未知单播泛洪原因

news2024/9/28 1:21:02

未知单播：交换机是收到数据包后，读取数据包的目的MAC，并查找自已的MAC表，查找目的MAC对应的端口，从而判断从哪个口端口转发出此数据包，若MAC表里没有此目的MAC，那对于此交换机来说就是未知单播，那就把数据包泛洪到同一VLAN下除接收端口外的其它全部端口。

未知单播包过多带来的问题：正常情况下交换机有未知单播包是正常现象，但若未知单播包过多过大时，会严重影响网络带宽及设备性能，导致网络慢及通讯中断。

交换机的MAC表是如何产生的：交换机收到数据包时，会读取数据包的源MAC，并把源MAC与接收端口记录到交换机MAC表里。

下图为交换机的MAC表

而如下几种情况会产生未知单播包泛洪：

1、电脑的ARP老化时间与交换机的MAC表老化时间不一致
案例：电脑A向电脑B不停发送UDP包，由于电脑A上的ARP表未老化仍有电脑B的IP对应的MAC，故仍可发送封装了目的MAC B的单播包，但此时电脑B已离线且交换机上的MAC表又老化掉了，交换机就只有把此单播包泛洪出去，但此时目标主机已离线，将不会回应此报文，故交换机的MAC表也就一直学习不到MACB，且由于是UDP包，故电脑A仍会不停发送，交换机收到后就会不停泛洪到除连接电脑的A以外的所有端口从而导致端口数据过大引起网络丢包不稳定。此泛洪需要等到电脑A的ARP表老化掉才能结束，ARP表老化后，电脑A访问电脑B时，需要先发送ARP广播包，问询电脑B的MAC地址。

解决方法：可以在交换机上设置静态MAC表，绑定电脑B的MAC与端口；或者确保交换机的MAC老化时间比windows的ARP老化时间短，windows的ARP老化时间默认为120s。

2、核心三层交换机的ARP表比MAC表的老化时间长
电脑A与电脑B不同网段，现电脑A向电脑B发送数据包（源IP：IPA，目的IP：IPB，源MAC：MACA，目的MAC：三层交换机的MAC），三层核心交换机收到后，先查询ARP表，找寻IPB对应的MACB，假设此时三层核心交换机的ARP表未老化，那交换机就封闭新的数据包（源IP：IPA，目的IP：IPB，源MAC：MACA，目的MAC：MACB）准备发出，发出前查询自己的MAC表，但若此时MAC表老化了，那就只能把此单播包泛洪出去，若此时电脑B离线不能响应此数据包，那核心交换机MAC表就一直学习不到MACB，泛洪就一直存在。

解决方法：把三层核心交换机的MAC表老化时间老化时间设置比ARP表老化时间小。

3、非对称路由

如下图网络有两个出口AR1与AR2，而PC的网关指向AR1，PC访问外网时从AR1外出时，LSW1可以学习到PC的MAC信息，但互联网回包从AR2回来时（AR里都做了关于PC的静态ARP，故可直接封装目标MAC，而不需要ARP），由于LSW2的MAC表没有PC的MAC，故LSW2泛洪此未知单播。