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  • 交换机是一种基于MAC(网卡的硬件地址)识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。...一般情况下,产生网络广播风暴原因,主要有以下几种:网络设备原因、网卡损坏、网络环路、网络病毒、黑客软件的使用。
  • 原因:网络收发包中断挂在T2080的CPU2(核2),网络风暴导致T2080的CPU2一直忙于处理收发包中断,导致CPU2占用率到100%,无法处理ping请求。 解决办法:交换芯片端口划分vlan,阻止网络风暴的发生。 中断亲和性和...

     

    问题:单板上电加载交换芯片驱动后,PC与单板ping不通。

    原因:网络收发包中断挂在T2080的CPU2(核2),网络风暴导致T2080的CPU2一直忙于处理收发包中断,导致CPU2占用率到100%,无法处理ping请求。

    解决办法:交换芯片端口划分vlan,阻止网络风暴的发生。

    中断亲和性线程亲和性很像~

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    Linux 多核下绑定硬件中断到不同 CPU

    转载于 https://www.cnblogs.com/iteemo/p/5399881.html

    硬件中断发生频繁,是件很消耗 CPU 资源的事情,在多核 CPU 条件下如果有办法把大量硬件中断分配给不同的 CPU (core) 处理显然能很好的平衡性能。现在的服务器上动不动就是多 CPU 多核、多网卡、多硬盘,如果能让网卡中断独占1个 CPU (core)、磁盘 IO 中断独占1个 CPU 的话将会大大减轻单一 CPU 的负担、提高整体处理效率。VPSee 前天收到一位网友的邮件提到了 SMP IRQ Affinity,引发了今天的话题:D,以下操作在 SUN FIre X2100 M2 服务器+ 64位版本 CentOS 5.5 + Linux 2.6.18-194.3.1.el5 上执行。

    什么是中断

    中文教材上对 “中断” 的定义太生硬了,简单的说就是:

    每个硬件设备(如:硬盘、网卡等)都需要和 CPU 有某种形式的通信以便 CPU 及时知道发生了什么事情,这样 CPU 可能就会放下手中的事情去处理应急事件,硬件设备主动打扰 CPU 的现象就可称为硬件中断。

    就像你正在工作的时候受到 QQ 干扰一样,一次 QQ 摇头就可以被称为中断。

    中断是一种比较好的 CPU 和硬件沟通的方式。

    还有一种方式叫做轮询(polling):

    就是让 CPU 定时对硬件状态进行查询然后做相应处理。

    就好像你每隔5分钟去检查一下 QQ 看看有没有人找你一样,这种方式是不是很浪费你(CPU)的时间?所以中断是硬件主动的方式,比轮询(CPU 主动)更有效一些。

    好了,这里又有了一个问题,每个硬件设备都中断,那么如何区分不同硬件呢?

    不同设备同时中断如何知道哪个中断是来自硬盘、哪个来自网卡呢?这个很容易,不是每个 QQ 号码都不相同吗?

    同样的,系统上的每个硬件设备都会被分配一个 IRQ 号,通过这个唯一的 IRQ 号就能区别张三和李四了。

    在计算机里,中断是一种电信号,由硬件产生,并直接送到中断控制器(如 8259A)上,然后再由中断控制器向 CPU 发送信号,CPU 检测到该信号后,就中断当前的工作转而去处理中断。

    然后,处理器会通知操作系统已经产生中断,这样操作系统就会对这个中断进行适当的处理。

    现在来看一下中断控制器,常见的中断控制器有两种:可编程中断控制器 8259A 和高级可编程中断控制器(APIC),中断控制器应该在大学的硬件接口和计算机体系结构的相关课程中都学过。

    传统的 8259A 只适合单 CPU 的情况,现在都是多 CPU 多核的 SMP 体系,所以为了充分利用 SMP 体系结构、把中断传递给系统上的每个 CPU 以便更好实现并行和提高性能,Intel 引入了高级可编程中断控制器(APIC)。

    光有高级可编程中断控制器的硬件支持还不够,Linux 内核还必须能利用到这些硬件特质,所以只有 kernel 2.4 以后的版本才支持把不同的硬件中断请求(IRQs)分配到特定的 CPU 上,这个绑定技术被称为 SMP IRQ Affinity.

    更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档:linux-2.6.31.8/Documentation/IRQ-affinity.txt

    如何使用

    先看看系统上的中断是怎么分配在 CPU 上的,很显然 CPU0 上处理的中断多一些:

    cat /proc/interrupts

               CPU0       CPU1       
      0:  918926335          0    IO-APIC-edge  timer
      1:          2          0    IO-APIC-edge  i8042
      8:          0          0    IO-APIC-edge  rtc
      9:          0          0   IO-APIC-level  acpi
     12:          4          0    IO-APIC-edge  i8042
     14:    8248017          0    IO-APIC-edge  ide0
     50:        194          0   IO-APIC-level  ohci_hcd:usb2
     58:      31673          0   IO-APIC-level  sata_nv
     90:    1070374          0         PCI-MSI  eth0
    233:         10          0   IO-APIC-level  ehci_hcd:usb1
    NMI:       5077       2032 
    LOC:  918809969  918809894 
    ERR:          0
    MIS:          0
    

    为了不让 CPU0 很累怎么把部分中断转移到 CPU1 上呢?

    或者说如何把 eth0 网卡的中断转到 CPU1 上呢?

    先查看一下 IRQ 90 中断的 smp affinity,看看当前中断是怎么分配在不同 CPU 上的(ffffffff 意味着分配在所有可用 CPU 上):

    cat /proc/irq/90/smp_affinity

    # cat /proc/irq/90/smp_affinity 
    7fffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff
    

    在进一步动手之前我们需要先停掉 IRQ 自动调节的服务进程,这样才能手动绑定 IRQ 到不同 CPU,否则自己手动绑定做的更改将会被自动调节进程给覆盖掉。

    如果想修改 IRQ 90 的中断处理,绑定到第2个 CPU(CPU1):

    # /etc/init.d/irqbalance stop
    
    # echo "2" > /proc/irq/90/smp_affinity
    

    (上面的 echo “2” 是怎么来的?为什么是 ”2“?

    请参考这篇:计算 SMP IRQ Affinity)过段时间在看 /proc/interrupts,是不是 90:eth0 在 CPU1 上的中断增加了(145)、在 CPU0 上的中断没变?

    不断打印 /proc/interrupts 就会发现 eth0 在 CPU0 上的中断数始终保持不变,而在 CPU1 上的中断数是持续增加的,这正是我们想要的结果:

    # cat /proc/interrupts 
               CPU0       CPU1       
      0:  922506515          0    IO-APIC-edge  timer
      1:          2          0    IO-APIC-edge  i8042
      8:          0          0    IO-APIC-edge  rtc
      9:          0          0   IO-APIC-level  acpi
     12:          4          0    IO-APIC-edge  i8042
     14:    8280147          0    IO-APIC-edge  ide0
     50:        194          0   IO-APIC-level  ohci_hcd:usb2
     58:      31907          0   IO-APIC-level  sata_nv
     90:    1073399        145         PCI-MSI  eth0
    233:         10          0   IO-APIC-level  ehci_hcd:usb1
    NMI:       5093       2043 
    LOC:  922389696  922389621 
    ERR:          0
    MIS:          0
    

    有什么用

    在网络非常 heavy 的情况下,对于文件服务器、高流量 Web 服务器这样的应用来说,把不同的网卡 IRQ 均衡绑定到不同的 CPU 上将会减轻某个 CPU 的负担,提高多个 CPU 整体处理中断的能力;

    对于数据库服务器这样的应用来说,把磁盘控制器绑到一个 CPU、把网卡绑定到另一个 CPU 将会提高数据库的响应时间、优化性能。合理的根据自己的生产环境和应用的特点来平衡 IRQ 中断有助于提高系统的整体吞吐能力和性能。

    VPSee 经常收到网友来信问到如何优化 Linux、优化 VPS、这个问题不太好回答,要记住的是性能优化是一个过程而不是结果,不是看了些文档改了改参数就叫优化了,后面还需要大量的测试、监测以及持续的观察和改进。

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    [Linux 性能调优] 网卡中断与CPU的绑定问题

    在Linux的网络调优方面,如果你发现网络流量上不去,那么有一个方面需要去查一下:网卡处理网络请求的中断是否被绑定到单个CPU(或者说跟处理其它中断的是同一个CPU)。

    先说一下背景

    网卡与操作系统的交互一般有两种方式,

    • 一种是中断(IRQ,网卡在收到了网络信号之后,主动发送中断到CPU,而CPU将会立即停下手边的活以便对这个中断信号进行分析),
    • 另一种叫DMA(Direct Memory Access, 也就是允许硬件在无CPU干预的情况下将数据缓存在指定的内存空间内,在CPU合适的时候才处理)

    ——记得在10多年前开始玩电脑的时候就知道DMA是效率比较高的方式了。但是,这么多年过去了,在网卡方面,大部分还是在用IRQ方式(据说DMA技术仅仅被应用在少数高端网卡上; 另一个说法是:DMA方式会使外部设备的控制器独占PCI总线,从而CPU无法与外部设备进行交互,这对通用型操作系统Linux来说,是很难接收的,所以DMA方式在Linux内核里使用得很少)。

    但是(再来一个但是),在现在的对称多核处理器(SMP)上,一块网卡的IRQ还是只有一个CPU来响应,其它CPU无法参与,如果这个CPU还要忙其它的中断(其它网卡或者其它使用中断的外设(比如磁盘)),那么就会形成瓶颈。

    问题判定

    网上不少讲这个问题的文章都是直接让查询IRQ跟CPU的绑定情况,甚至直接修改。但我们应该先判断我们的系统是不是受这个问题影响,然后再来看怎么解决。

    首先,让你的网络跑满(比如对于MySQL/MongoDB服务,可以通过客户端发起密集的读操作; 或者执行一个i大文件传送任务)

    第一个要查明的是:是不是某个CPU在一直忙着处理IRQ?

    这个问题我们可以从 mpstat -P ALL 1 的输出中查明:里面的 %irq 一列即说明了CPU忙于处理中断的时间占比

    18:20:33     CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s
    18:20:33     all    0,23    0,00    0,08    0,11    6,41    0,02    0,00   93,16   2149,29
    18:20:33       0    0,25    0,00    0,12    0,07    0,01    0,05    0,00   99,49    127,08
    18:20:33       1    0,14    0,00    0,03    0,04    0,00    0,00    0,00   99,78      0,00
    18:20:33       2    0,23    0,00    0,02    0,03    0,00    0,00    0,00   99,72      0,02
    18:20:33       3    0,28    0,00    0,15    0,28   25,63    0,03    0,00   73,64   2022,19
    

    上面的例子中,第四个CPU有25.63%时间在忙于处理中断(这个数值还不算高,如果高达80%(而同时其它CPU这个数值很低)以上就说明有问题了),后面那个 intr/s 也说明了CPU每秒处理的中断数(从上面的数据也可以看出,其它几个CPU都不怎么处理中断)。

    然后我们就要接着查另外一个问题:这个忙于处理中断的CPU都在处理哪个(些)中断?

    cat /proc/interrupts 
               CPU0       CPU1       CPU2       CPU3       
      0:        245          0          0    7134094    IO-APIC-edge  timer
      8:          0          0         49          0    IO-APIC-edge  rtc
      9:          0          0          0          0   IO-APIC-level  acpi
     66:         67          0          0          0   IO-APIC-level  ehci_hcd:usb2
     74:     902214          0          0          0         PCI-MSI  eth0
    169:          0          0         79          0   IO-APIC-level  ehci_hcd:usb1
    177:          0          0          0    7170885   IO-APIC-level  ata_piix, b4xxp
    185:          0          0          0      59375   IO-APIC-level  ata_piix
    NMI:          0          0          0          0 
    LOC:    7104234    7104239    7104243    7104218 
    ERR:          0
    MIS:          0
    

    这里记录的是自启动以来,每个CPU处理各类中断的数量(第一列是中断号,最后一列是对应的设备名)[详细说明: E.2.10 /proc/interrupts - Deployment Guide - RedHat Enterprise Linux 6 ),从上面可以看到: eth0 所出发的中断全部都是 CPU0 在处理,而CPU0所处理的中断请求中,主要是eth0和LOC中断。(有时我们会看到几个CPU对同一个中断类型所处理的的请求数相差无几(比如上面的LOC一行),这并不一定是说多个CPU会轮流处理同一个中断,而是因为这里记录的是“自启动以来”的统计,中间可能因为irq balancer重新分配过处理中断的CPU——当然,也可能是谁手工调节过)。

    解决问题

    首先说明几点:

    1. 首先应该根据上面的诊断方法查明当前系统是不是受这个原因影响,如果不是,那么就没有必要往下看了;
    2. 现在的多数Linux系统中已经有了IRQ Balance这个服务(服务程序一般是 /usr/sbin/irqbalance),它可以自动调节分配各个中断与CPU的绑定关系,以避免所有中断的处理都集中在少数几个CPU上;
    3. 在某些情况下,这个IRQ Balance反而会导致问题,会出现 irqbalance 这个进程反而自身占用了较高的CPU(当然也就影响了业务系统的性能)[参考: mongodb性能问题及原理分析 ]

    下面来说手工将中断限定到少数几个CPU的方法。

    首先当然要查明,该网卡的中断当前是否已经限定到某些CPU了?具体是哪些CPU?

    根据上面 /proc/interrupts 的内容我们可以看到 eth0 的中断号是74,然后我们来看看该中断号的CPU绑定情况(或者说叫亲和性 affinity)

    $ sudo cat /proc/irq/74/smp_affinity
    ffffff
    

    这个输出是一个16进制的数值,0xffffff = ‘0b111111111111111111111111’,这就意味着这里有24个CPU,所有位都为1表示所有CPU都可以被该中断干扰。

    另一个例子:

    $ sudo cat /proc/irq/67/smp_affinity
    00000001
    

    这个例子说明,只有CPU0处理编号为67的中断。

    修改配置的方法

    我们可以用 echo 2 > /proc/irq/74/smp_affinity 的方法来修改这个设置(设置为2表示将该中断绑定到CPU1上,0x2 = 0b10,而第一个CPU为CPU0)

    参考

    展开全文
  • 广播风暴原因及解决问题: https://product.pconline.com.cn/itbk/life/electronic/1802/10848256.html 1、网络设备原因:我们经常会有这样一个误区,交换机是点对点转发,不会产生广播风暴。在我们购买网络设置时,...

    什么是网络回路,在进行分线设备里,例如路由器,网线两端插在同一台路由器里,造成网络回路,会使这个设备不能上网,交换机也一样

    广播风暴原因及解决问题:
    https://product.pconline.com.cn/itbk/life/electronic/1802/10848256.html

    1、网络设备原因:我们经常会有这样一个误区,交换机是点对点转发,不会产生广播风暴。在我们购买网络设置时,购买的交换机,通常是智能型的Hub,却被奸商当做交换机来卖。这样,在网络稍微繁忙的时候,肯定会产生广播风暴了。

    2、网卡损坏:如果网络机器的网卡损坏,也同样会产生广播风暴。损坏的网卡,不停向交换机发送大量的数据包,产生了大量无用的数据包,产生了广播风暴。由于网卡物理损坏引起的广播风暴,故障比较难排除,由于损坏的网卡一般还能上网,我们一般借用Sniffer局域网管理软件,查看网络数据流量,来判断故障点的位置。

    3、网络环路:曾经在一次的网络故障排除中,发现一个很可笑的错误,一条双绞线,两端插在同一个交换机的不同端口上,导致了网络性能急骤下降,打开网页都非常困难。这种故障,就是典型的网络环路。网络环路的产生,一般是由于一条物理网络线路的两端,同时接在了一台网络设备中。

    4、网络病毒:目前,一些比较流行的网络病毒,Funlove、震荡波、RPC等病毒,一旦有机器中毒后,会立即通过网络进行传播。网络病毒的传播,就会损耗大量的网络带宽,引起网络堵塞,引起广播风暴。

    5、黑客软件的使用:目前,一些上网者,经常利用网络执法官、网络剪刀手等黑客软件,对网吧的内部网络进行攻击,由于这些软件的使用,网络也可能会引起广播风暴。
      在这里插入图片描述
    下面也是一个连接:
    https://wenku.baidu.com/view/11d40f27a5e9856a561260ee.html
    可以好好看

    下面说一下工作中碰到的网络问题:
    网络不稳定,老是偶尔断一下网过一会又好了,这时突然想起路由器在别的地方时也有这种情况因此,果断把路由器换了,以后应该不会在有这种情况了。
    不通可以用ping 命令检测, 还有一个网络差,网络丢包的问题,不稳定。还有一种情况是操作不当的问题,例如更换一个位置,导致网络怎么就连不上,一般分配网络有问题,这个你可以手动分配一个静态ip ,还可以重启电脑,再连接一般就可以了

    网络绝招之一:重启电脑,因为一些原因导致操作不当,你也不知道发生了什么,最好全部推倒重来,就是重启电脑,还有重启和关机重启,是不一样的,记得我就有一次连接什么网络都不通,最后重启电脑,在连接好了。
    网络有软件和硬件组成的,任何一个部分出问题都会导致网络有问题的,一般常出问题有路由器,电脑太老旧了,等记得,网络不稳定有哪些原因导致的

    这个问题原因很多简单说如下:

    1,网络不通畅 2,被黑客监听 3,软件,硬件问题
    可能的原因很多
    1-网络线路问题,网线质量不好受损等(最主要原因)
    2-交换设备太忙了,或受攻击,无法处理过多的包交换,只好丢掉部分报文
    3-PING的对方太忙,没时间回复ICMP包,丢了部分
    4-你的计算机太忙了,对方应答的数据没CPU时间来处理,只好丢掉
    解决问题必须从上边几点分别排除
    劣质网线是造成丢包的主要原因,其次是交换机问题
    下面是一个个详细的解释链接:
    https://wenku.baidu.com/view/02ec61a9cf2f0066f5335a8102d276a20129600e.htm

    展开全文
  • 电脑蓝屏对照码

    2019-05-05 14:16:40
    ◆错误分析:系统内存存储器奇偶校验产生错误, 通常是因为有缺陷的内存(包括物理内存、二级缓存或者显卡显存)时设备驱动程序访问不存在的内存地址等原因引起的. 另外, 硬盘被病毒或者其他问题所损伤, 以出现这个停机...
  • 网络泛洪与广播风暴

    千次阅读 2019-08-29 09:51:15
    以下内容转载自雨水泛洪和网络泛洪那个更可怕,原作者为Hardy晗狄,部分内容有删节。 交换和网络泛洪 网络泛洪是网络概念,在交换机二层通信的过程中,当一台交换机收到一个数据帧时,分析数据帧头部的目的地址...

    以下内容转载自雨水泛洪和网络泛洪那个更可怕,原作者为Hardy晗狄,部分内容有删节。

     

    交换和网络泛洪

          网络泛洪是网络概念,在交换机二层通信的过程中,当一台交换机收到一个数据帧时,分析数据帧头部的目的地址,并地址表中进行查找,如果有匹配项,则将数据帧从该匹配项所关联的交换机端口交换出去,如果没有匹配项,则将数据帧进行泛洪,将该数据帧在除了接收帧之外的所有端口上发出去。

          在数据网络中,如果交换机之间存在环路,泛洪数据帧将在环路中循环交换转发产生广播风暴,占用所有网络资源,以致整个网络没有资源传送其他有效数据帧而瘫痪。

     

    环路的由来

          二层交换网络的核心问题就是环路问题以及由此产生的广播风暴问题,如果是一个单设备和单链路组成的树型二层网络,它是没有任何环路和因环路引起的广播风暴问题。

          但是这种网络的可靠性是非常差,因为它没有任何的备份设备和备份链路,一旦某个设备或者链路发生故障,那么故障点下的所有主机就连不上网络了。

          为了提高网络可靠性,通常会采用冗余设备和冗余链路,这样就不可避免的形成环路。红色链路构成一个环路,蓝色链路也构成一个环路,事实上,在相对复杂的二层网络中,物理上的环路几乎无处不在。

          二层网络虽然隔离了冲突域,但是处于同一个广播域下,广播数据帧在环路中会反复持续传送转发,而且二层数据帧转发没有TTL机制限制,一个数据帧可以无限循环下去就会形成广播风暴,瞬间即可导致端口阻塞和设备瘫痪。

     

    环路如何解决

          为了解决泛洪和广播风暴问题,二层网络中所采取的技术主要有以下两方面。

    • 通过划分VLAN来缩小广播域

          VLAN技术可以把一个大的物理二层域划分成许多小的逻辑二层域,这种逻辑二层域被称为VLAN。同一个VLAN内可以进行二层通信,不同VLAN之间是二层隔离的,这样广播的范围就被局限在一个VLAN内,不会扩散到整个物理二层域。

    • 通过破环协议来防止环路

          这种方法则是从广播风暴形成的根本原因入手防止环路出现,将冗余设备和冗余链路变成备份设备和备份链路。即冗余的设备端口和链路在正常情况下被阻塞掉,不参与数据报文的转发。只有当前转发的设备、端口、链路出现故障,导致网络不通的时候,冗余的设备端口和链路才会被打开,使得网络能够恢复正常。

          实现这些自动控制功能的协议就被称为破环协议,其中最常用的就是STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)以及升级版的RSTP和MSTP等,我们统称为xSTP协议。也有其他一些破环协议,比如SEP、RRPP等等,其本质思想和xSTP协议是一致的。

     

    传统的数据中心网络架构

          传统的数据中心通常都是二层+三层网络架构,接入层工作在二层、汇聚层向上提供路由能力、向下提供交换能力,核心路由层提供三层路由能力。

          这种网络架构是目前非常成熟的价构,相关的二层VLAN+xSTP、三层路由都是成熟的技术,可以很容易的进行部署,也符合数据中心分区分模块的业务特点。

    展开全文
  • 广播风暴网络环路

    千次阅读 2020-04-17 10:14:29
    广播风暴网络环路,...一个数据帧被传输到本地网络上的每个节点就是广播,由于网络拓扑的设计和连接问题,或者其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,这就是广播风暴。...

    广播风暴和网络环路,熟悉其原理的人应该知道他们原理不一样,只是他们的表象相似:SW指示灯狂闪,同时内网丢包或者ping值变高。

    广播风暴:当广播数据充斥网络无法处理,并占用大量网络带宽,导致正常业务不能运行,甚至彻底瘫痪。一个数据帧被传输到本地网络上的每个节点就是广播,由于网络拓扑的设计和连接问题,或者其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,这就是广播风暴。

    广播风暴产生的原因是多种的:蠕虫病毒、交换机端口故障、网卡故障、链路冗余没有启用生成树协议、网线线序错误或收到干扰等。

    下面就几个引发广播风暴的原因及对策进行阐述。

    1、网线短路

    制作网线时没有做好,或者网线表面有磨损导致短路,会引起交换机的端口阻塞,因为交换机大多都使用存储转发技术,它的工作原理是对某一段数据包进行分析判断寻址,并进行转发,在发出前均存储在交换机的缓冲区内,当网线发生短路时,数据包来不及转发,导致缓冲区溢出产生丢包现象,导致广播风暴。

    对策:使用MRGT等流量查看软件查看出现短路的端口,如果交换机是可网管的,也可以通过逐个封闭端口来进行处理查找。

    2、接入层拓扑环

    对策:stp(生成树协议)

    3、傻瓜交换机

    可网管的交换机由于具备生成树协议功能,可自行切断级联交换机端口,避免网络拓扑环的产生,但这个功能,傻瓜交换机并不具备。在同一傻瓜交换机上的不同端口,或傻瓜交换机之间有冗余的连接,就导致网络拓扑环的发生,进而导致网络风暴,造成网络通讯阻塞瘫痪。

    4、蠕虫病毒

    当网络中某计算机感染蠕虫病毒时,如震荡波、RPC等病毒,如果查看该网卡的发送包和接收包时发现发包数在快速增加,则说明该计算机感染蠕虫病毒,通过网络传播,损耗大量网络带宽,引起网络阻塞,导致广播风暴。

    对策:为每台计算机安装杀毒软件并及时更新。

    总结:

    网络环路会导致广播风暴,进而使SW缓存区溢出,导致丢包甚至网络瘫痪。

    要解决这个问题,最好的方法是划分VLAN,使得广播范围变小,从而更容易排查。

     

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