本节将讨论两个问题交换机形成的环路问题的原因和解决方法。

1.什么是环路问题

就是两个交换机连接的网络形成了一个环，比如图中的情况：

电脑A发了一个广播的数据包，数据包从网络1出来的广播包从交换机A出去走了一圈，从交换机B走回来了，同时这个包也可以从交换机B走出去，然后又从交换机A走回来。

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2.出现环路会怎么样

这会带来两个问题：

  1. 给交换机的学习带来困难，甚至无法学习到准确的结果
  2. 交换机无法学习导致，或者学习结果不准确会导致这个包要一直在网络上广播，太多包在广播了就会导致性能问题。

所以根源是给交换机的学习带来太多困难，为什么会导致这个问题，我们可以从图中分析交换机的学习步骤

  • 从LAN1出来的广播包，从绿色的线走到交换机A，此时交换机A看MAC地址就知道了，电脑是在LAN1里面的
  • 与此同时LAN1出来的广播包从红色的线走到了交换机B，交换机B看MAC地址也可以知道电脑是在LAN1里面的
  • 数据包过了交换机A，在LAN2中广播，沿着绿色的线继续走，走到了交换机B，交换机B看了MAC地址，发现这个MAC地址从别的网络过来了，就以为电脑换位置了，于是更新自己的转发表，电脑在LAN2厘米
  • 同样的，交换机A收到了从交换机B过来的数据包，也会以为电脑换位置了，电脑换成LAN2了

如果电脑A再次发一个广播包，两个交换机又会再次重复这个过程，一会儿以为是电脑在LAN1，一会儿以为电脑在LAN2。
因此，由于环路的双向性，会导致从一个点出发，可能会从两个方向通过交换机，造成交换机学习出错。

3.如何解决环路问题

很简单，不要让交换机之间连成环。这就涉及到了一个算法，最小生成树算法STA(Spanning-Tree Algorithm)，使用这个算法的协议叫做STP（Spanning-Tree Protocal），这个协议可以打破环，解决环路问题。
具体的算法细节日后再补充。