حلقة التبديل

تحدث حلقة التبديل أو حلقة الجسر في شبكات الحاسوب عندما يكون هناك أكثر من مسار واحد في الطبقة الثانية بين نقطتي نهاية (مثلًا، وصلات متعددة بين محولين شبكيين أو منفذين على نفس المحول متصلين ببعضهما). تُسبب هذه الحلقة عواصف بث ، حيث تُعيد المحولات توجيه رسائل البث والبث المتعدد عبر كل منفذ ، مما يؤدي إلى إعادة بث هذه الرسائل بشكل متكرر، وبالتالي إغراق الشبكة. ^{[ 1 ]} ولأن رأس الطبقة الثانية لا يتضمن حقل وقت البقاء (TTL)، فإذا أُرسل إطار بيانات إلى بنية حلقية، فقد يبقى في حلقة لا نهائية.

يُعدّ التصميم المادي الذي يحتوي على حلقات تبديل أو جسور جذابًا لأسباب تتعلق بالتكرار، ومع ذلك، يجب ألا تحتوي الشبكة المُبدّلة على حلقات. يكمن الحل في السماح بوجود حلقات مادية، ولكن إنشاء تصميم منطقي خالٍ من الحلقات باستخدام تجميع الروابط ، أو تقنية أقصر مسار للجسور ، أو بروتوكول الشجرة الممتدة ، أو تقنية TRILL على مُبدّلات الشبكة.

في حالة حزم البث عبر حلقة التبديل، قد يتطور الوضع إلى عاصفة بث .

في مثال بسيط للغاية، يوجد محول بثلاثة منافذ، A وB وC، حيث تتصل عقدة عادية بالمنفذ A، بينما يتصل المنفذان B وC ببعضهما البعض في حلقة. تتمتع جميع المنافذ بنفس سرعة الربط وتعمل في وضع الإرسال والاستقبال المتزامن (Full Duplex) . الآن، عندما يدخل إطار بث إلى المحول عبر المنفذ A، يُعاد توجيه هذا الإطار إلى جميع المنافذ باستثناء منفذ المصدر، أي المنفذين B وC. يجتاز كلا الإطارين الخارجين من المنفذين B وC الحلقة في اتجاهين متعاكسين ويعودان إلى المحول عبر المنفذ المقابل. يُعاد توجيه الإطار المُستلم على المنفذ B إلى المنفذين A وC، والإطار المُستلم على المنفذ C إلى المنفذين A وB. بالتالي، تستقبل العقدة المتصلة بالمنفذ A نسختين من إطار البث الخاص بها، بينما تستمر النسختان الأخريان الناتجتان عن الحلقة في الدوران. وبالمثل، يستمر كل إطار بث يدخل النظام في الدوران عبر الحلقة في كلا الاتجاهين، ويعيد بثه إلى الشبكة في كل دورة، وتتراكم عمليات البث. في النهاية، تستنفد عمليات البث المتراكمة سعة الخروج للروابط، ويبدأ المحول في إسقاط الإطارات، ويصبح الاتصال عبر المحول غير موثوق به أو حتى مستحيلاً.

قد تتسبب حلقات التبديل في إدخالات مضللة في قاعدة بيانات التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) الخاصة بالمبدل ، وقد تؤدي إلى بث إطارات أحادية الإرسال بشكل متكرر عبر الشبكة. يمكن أن تجعل الحلقة المبدل يستقبل نفس إطارات البث على منفذين مختلفين، ويربط عنوان MAC المُرسِل بأحدهما بالتناوب. وقد يؤدي ذلك إلى توجيه حركة البيانات الخاصة بهذا العنوان بشكل خاطئ إلى المنفذ غير الصحيح، مما يتسبب فعليًا في فقدان هذه البيانات، بل وقد يتسبب في قيام مبدلات أخرى بربط عنوان المُرسِل بالمنفذ الخاطئ أيضًا.

في الشبكة المحولة الزائدة، من الممكن أن يتلقى الجهاز النهائي نفس الإطار عدة مرات.

تُحدَّد حلقات التوجيه بحقل مدة البقاء (TTL) في رأس حزمة الطبقة الثالثة ؛ حيث تدور الحزم في حلقة التوجيه حتى تنتهي صلاحية قيمة TTL الخاصة بها. لا يوجد مفهوم TTL في الطبقة الثانية ، وتدور الحزم في حلقة التبديل حتى يتم إسقاطها، على سبيل المثال، بسبب استنفاد الموارد.

• شبكة رينغ
• تبديل حماية حلقة الإيثرنت