2021/article/details/141321919

环路问题一直是网络工程师面临的难题之一。当数据包在一个封闭的路径中循环传输时，就会形成环路，这种现象会导致一系列问题，比如广播风暴、资源耗尽以及网络性能下降。这些问题不仅影响用户体验，还可能导致关键业务中断。

环路是什么

环路是指在网络中，数据包沿着一个或多个闭合路径不断地循环发送的现象。这种现象通常发生在多条路径连接同一组设备的情况下，例如在交换机之间形成冗余连接时。当网络中的某个节点无法正确识别已访问过的路径，数据包就会在这些路径间无休止地循环。

环路对网络性能的影响

• 广播风暴：当环路发生时，广播数据包会在网络中不断复制，最终导致广播帧数量急剧增加，消耗大量带宽。
• 资源耗尽：由于数据包在环路中不断循环，网络资源（如内存和CPU）会被过度占用，从而影响到正常的数据传输。
• 延迟增加：循环的数据包会占用网络资源，导致合法数据包的传输延迟增加。
• 丢包：严重的环路可能会导致交换机和路由器过载，从而无法处理新的数据包，进而出现丢包现象。

环路检测与诊断方法

常见的环路检测工具和技术

• Ping 工具：通过发送 ICMP Echo 请求来检查网络连通性。如果出现连续的回应，可能是环路的迹象。
• Traceroute/Tracert：追踪数据包从源地址到目的地址经过的每一跳，帮助发现潜在的环路路径。
• Network Management Systems (NMS)：利用 SNMP 协议监控网络设备的状态，可以及时发现异常行为。
• 专用环路检测工具：如 Loopback Detection Protocol (LDP) 或类似的专用软件工具，能够自动检测环路并生成警告。

如何使用这些工具进行诊断

• Ping 测试：
• 使用 ping 命令向目标设备发送数据包。
• 观察回应的时间戳和响应次数，如果回应持续且不断增加，则可能存在环路。
• Traceroute/Tracert 测试：
• 执行 traceroute 或 tracert 命令，追踪数据包经过的每一跳。
• 检查路径中是否有重复的 IP 地址或设备名称，这通常是环路的标志。
• NMS 监控：
• 配置 NMS 以监控关键网络指标，如广播帧的数量、CPU 使用率和内存使用情况。
• 设置阈值报警，以便在达到预定阈值时发出警报。

环路预防机制

物理层面

• 网络拓扑设计的最佳实践：
  1. 采用层次化设计原则，将网络分为核心层、汇聚层和接入层。
  2. 优化冗余连接的设计，确保每层之间的连接尽量少形成闭合回路。
  3. 使用星形或树形拓扑结构，避免使用完全网格化的布局。
• 使用端口安全策略限制接入设备：
  1. 在接入层交换机上启用端口安全功能，限制每个端口可以学习的 MAC 地址数量。
  2. 如果检测到未经授权的设备接入，自动关闭该端口，防止非法设备引起环路。

逻辑层面

• Spanning Tree Protocol (STP) 及其变种：
• STP：通过计算生成树来阻止某些端口转发数据，以消除环路。
• Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)：相比 STP 提供更快的收敛速度。
• Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)：
• 允许在同一物理网络中为不同 VLAN 应用不同的生成树实例，提高网络利用率。
• Link Aggregation Control Protocol (LACP) 和静态链路聚合：
• 使用 LACP 动态地聚合多条物理链路，增加带宽的同时提供冗余路径。
• 在必要时手动配置静态链路聚合，确保链路聚合组中的链路不会形成环路。

VLAN 设计和管理

• 合理划分 VLAN，减少广播域的大小，降低环路的可能性。
• 在 VLAN 之间实施必要的隔离措施，防止广播风暴传播。