轻松识别网络二层环路！

二层环路的危害

在交换以太网络环境中，物理环路会直接导致广播风暴的产生。这是因为广播包会被发送到交换机的所有端口，在环路存在的情况下，这些广播包会不断循环转发，最终导致整个物理网段瘫痪。这种情况不仅会影响网络性能，还可能造成业务中断和数据丢失。

二层环路最大的危害就是会产生广播风暴，以太网是一个支持广播的网络，在没有环路的环境中，广播包在网络中以泛洪的形式被送达到网络的每一个角落，以保证每个设备都能够接受到它。 在带宽允许的情况下，每个网桥在接收到广播报文以后，都会向除接收端口以外的其他所有接口转发这个广播包，一旦网络中有环路，这种简单的广播机制就会引发灾难性后果。

环路中一个广播报文被反复转发了千万次，产生了广播风暴并且很快达到或接近端口线速，并迅速消耗链路带宽。根据转发规则，这些广播报文不仅仅只是在环路上无限转发，环路设备还会向其他端口转发一份，这样整个网络中都充斥着大量重复广播报文。 如果全网络都采用千兆端口互连，那么几乎每一条链路上都充斥着1000M/s的广播报文，正常的数据报文将很难再获得转发的机会。

二层网络设备处于同一个广播域下，广播报文在环路中会反复持续传送，无限循环，形成广播风暴，引发MAC地址表不稳定等现象描述，进而影响正常业务，导致用户通信质量较差，甚至通信中断。

典型特征

二层环路有以下几大典型特征:

• 流量暴涨，迅速接近或达到端口线速。

• 广播风暴，大量的广播包、组播包

• 数据包 ID 相同、TTL值未减小

• 交换机 CPU 利用率高，交换机状态指示灯"狂闪"

环路排查方法

当发现网络性能异常时，我们可以采用以下步骤进行环路排查：

• 监控网络流量特征，关注广播流量的突增情况
• 分析交换机CPU使用率和端口状态
• 检查MAC地址表的稳定性
• 使用流量分析工具捕获和分析数据包
• 物理检查网络连接和布线情况

实际排查案例

在某企业网络中，用户反映网络性能突然下降，出现严重的丢包现象。网络管理员立即使用AnaTraf流量分析仪开展故障排查工作。

流量分析过程

通过AnaTraf流量分析仪的仪表板界面，管理员获取了以下关键流量指标：

• 捕获端口总流量达到 716 Mb/s，远超正常水平
• 每秒数据包数量高达 347,000，表明网络中存在大量重复包
• 广播MAC地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF）流量占比高达 558 Mb/s，约占总流量的78%
• 组播地址（33:00:xx）流量为 157 Mb/s，进一步证实存在异常广播

问题分析与定位

分析这些异常指标，可以得出以下结论：

• 流量突然暴涨且持续维持在高位，典型的广播风暴特征
• 广播和组播流量占比异常高，超过总流量的90%
• 数据包分析显示大量DHCP请求包在网络中循环
• 源IP地址（0.0.0.0）和目标IP地址（255.255.255.255）的流量占比最高，确认为DHCP广播包

问题解决与预防措施

基于流量分析结果，管理员定位到问题交换机。通过现场检查发现一根网线的两端都连接在同一台交换机的不同端口上，形成了物理环路。移除该网线后，网络流量立即恢复正常，广播风暴消除。

为预防类似问题再次发生，建议采取以下措施：

• 启用交换机的生成树协议(STP)，自动阻断潜在的环路
• 定期检查网络布线，确保物理连接的正确性
• 部署网络监控工具，实时监测流量异常
• 建立网络变更管理制度，规范网络配置操作
• 定期对网络管理人员进行培训，提高故障处理能力