二层网络环路问题

Layer 2 Loop Issue

Layer 2 Redundency

​ 图一简单的展示了一个双端口的交换机在两个网络中转发帧，但一旦交换机或其中的链路发生故障，这种网络设计不会提供额外的链路或路径来实现冗余。
​ 图二显示了为提供冗余而提供的第二个交换机。单个交换机故障不会导致端到端连接故障。

Broadcast Storm

​ 如上图二，当PC-1发送广播包到达两台交换机的g1/0/1端口时，这两台交换机会通过g1/0/2端口继续发送广播包，那么两个交换机互相都收到各自发送的广播包然后再把数据包从g1/0/1的端口发送出去，数据将无休止的循环在网络中。就形成了广播风暴。

Unknown Unicast

​ 在下图的情况中，我们假设PC-1知道PC-4的MAC地址，而SW-A和SW-B不知道PC-4的MAC地址。
​ PC-1向PC-4发出一个单播帧，SW-A与SW-B都会收到该数据包，则交换机会在G1/0/1学到PC-1的aaaa的MAC地址，当交换机收到一个未知单播帧时，它会向所有端口发送该数据帧，则交换机又会在G1/0/2学到PC-1的aaaa的MAC地址，此时网络已经成环。
​ 直到PC-4响应该单播数据帧，交换机在G1/0/2上学习到PC-4的MAC地址，则网络环路解除。

Spanning Tree Protocol（STP）

​ STP 的主要任务是阻止二层网络上出现网络环路。通过关闭任何冗余链接确保不会出现环路。 在 STP 运行的情况下，帧将仅在 STP 选择的优质链路上转发。

Bridge Protocol Data Units（BPDU）

BPDU是一种携带着STP信息的帧，有以下两种类型的BPDU。交换机通过交换BPDU来运行STP。交换机向组播MAC地址发送BPDU来交换BPDU。