802.1D - Loop Problems

• 802.1D - Loop Problems
  • Loop Problem
    • 問題一：重複的封包轉送
    • 問題二：學到錯誤的位址
  • 解法：除掉迴圈直到變成一棵生成樹
  • 課程影片
    • 第 4E 講 IEEE 802.1D 交換機的擴張樹演算法 (Spanning Tree Algorithm) L01 5

Loop Problem

在架設 LAN 時，有迴圈的話可以讓架設流程比較順利，而且兩個節點間的不同路徑，也可以作為彼此的「備用」路線，增加網路的可靠度。不過，有環表示可能有 LAN 會同時與一個 Bridge 的兩個端口相連（不管直接或間接），這就會造成兩個問題：

問題一：重複的封包轉送

最直接可以發現的是：

$B$ 重複收了兩次

$A$ 送來的封包。這是因為

$\mathbf{X}$ 與

$\mathbf{Y}$ 都跟

$A$ 直接相連，所以他們都收到了

$A$ 的封包。假設他們一開始都不知道

$B$ 在哪，那

$\mathbf{X}$ 與

$\mathbf{Y}$ 都會廣播這個封包，所以這個封包就被廣播了兩次，使得

$B$ 收了兩次同樣的封包。

問題二：學到錯誤的位址

除此之外，

$\mathbf{X}$ 在廣播封包時，

$\mathbf{Y}$ 的 1 號端口也會收到這個從

$A$ 來的封包。這就會使

$\mathbf{Y}$ 以為要往自己的 1 號端口才能送到

$A$，儘管這是更遠的路。類似地，

$\mathbf{X}$ 也可能收到

$\mathbf{Y}$ 廣播的封包，因此也會以為

$A$ 要往自己的 2 號端口走。

這個乍看之下也算合理，因為實際上

$A$ 確實跟這兩個端口「間接」相連。但是當

$B$ 要送給

$A$ 封包時，問題就會出現了。

$\mathbf{X}$ 與

$\mathbf{Y}$ 都會以為

$A$ 跟

$B$ 都在自己上方的 LAN，所以

$B$ 的封包就無法被轉送到下方的

$A$ 去：

解法：除掉迴圈直到變成一棵生成樹

而解決這個問題的方法就是：除去迴圈上的某些邊，直到所有 LAN 與 bridge 之間形成一棵樹。因為變成一棵樹，所以樹上的任二節點間有唯一的路徑，因此兩點間要送封包，就只能按著那條唯一路徑送。對於任意 bridge，一個 MAC address 只會從唯一的 port 來。

「除去某些邊」在 bridge 上的效果就是「暫停使用某些端口」。

課程影片

第 4E 講 IEEE 802.1D 交換機的擴張樹演算法 (Spanning Tree Algorithm) L01 5