交换机 Loopback Detection 及其使用场景
在我们实际的网络环境中，不管是对网络配置不熟悉也好，还是无意识的错误操作也好，类似与上图的接线方法立马会造成交换机设备的环路，造成数据在交换机等设备的空转，并且大量的占用带宽。如果这台设备是放入在多台设备的局域或者园区网络内，那么引起的数据风暴问题将会无限制的放大。所以，今天跟大家一起看看二层环境中的一种防止环路技术Loopback Detection，它的作用原理和适用的场景。
什么是Loopback Detection？Loopback Detection（即环回检测）通过周期性发送环回检测报文来检测设备下挂网络是否存在环路。网络中的环路会导致设备对广播、组播以及未知单播等报文进行重复发送，造成网络资源浪费甚至网络瘫痪。所以，环回检测是二层网络上的重要工具。它不仅可以检测环路，还可以向发出警报。与STP/RSTP的相比较，STP是通过阻塞冗余链路防环，但收敛速度慢（默认30~50秒），而Loopback Detection是主动检测环路，响应更快（秒级）。
环回检测如何工作？环回检测的工作原理是从网络接口发送特殊的检测消息，并监听它们的返回。如果消息返回到发送它的交换机，则表示网络中存在环路。
如果检测消息返回到发送它的同一接口，则表明该接口是自环路，或者所连接的网络存在环路。如果该消息由同一设备上的不同接口接收，则表明与该接口关联的网络中的某处存在环路，或者设备本身可能存在环路。一旦检测到环路，交换机就会禁用受影响的接口并将其设置为“error-Disable”等状态，以稳定网络。
检测消息的格式环回检测消息的格式下表格所示
类型具体含义
DMAC（目的MAC地址）无论报文带Tagged还是Untagged，目的MAC地址的值都设置为全F，保证当接口或网络出现环路时，检测报文能够环回到设备。
源MAC地址源MAC地址设置为本地设备的系统MAC地址，用于唯一标识本设备发送的数据包。
802.1Q标签它包括标记协议标识符 (TPID)，其值为 0x8100，表示 802.1Q 标记帧。
协议类型比如华三的协议类型字段的值为0x8918，表示环回检测消息。
端口索引它表示检测消息发送方的接口信息，允许设备比较接口并确定该消息是否是从其自己的接口之一发送的。
环回检测动作当同一交换机的某个接口收到环回检测 (LBD) 消息时，表示存在环路，导致该接口进入“ error-Disable”状态，从而有效地关闭物理链路。系统还会记录检测到的环路信息，我们也可以手动的清除这种error-Disable的状态。当接口或网络出现环路时，会对日常业务运行造成不可忽视的影响。
配置环路检测场景可以用来检测接口自环在网络环境中，如果光纤的接口TX-RX出现自环。如下图所示，交换机的接口发生自环，从而导致从接口发出的报文又环回到本接口，导致流量异常、MAC地址漂移等问题。
交换机连接的外部网络中发生环路，从设备接口发出的报文经过外部网络后又被传送到本地接口了。针对以上的两种场景，可以在交换机的的接口上配置Loopback Detection功能，检测接口是否存在环回。当设备检测到某接口存在环回，会发送环回告警，配置Loopback Detection处理动作将此接口error-Disable，同时，设备上面也可以配置error-Disable接口自动恢复的时间。只有存在环回并且error-Disable的接口下的用户不能正常通信，而Switch连接的其他用户不会受到影响。
备注：在华为设备中，Loopback Detection默认与STP互斥，需通过stp disable关闭端口的STP。检测帧为特殊LLDP报文，目标MAC通常为01-80-C2-00-00-00（IEEE标准组播地址）。
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