網(wǎng)絡環(huán)路發(fā)生原因

網(wǎng)絡的二層環(huán)路通常在發(fā)生辦公區(qū)域移動或者網(wǎng)絡節(jié)點比較密集的環(huán)境中，因為網(wǎng)絡跳線兩端的水晶頭是一致的，并沒有區(qū)分是接Hub/switch的還是接PC的，導致接入的隨意性比較大，從而給使用者造成可以隨意將網(wǎng)絡跳線同時接入到端口中，一旦發(fā)生這種問題就形成了環(huán)路，網(wǎng)絡環(huán)路的危害非常大，重則導致一個公司的所有網(wǎng)絡中斷，輕則至少一片區(qū)域的網(wǎng)絡中心，給公司生產(chǎn)和運作帶來巨大的損失.

雖然二層的物理環(huán)路在普通的辦公室或網(wǎng)絡節(jié)點并不密集的場景中并不多見，但是在諸如IT制造業(yè)或者學校實驗室等網(wǎng)絡節(jié)點密集型的企業(yè)，因為人員的流動性，網(wǎng)絡節(jié)點的密集性，跳線兩頭RJ45的一致性，所以二層網(wǎng)絡環(huán)路并不少見，STP在這種環(huán)境下多數(shù)不生效，無法很好的啟用，因為STP與生產(chǎn)的控制程序或者實現(xiàn)程序存在有一定的問題，所以導致二層的網(wǎng)絡環(huán)路在這類企業(yè)中成了一個隱患，定時炸彈一樣，指不好什么時候爆發(fā)。

網(wǎng)絡192.168.0.0/24→路由1→路由2，正常192.168.0.0/24網(wǎng)絡被路由1通告到路由2。當網(wǎng)絡出現(xiàn)問題不能達到的時候，路由1把192.168.0.0/24路由信息刪除。但是路由2通告給了路由1，讓路由1誤以為路由2的那邊能達到192.168.0.0/24網(wǎng)絡。結果造成惡性循環(huán)(例子建立在RIP,IGRP等路由協(xié)議下，只有這兩個協(xié)議會造成第三層環(huán)路)。

1、環(huán)路造成網(wǎng)絡廣播風暴，耗盡交換資源，造成交換機癱瘓。

網(wǎng)絡中的廣播報，進入環(huán)路后便不斷地循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)、廣播，無法結束。大量的數(shù)據(jù)包能讓交換機的CPU達到85-100%，造成交換機的癱瘓。

2、環(huán)路產(chǎn)生MAC地址飄移，造成網(wǎng)絡中斷。

由于交換機具有學習功能，網(wǎng)絡內(nèi)的主機只要發(fā)送給廣播報，MAC地址都會被學習到存在網(wǎng)絡環(huán)路的端口中。錯誤的MAC地址表，會直接造成網(wǎng)絡中斷。MAC地址的飄移，是造成網(wǎng)絡立刻中斷的主要原因。

傳統(tǒng)的二層預防技術主要有STP（Spanning Tree Protocol，生成樹協(xié)議）來預防，STP在不斷的修改和更新中，產(chǎn)生了諸如STP/RSTP/MSTP等多個版本，大家可根據(jù)各自的組網(wǎng)規(guī)劃來選擇應用，但是STP的配置復雜度，以及協(xié)議本身的開銷通常都是網(wǎng)絡管理人員比較頭痛的事情。

以太網(wǎng)是總線或星型結構，不能構成環(huán)路，否則會產(chǎn)兩個嚴重后果:

(1)產(chǎn)生廣播風暴，造成網(wǎng)絡堵塞。

(2)克隆幀會在各個口出現(xiàn)，造成地址學習(記錄幀源地址)混亂。

解決環(huán)路問題方案:

(1)網(wǎng)絡在設計時，人為的避免產(chǎn)生環(huán)路。

(2)使用生成樹STP(Spanning Tree Protocol)功能，將有環(huán)的網(wǎng)絡剪成無環(huán)網(wǎng)絡。

STP被IEEE802規(guī)范為802.1d標準。

不過，從網(wǎng)絡堵塞現(xiàn)象發(fā) 生的統(tǒng)計概率來看，網(wǎng)絡中發(fā)生過改動或變化的位置最容易發(fā)生故障現(xiàn)象，因為頻繁改動網(wǎng)絡時很容易引發(fā)網(wǎng)絡環(huán)路，而由網(wǎng)絡環(huán)路引起的網(wǎng)絡堵塞現(xiàn)象常常具有較強的隱蔽性，不利于故障現(xiàn)象的高效排除。那么我們能否找到一種合適的辦法，來高效解決由網(wǎng)絡環(huán)路引起的網(wǎng)絡通道堵塞現(xiàn)象呢?其實，巧妙配置交換機的環(huán)回監(jiān)測功能，我們可以快速地判斷局域網(wǎng)中是否存在網(wǎng)絡環(huán)路，那樣一來由網(wǎng)絡環(huán)路引起的故障現(xiàn)象就能被快速解決了!

由于大部分交換機幾乎都支持端口環(huán)回監(jiān)測功能，巧妙地利用該功能，我們就能讓交換機自動判斷出指定通信端口中是否發(fā)生了網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象。一旦我們在指定的以太網(wǎng)通信端口上啟用環(huán)回監(jiān)測功能后，交換機設備就能自動定時對所有通信端口進行掃描監(jiān)測，以便判斷通信端口是否存在網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象。要是監(jiān)測到某個交換端口被網(wǎng)絡環(huán)回時，該交換端口就會自動處于環(huán)回監(jiān)測狀態(tài)，依照交換端口參數(shù)設置以及端口類型的不同，交換機就會自動將指定交換端口關閉掉或者自動上報對應端口的日志信息，日后我們只要查看日志信息或根據(jù)端口的啟用狀態(tài)，就能快速判斷出局域網(wǎng)中是否存在網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象了。本文就以H3C S3050型號的交換機為操作藍本，向各位詳細介紹一下利用環(huán)回監(jiān)測功能判斷網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象的具體配置步驟。

為了能讓交換機自動判斷出本地局域網(wǎng)中是否存在網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象，我們需要啟用交換機的端口環(huán)回監(jiān)測功能，同時還要啟用端口環(huán)回監(jiān)測受控功能，不過在默認狀態(tài)下，這些功能都處于關閉狀態(tài)，我們需要手工配置交換機，才能將交換機指定端口環(huán)回監(jiān)測功能以及端口環(huán)回監(jiān)測受控功能啟用起來。

在啟用交換機的端口環(huán)回監(jiān)測功能時，我們可以先以系統(tǒng)管理員權限遠程登錄進入交換機后臺管理界面，在該界面的命令行提示符下輸入字符串命令"sys"，單擊回車鍵后，將交換機切換到系統(tǒng)視圖狀態(tài);接著在系統(tǒng)視圖狀態(tài)下，執(zhí)行字符串命令"loopback-detection enable"，這樣一來交換機的全局端口環(huán)回監(jiān)測功能就被成功啟用了。

我們還需要將交換機指定以太網(wǎng)交換端口的環(huán)回監(jiān)測功能啟用起來;例如，要是我們想將以太網(wǎng)16端口的環(huán)回監(jiān)測功能啟用起來時，可以先在交換機的系統(tǒng)視圖狀態(tài)下，輸入字符串命令"interface GigabitEthernet 1/0/16"，單擊回車鍵后，交換機配置狀態(tài)就會進入以太網(wǎng)16端口的視圖狀態(tài)，同時交換機的命令行提示符也會自動變成"H3C-GigabitEthernet1/0/16"，在該命令行提示符下再次執(zhí)行字符串命令"loopback-detection enable"，這樣一來交換機的以太網(wǎng)16端口環(huán)回監(jiān)測功能就被成功啟用了。

接著，我們還需要在以太網(wǎng)16端口視圖狀態(tài)下啟用Hybrid端口和Trunk端口的網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測受控功能，在啟用該功能時，我們只需要在"H3C-GigabitEthernet1/0/16"命令行提示符下，執(zhí)行字符串命令"loopback-detection control enable"就可以了。

通過上面的配置，交換機系統(tǒng)只能在指定以太網(wǎng)端口下的Hybrid端口和Trunk端口所屬的默認VLAN中執(zhí)行網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測操作，而無法對其他VLAN執(zhí)行自動監(jiān)測操作，這樣一來局域網(wǎng)中其他虛擬工作子網(wǎng)中要是存在網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象，交換機仍然無法自動判斷出來。為此我們需要通過合適設置，來讓交換機系統(tǒng)能夠?qū)ζ渌鸙LAN也能自動執(zhí)行網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測操作;例如，要想讓交換機在以太網(wǎng)16端口下的Hybrid端口和Trunk端口所屬的所有VLAN中執(zhí)行網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測操作時，必須進行以下配置操作:

將交換機切換到系統(tǒng)視圖模式狀態(tài)下，之后進入以太網(wǎng)16端口視圖，在"H3C-GigabitEthernet1/0/16"命令行提示符下，輸入字符串命令"loopback-detection per-vlan enable"，單擊回車鍵后，交換機系統(tǒng)就能在Hybrid端口和Trunk端口所屬的所有VLAN中執(zhí)行網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測操作了。

當然，在上面的所有字符串命令都被執(zhí)行成功后，我們還需要通過"quit"命令，退出交換機的系統(tǒng)視圖狀態(tài)，之后再執(zhí)行"save"命令，將交換機的端口配置參數(shù)保存起來才可以，不然的話交換機日后重新啟動一次時，之前進行的各種配置操作都會被自動丟失掉。

我們需要在開啟某個交換端口的環(huán)回監(jiān)測功能之前，先要查看一下對應端口的環(huán)回監(jiān)測狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)對應端口的環(huán)回監(jiān)測功能已經(jīng)處于運行狀態(tài)時，那就不需要再重復執(zhí)行"loopback-detection enable"字符串命令了。在查看某個特定以太網(wǎng)端口環(huán)回監(jiān)測狀態(tài)時，我們可以先按前面的操作，切換到交換機特定以太網(wǎng)端口的視圖模式狀態(tài)，之后在對應視圖狀態(tài)下執(zhí)行字符串命令"display loopback-detection"，從打開的界面中我們就能看到指定交換端口的網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測功能是否處于啟用狀態(tài)了，如果結果界面中顯示"Loopback-detection is running"，那就說明對應交換端口的網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測功能已經(jīng)被成功啟用了。當然，從該結果界面中，我們還能看到其他一些監(jiān)測參數(shù)，例如網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測的時間間隔、網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測的結果;換句話說，要是局域網(wǎng)中真的存在網(wǎng)絡環(huán)路故障現(xiàn)象時，我們就能從這里看到究竟是哪個交換端口存在網(wǎng)絡環(huán)路現(xiàn)象了，此時網(wǎng)絡管理員就能根據(jù)這樣的監(jiān)測結果對目標交換端口進行重點檢查了，這樣就能大大提高網(wǎng)絡環(huán)路故障現(xiàn)象的解決效率了。

日后，我們想關閉交換機的網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測功能時，只需要將交換機后臺管理界面切換到系統(tǒng)視圖模式狀態(tài)，并在該狀態(tài)的命令行提示符下執(zhí)行字符串命令"undo loopback-detection"，如此一來交換機中的所有端口網(wǎng)絡環(huán)回監(jiān)測功能都將被自動關閉。