1、如何提高以太网的可靠性？

若交换机 A 与交换机 B 之间的链路故障

若交换机 A 与交换机 B 和交换机 C 之间的链路都出现故障

则原来的以太网，变成了三个独立的较小的以太网，它们之间无法通行

1.1、冗余链路提高可靠性

添加 $\color{red}冗余链路$ 可以提高以太网的可靠性

但是冗余链路也会带来负面效应-----形成 $\color{red}网络环路$

$\color{red}广播风暴$

假设主机 H1 发送一个广播帧（假设都知道了对方的 MAC 地址）

交换机 B 收到该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 A 收到交换机 B 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 C 收到交换机 B 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 C 收到交换机 A 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 A 收到交换机 C 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 B 收到交换机 C 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

交换机 B 收到交换机 A 转发来的该帧后，将其从自己的其他所有接口转发出去

显然，该广播帧将在各交换机之间反复转发，分别按顺时针和逆时针方向同时兜圈

这就是所谓的广播风暴

$\color{red}主机收到重复的广播帧$

$\color{red}交换机的帧交换表震荡（漂移）$

当交换机 B 收到主机 H1 发送的广播帧后，进行登记工作

当交换机 B 再次收到交换机 C 转发来的该广播帧后，进行登记工作

当交换机 B 再次收到交换机 A 转发来的该广播帧后，进行登记工作

很显然，有关 MAC 地址 H1 的记录将在这两个错误记录之间反复震荡

以太网交换机使用 $\color{red}生成树协议STP$ (Spanning Tree Protocol),可以在增加冗余链路来提高网络可靠性的同时又 $\color{red}避免网络环路带来的各种问题$ 。
不论交换机之间采用怎样的物理连接，交换机都能够 $\color{red}自动计算并构建一个逻辑上没有环路的网络$ ，其逻辑拓扑结构必须是树型的(无逻辑环路);

例如： $5$ 台交换机之间进行了冗余连接，冗余链路不止一条，网络环路不止一个

如果各交换机的各接口都处于正常状态，则会存在多个网络环路

实际上，各交换机之间按照生成树协议中规定的生成树算法，交互一些参数后，就可以判断出自己应该阻塞自己的哪些接口。

这样就形成了在逻辑上没有环路的网络

最终生成的树型逻辑拓扑要 $\color{red}确保连通整个网络$ ;

相关交换机检测到该故障后，重新计算生成树，决定将自己之前阻塞的接口恢复为正常状态

这样就会形成一个新的逻辑上没有环路的网络

当首次连接交换机或网络 $\color{red}物理拓扑发生变化$ 时(有可能是人为改变或故障)，交换机都将进行 $\color{red}生成树的重新计算$ 。

以太网交换机使用 $\color{red}生成树协议STP$ (Spanning Tree Protocol),可以在增加冗余链路来提高网络可靠性的同时又 $\color{red}避免网络环路带来的各种问题$ 。
不论交换机之间采用怎样的物理连接，交换机都能够 $\color{red}自动计算并构建一个逻辑上没有环路的网络$ ，其逻辑拓扑结构必须是树型的(无逻辑环路);
最终生成的树型逻辑拓扑要 $\color{red}确保连通整个网络$ ;
当首次连接交换机或网络 $\color{red}物理拓扑发生变化$ 时(有可能是人为改变或故障)，交换机都将进行 $\color{red}生成树的重新计算$