Множественная передача кадров

Кадры широковещательной рассылки являются не единственным типом кадров, на которые влияет возникновение петель. Кадры одноадресной рассылки, отправленные в сеть, где возникла петля, могут стать причиной дублирования кадров, поступающих на устройство назначения.

Нажмите на кнопку «Воспроизведение» на рисунке, чтобы просмотреть анимацию по этой проблеме. Когда анимация остановится, прочитайте текст, расположенный справа от схемы топологии. Анимация продолжится после короткой паузы.

Содержание анимации:

1. PC1 отправляет кадр одноадресной рассылки, предназначенный для PC4.

2. S2 не содержит в своей таблице MAC-адресов записи для PC4, поэтому выполняет лавинную рассылку этого кадра из всех портов коммутатора, пытаясь найти PC4.

3. Кадр поступает на коммутаторы S1 и S3.

4. S1 содержит в таблице MAC-адресов записи для PC4, поэтому он отправляет кадр на PC4.

5. S3 также содержит в таблице MAC-адресов запись для PC4, поэтому отправляет кадр одноадресной рассылки из порта Магистраль 3 на S1.

6. S1 принимает дублированный кадр и отправляет его на PC4.

7. Таким образом, PC4 принимает два одинаковых кадра.

Большинство протоколов верхнего уровня не предназначены для распознавания или устранения проблемы дублированной передачи. Как правило, протоколы, использующие механизм нумерации последовательности, предполагают, что произошел сбой передачи, и номер последовательности переходит в другой сеанс обмена данными. Остальные протоколы пытаются передать дублированные данные соответствующему протоколу верхнего уровня для обработки и, возможно, отбрасывания.

Протоколы LAN 2 уровня, например Ethernet, не поддерживают механизмы распознавания и предотвращения бесконечных циклических кадров. Некоторые протоколы 3 уровня используют механизмы времени жизни (TTL), которые ограничивают количество попыток повторной передачи пакетов сетевыми устройствами 3 уровня. В отсутствие такого механизма устройства 2 уровня будут производить трафик в бесконечном цикле. Механизм предотвращения петли 2 уровня (STP) разработан как раз для решения данных проблем.

Во избежание подобных проблем в сети с избыточностью, на коммутаторах должны быть включены определённые типы протокола spanning-tree. Протокол spanning-tree по умолчанию включено на коммутаторах Cisco, предотвращая, таким образом, возникновение петель 2 уровня.