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二層和三層環路有什麼特點和差別?
環路的原因:
二層環路是由于實體拓撲出現環路,如3台交換機三角形連接配接。
三層環路一般實體拓撲有環路,并且設定之間路由表形成互指。
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二層交換機工作行為?
收到的資料幀檢視2層頭部,根據目的Mac位址轉發,目的Mac分廣播、多點傳播、單點傳播。
廣播
目的Mac全為F。收到廣播封包,除了接收的端口外,向其餘所有端口轉發-(泛洪)。
多點傳播
目的Mac的第8位為1。收到多點傳播封包,首先判斷目的MAC是否本機要接受,如收到STP的BPDU,而自身也運作STP,此封包上送CPU處理,不做轉發。假如此封包自身不需要接受,則處理方式為泛洪。
單點傳播
目的MAC的第8位位0。收到單點傳播封包,如果目的MAC在自身MAC表中不存在,則稱為未知單點傳播,處理方式為泛洪。假如目的MAC在自身MAC表中存在,則稱為已知單點傳播,把封包向MAC表中的接口轉發(如該接口等于封包的接收端口,則丢棄封包)。
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三層裝置的工作行為
收到資料包檢視三層目的IP,根據目的IP位址轉發,分為廣播,多點傳播,單點傳播。
目的IP全為1。收到廣播包,上送CPU處理(注意不是丢棄封包),三層裝置是隔離廣播域,不是丢棄廣播封包。
目的IP為224.0.0.0-239.0.0.0。開啟多點傳播路由協定則轉發,否則丢棄。
目的IP在路由表中存在則按出端口轉發,目的IP在路由表中不存在則丢棄。
- 環路的影響
二層環路
廣播風暴和資料幀複制,MAC位址震蕩;假設交換機收到廣播幀或者多點傳播幀或者未知單點傳播幀,會采用泛洪形式處理,資料幀在轉發時産生了拷貝複制,資料幀無休止被轉發,如此往複,最終導緻整個網絡帶寬資源被耗盡,裝置負載過大,網絡癱瘓不可用。
三層環路
資料包會在裝置之間有限的互相轉發,因為在三層IP頭部存在TTL字段,是以封包不會無休止轉發。
- 防環機制
二層防環
STP、SMART-LINK等技術,或使用LACP鍊路捆綁和裝置堆疊等技術,使得實體拓撲上沒有環路。
三層防環
隻要依靠路由協定自身的防環機制。
靜态路由
依靠人工預防。
RIP
RIP防環機制,16跳,水準分割,毒性逆轉,觸發更新。
OSPF
區域内依靠SPF算法,區域間依靠區域結構設計和ABR的水準分割原則。
ISIS
區域内依靠SPF算法,區域間依靠路由洩露的DOWN位。
BGP
AS之間依靠AS号,AS内部隻傳一跳,如使用路由反射依靠簇LIST和起源ID,使用聯盟,依靠聯盟的私有AS号。
依靠PRF檢查。
轉發層面:二層環路無防環機制,三層環路有TTL機制。
- 總結:
二層環路較易産生,需要運作破壞機制,經過計算阻塞某些端口實作預防,且由于二層裝置的處理行為導緻了後果特别嚴重。