Un bucle de conmutación o bucle de puente se produce en redes informáticas cuando hay más de una ruta de capa 2 entre dos puntos finales (por ejemplo, varias conexiones entre dos conmutadores de red o dos puertos del mismo conmutador conectados entre sí). El bucle crea tormentas de difusión a medida que los conmutadores reenvían difusiones y multidifusiones por cada puerto ; el conmutador o los conmutadores retransmitirán 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 se envía una trama a una topología en bucle, puede repetirse indefinidamente.
Una topología física que contiene bucles de conmutación o puentes es atractiva por razones de redundancia, pero una red conmutada no debe tener bucles. La solución es permitir bucles físicos, pero crear una topología lógica sin bucles mediante agregación de enlaces , puenteo de ruta más corta , protocolo de árbol de expansión 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 simple, un switch 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 . Ahora, cuando una trama de difusión entra en el switch a través del puerto A, esta trama se reenvía a todos los puertos excepto al puerto de origen, es decir, los puertos B y C. Ambas tramas que salen de los puertos B y C atraviesan el bucle en direcciones opuestas y vuelven a entrar en el switch a través de su puerto homólogo. La trama recibida en el puerto B se reenvía a los puertos A y C, la trama recibida en el puerto C a los puertos A y B. Por lo tanto, el nodo en el puerto A recibe dos copias de su propia trama de difusión mientras que las otras dos copias producidas por el bucle continúan su ciclo. Del mismo modo, cada trama de difusión que entra en el sistema continúa su ciclo a través del bucle en ambas direcciones, retransmitiendo de nuevo a la red en cada bucle, y las difusiones se acumulan. Finalmente, las difusiones acumuladas agotan la capacidad de salida de los enlaces, el switch comienza a perder tramas y la comunicación a través del switch se vuelve poco fiable o incluso imposible.
Los bucles de conmutación pueden generar entradas erróneas en la base de datos de control de acceso al medio (MAC) de un conmutador y pueden provocar que se transmitan tramas de unidifusión sin fin por toda la red. Un bucle puede hacer que un conmutador reciba las mismas tramas de difusión en dos puertos diferentes y asocie de forma alternada la dirección MAC de envío con uno u otro puerto. A continuación, puede dirigir incorrectamente el tráfico de esa dirección MAC al puerto equivocado, lo que provoca la pérdida de este tráfico e incluso que otros conmutadores también asocien incorrectamente la dirección del remitente con un puerto equivocado.
En una red conmutada redundante es posible que un dispositivo final reciba la misma trama varias veces. [ cita requerida ]
Los bucles de enrutamiento se controlan mediante un campo de tiempo de vida (TTL) en el encabezado del paquete de capa 3 ; los paquetes circularán por el bucle de enrutamiento hasta que caduque su valor TTL. No existe ningún concepto de TTL en la capa 2 y los paquetes en un bucle de conmutación circularán hasta que se descarten, por ejemplo, debido al agotamiento de los recursos.