Петля коммутации или мостовая петля возникает в компьютерных сетях , когда между двумя конечными точками существует более одного пути уровня 2 (например, несколько соединений между двумя сетевыми коммутаторами или два порта на одном коммутаторе, соединенных друг с другом). Петля создает широковещательные штормы , поскольку широковещательные и многоадресные сообщения пересылаются коммутаторами через каждый порт , коммутатор или коммутаторы будут многократно ретранслировать широковещательные сообщения, заполоняя сеть. [1] Поскольку заголовок уровня 2 не включает поле времени жизни (TTL), если кадр отправляется в петлевую топологию, он может зацикливаться вечно.
Физическая топология, которая содержит коммутационные или мостовые петли, привлекательна по причинам избыточности, однако коммутируемая сеть не должна иметь петель. Решение состоит в том, чтобы разрешить физические петли, но создать логическую топологию без петель, используя агрегацию каналов , мостовой переход по кратчайшему пути , протокол связующего дерева или TRILL на сетевых коммутаторах.
В случае широковещательной передачи пакетов по коммутационному контуру ситуация может перерасти в широковещательный шторм .
В очень простом примере коммутатор с тремя портами A, B и C имеет обычный узел , подключенный к порту A, в то время как порты B и C соединены друг с другом в петле. Все порты имеют одинаковую скорость соединения и работают в полнодуплексном режиме. Теперь, когда широковещательный кадр поступает в коммутатор через порт A, этот кадр пересылается на все порты, кроме исходного порта, т. е. порты B и C. Оба кадра, выходящие из портов B и C, проходят по петле в противоположных направлениях и снова поступают в коммутатор через свой ответный порт. Кадр, полученный на порту B, затем пересылается на порты A и C, кадр, полученный на порту C, на порты A и B. Таким образом, узел на порту A получает две копии своего собственного широковещательного кадра, в то время как другие две копии, созданные петлей, продолжают цикл. Аналогично, каждый широковещательный кадр, поступающий в систему, продолжает циклически проходить через петлю в обоих направлениях, ретранслируя обратно в сеть в каждой петле, и широковещательные сообщения накапливаются. В конце концов, накопленные широковещательные пакеты исчерпывают выходную емкость каналов, коммутатор начинает терять кадры, и связь через коммутатор становится ненадежной или даже невозможной.
Петли коммутации могут привести к появлению вводящих в заблуждение записей в базе данных управления доступом к среде (MAC) коммутатора и могут привести к бесконечной одноадресной рассылке кадров по всей сети. Петля может заставить коммутатор получать одни и те же широковещательные кадры на двух разных портах и попеременно связывать отправляющий MAC-адрес с одним или другим портом. Затем он может неправильно направлять трафик для этого MAC-адреса на неправильный порт, что фактически приведет к потере этого трафика и даже заставит другие коммутаторы также неправильно связывать адрес отправителя с неправильным портом.
В избыточной коммутируемой сети конечное устройство может получать один и тот же кадр несколько раз. [ необходима цитата ]
Маршрутные петли смягчаются полем времени жизни (TTL) в заголовке пакета уровня 3 ; пакеты будут циркулировать по маршрутной петле до тех пор, пока не истечет их значение TTL. На уровне 2 не существует концепции TTL , и пакеты в коммутационной петле будут циркулировать до тех пор, пока не будут отброшены, например, из-за исчерпания ресурсов.