Bucle de conmutación

Un bucle de conmutación o bucle de puente ocurre en redes informáticas cuando hay más de una ruta de capa 2 entre dos puntos finales (por ejemplo, múltiples conexiones entre dos conmutadores de red o dos puertos en el mismo conmutador conectados entre sí). El bucle crea tormentas de difusión, ya que los conmutadores reenvían las difusiones y multidifusiones a través de cada puerto , y el conmutador o conmutadores retransmiten repetidamente los mensajes de difusión inundando la red. ^{[ 1 ]} Dado que el encabezado de capa 2 no incluye un campo de tiempo de vida (TTL), si una trama se envía a una topología en bucle, puede entrar en bucle indefinidamente.

Una topología física con bucles de conmutación o puente resulta atractiva por motivos de redundancia; sin embargo, una red conmutada no debe tener bucles. La solución consiste en permitir bucles físicos, pero crear una topología lógica sin bucles mediante agregación de enlaces , puenteo de ruta más corta , protocolo Spanning Tree o TRILL en los conmutadores de red.

En el caso de paquetes de difusión a través de un bucle de conmutación, la situación puede convertirse en una tormenta de difusión .

En un ejemplo muy sencillo, un conmutador con tres puertos, A, B y C, tiene un nodo normal conectado al puerto A, mientras que los puertos B y C están conectados entre sí en un bucle. Todos los puertos tienen la misma velocidad de enlace y funcionan en modo dúplex completo . Cuando una trama de difusión entra al conmutador por el puerto A, esta se reenvía a todos los puertos excepto al de origen, es decir, a los puertos B y C. Ambas tramas que salen de los puertos B y C recorren el bucle en direcciones opuestas y vuelven a entrar al conmutador por sus puertos correspondientes. La trama recibida en el puerto B se reenvía a los puertos A y C, y la recibida en el puerto C a los puertos A y B. Así, el nodo del puerto A recibe dos copias de su propia trama de difusión, mientras que las otras dos copias generadas por el bucle continúan su ciclo. De igual forma, cada trama de difusión que entra al sistema continúa su ciclo a través del bucle en ambas direcciones, retransmitiéndose a la red en cada ciclo, y las difusiones se acumulan. Finalmente, las difusiones acumuladas agotan la capacidad de salida de los enlaces, el conmutador comienza a descartar tramas y la comunicación a través del conmutador se vuelve poco fiable o incluso imposible.

Los bucles de conmutación pueden provocar errores en la base de datos de control de acceso al medio (MAC) de un conmutador y la transmisión continua de tramas unicast por toda la red. Un bucle puede hacer que un conmutador reciba las mismas tramas de difusión en dos puertos diferentes y asocie alternativamente la dirección MAC del remitente con uno u otro puerto. Esto puede provocar que el tráfico de esa dirección MAC se dirija incorrectamente al puerto equivocado, lo que causa la pérdida de dicho tráfico e incluso que otros conmutadores asocien incorrectamente la dirección del remitente con el puerto equivocado.

En una red conmutada redundante, es posible que un dispositivo final reciba la misma trama varias veces.

Los bucles de enrutamiento están controlados por un campo de tiempo de vida (TTL) en la cabecera del paquete de capa 3 ; los paquetes circularán por el bucle de enrutamiento hasta que expire su valor TTL. En la capa 2 no existe el concepto de TTL , y los paquetes en un bucle de conmutación circularán hasta que se descarten, por ejemplo, debido al agotamiento de los recursos.

• Red en anillo
• Conmutación de protección de anillo Ethernet