生成树协议与交换网络环路研究

交换网络环路是为交换网络提供冗余链路时形成的，环路的存在导致了交换网络中广播风暴的产生，致使交换网络的MAC地址系统失效，这是冗余链路所不期望产生的．现代化的网络要求交换网络中必须具备冗余链路，以避免因单点故障引起的网络中断所带来的损失．本文讨论生成树协议在具有冗余链路的交换网络中的工作实现，及随着网络应用要求而改进的生成树协议技术，即快速生成树协议和多生成树协议的工作实现，从而达到在交换网络中既保障了网络冗余链路，又避免了环路危害的目的．     

生成树协议与交换网络环路研究

交换网络环路是为交换网络提供冗余链路时形成的,环路的存在导致了交换网络中广播风暴的产生,致使交换网络的MAC地址系统失效,这是冗余链路所不期望产生的.现代化的网络要求交换网络中必须具备冗余链路,以避免因单点故障引起的网络中断所带来的损失.本文讨论生成树协议在具有冗余链路的交换网络中的工作实现,及随着网络应用要求而改进的生成树协议技术,即快速生成树协议和多生成树协议的工作实现,从而达到在交换网络中既保障了网络冗余链路,又避免了环路危害的目的.     

生成树协议及其优化策略

在网络中,我们通常会设置冗余链路以确保在一条链路出现故障之后启用另一条链路,但是冗余链路的设置将会导致网络环路;此时,我们可以使用生成树协议(Spaning Tree Portocol)来让备份链路受到阻塞,在逻辑上不出现环路。当主链路出现故障的时候就启用备份链路。本文将结合实例对生成树算法进行详细介绍,另外还会针对生成树算法延时过长的问题给出具体改进方案。     

使用交换机时如何避免环路现象产生

在使用交换机构建的局域网络中，由于提供冗余功能而出现的网络故障也很普遍，通常在网络技术领域把这样的负面影响总结为广播风暴。因此，局域网中的交换设备通常会提供一种功能生成树协议，它可以在网络形成冗余备份链路时避免其带来的负面影响。这样，我们可以使用生成树协议就可避免产生网络环路。     

Area Trac自动化系统中生成树协议原理与故障研究

AreaTrac自动化系统采用生成树协议作为工作在第二层的网络管理协议,其目的是通过阻塞某些端口,为冗余网络创建无环路逻辑拓扑结构。本文研究生成树协议的工作方式,分析了生成树协议的弊端以及可导致的网络故障,并通过实例分析生成树协议造成的网络故障。     

私网STP在公网的透传

STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的缩写。它是一种二层管理协议,通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的。然而,按照802．1D标准BPDU不带VLANTAG,而且要求所有网桥不能转发BPDU;带Tag的BPDU报文协议报文都是非法报文,不能保证它能在公网上被正确透传。当用户想让一个BPDU报文透明穿越一个承载网络时,这样分居于两地的同一企业的分支就可以通过隧道的透传获得彼此STP协议的信息,从而有效地避免了环路的产生。通过对该协议的研究,在二层交换网络中提供一种简单的方式来实现私网的STPBPDU报文在公网的透传;即在二层交换网络的入接口使能BPDUTunnel,利用QinQ技术来实现私网BPUD报文在公网的透传。     

仿真环境下利用MUX VLAN实现局域网的构建

虚拟局域网(VLAN)技术提供了把物理网络在逻辑上划分为多个广播域的交换技术,在局域网中有着非常广泛的应用。针对MUX VLAN能够同时实现VLAN的隔离和通信的特性,设计了一个局域网的仿真实验,并使用多生成树协议和链路聚合技术提高局域网的可靠性。介绍了MUX VLAN的基本知识和原理,给出了多生成树、链路聚合、MUX VLAN的具体配置以及实验验证结果。在eNSP模拟器中的仿真结果表明,该实验实现了局域网的链路冗余和负载均衡的功能,利用MUX VLAN的特性满足了特定环境下的组网需求。     

基于OBS网络的一种最少冗余包的组播树共享算法

为了减少组播树共享算法(TS-MCAST)产生冗余包,有效地利用链路网络带宽,提出了一种基于光突发交 换(OBS)网络的最少冗余包的组播树共享算法(LRP-MCAST-TS)该算法实现过程中，引入了树分割规则，将满 足分割条件的组播树分割成森林，然后根据重叠大小将汇聚的组播会话划分成多个组播共享类$通过理论分析， 证明了(LRP-MCAST-TS)算法设计的正确性，达到了减少冗余包的目的。     

校园网中防止网络二层环路的技术研究

分析了校园网出现环路的主要原因,重点介绍了生成树协议的工作原理和算法实现。算法验证了采用生成树协议STP可以防止校园网中的二层环路,同时针对STP算法方面存在拓扑收敛速度慢的缺点,提出了快速生成树协议RSTP,并通过真实的实验环境提出了解决校园网二层环路的技术研究和详细的实现过程。     

基于OBS网络的一种最少冗余包的组播树共享算法

为了减少组播树共享算法(TS-MCAST)产生冗余包,有效地利用链路网络带宽,提出了一种基于光突发交换(OBS)网络的最少冗余包的组播树共享算法(LRP-MCAST-TS)。该算法实现过程中,引入了树分割规则,将满足分割条件的组播树分割成森林,然后根据重叠大小将汇聚的组播会话划分成多个组播共享类。通过理论分析,证明了LRP-MCAST-TS算法设计的正确性,达到了减少冗余包的目的。     

求全部树的公式

提供一套求全部树的公式，用它可以生成无源网络无冗余项的全部树，生成有源网络的全部树无需进行符号判断，可大大减少冗余项。整套公式适用网络的机辅分析。     

基于HSRP和STP协议的网络冗余仿真

本文主要研究了HSRP协议和STP协议的工作原理,并结合校园网用户的需求,设计了适用于校园网的网络冗余架构方案.通过整合HSRP协议和STP协议实现三层网关冗余和二层链路冗余,从而提高校园网的稳定性和可靠性.     

基于NICE协议的应用层组播稳定性研究

应用层组播树是由终端用户组成,其稳定性不能得到保证.本文面向P2P视频直播应用,基于NICE协议,通过分析终端用户的行为和能力,提出一种新的簇首选择算法来提高组播树的稳定性,另外,在改进的NICE协议上建立冗余虚拟链路来重构组播树,以保证组播的稳定性.     

BDF技术在电力通信网主备链路切换中的应用研究

在电力通信系统中,为了保障网络的可靠性,通常采用双设备双链路的进行冗余备份,以便于在设备或链路发生故障的时候能够切换保持网络稳定。本文针对电力系统中常用到的静态路由结合VRRP主备切换收敛时间慢、无法检测远端链路状态的不足,采用BFD检测技术辅助静态路由协议进行远端链路状态检测,解决了静态路由无法检测远端链路故障而导致主备链路无法切换的问题,同时大大提高了主备链路的切换的收敛时间。     

企业网络冗余备份方案的研究

随着信息化的发展，企业在生产中对信息化的依赖越来越重要，当网络出现故障时，企业中的生产客户端将无法访问生产业务服务器，这样，会导致企业不可估量的损失。如果采用网络双链路连接，不仅保证了因为链路故障造成的损失，同时可以避免因网络病毒爆发所造成的影响。本文以某公司为例，讨论如何通过技术手段达到企业网络的冗余备份。     

单向链路失效下的源路由保护倒换

依据IEEE 802.17协议,弹性分组环中所有链路故障都被视作双向链路故障,当环路发生单向链路故障时,为了避免不必要的带宽损失,提出一种改进的源路由保护倒换方案。利用TP(Topology)帧帧头extendedControl域中的保留bit辅助传递链路故障信息,使得环路能够区分单、双向链路故障以便采取最优的重路由操作。分析结果表明:在单向链路故障的情况下,该方案使得环路的故障链路消耗带宽下降了约17%。仿真结果也验证了在单向链路故障下,该方案能够显著提高环路的吞吐量,降低业务的平均延迟时间,并缓解环路的拥塞状况。该方案实现简单,具有很好的应用潜力。     

单向链路失效下的源路由保护倒换

依据IEEE802.17协议,弹性分组环中所有链路故障都被视作双向链路故障,当环路发生单向链路故障时,为了避免不必要的带宽损失,提出了一种改进的源路由保护倒换方案。利用TP(Topology)帧帧头extended Control域中的保留bit辅助传递链路故障信息,使得环路能够区分单、双向链路故障以便采取最优的重路由操作。分析结果表明:在单向链路故障的情况下,该方案使得环路的故障链路消耗带宽下降了约17%。仿真结果也验证了在单向链路故障下,该方案能够显著提高环路的吞吐量,降低业务的平均延迟时间,并缓解环路的拥塞状况。该方案实现简单,具有很好的应用潜力。     

无线传感器网络LEACH簇树路由协议研究

基于LEACH的簇树路由协议是目前无线传感器网络研究的热点之一,由于传统的构造最小生成树的算法不能适应网络中节点密度的变化,制约其更广泛的应用。在对LEACH簇树路由和传统的连通网络中构造最小生成树算法的分析基础上,结合动态优化的思想,提出了一种新的基于Prim算法的构造最小生成树算法,并将其应用到簇树路由中,使得网络寿命延长,同时增强了对网络节点密度的适应性。仿真结果说明了该算法的可行性和有效性。     

基于链路重要性的分布式网络可靠性评价方法

为了快速有效地评估分布式网络可靠性,针对目前最有效的HRFST算法在搜索最小文件生成树过程中存在的3个问题,提出了一种基于链路重要性的分布式网络可靠性评价方法.该算法以链路重要性为最小文件生成树的首要搜索依据,提高了干路被选中的概率.将改进的网络化简方法用于搜索的每一步,使图更为简化,并消除了对不含文件生成树的子图搜索.分析和实验结果表明,在得到正确可靠性结果的基础上,该算法减少了子图产生数量和分析可靠性的实际执行时间,性能优于其他算法.     

一种适用于带状监测网的健壮MAC协议

文章针对带状监测无线传感器网络节点由于干扰或能量耗尽而失效时引起网络性能大幅波动甚至链路中断问题,提出了一种适用于带状拓扑结构的健壮MAC协议,称为SBR-MAC(Strip-based RobustMAC);该协议通过增加冗余中继节点,采用DMAC协议的交错唤醒调度机制,并对其时隙结构加以改进,使其绕过失效节点。仿真结果表明,当带状监测无线传感器网络中出现节点失效时,相比于直接应用DMAC协议,SBR-MAC协议在能耗增加不大的前提下,网络的稳定性和可靠性得到加强。