Руководство по эксплуатации коммутаторов Cisco — устранение неполадок

Устранение неполадок при несовместимости идентификаторов PVID и типов для связующего дерева Содержание Введение Предварительные условия Требования Используемые компоненты Условные обозначения Теоретические сведения о несовместимости PVID и типов Поиск и устранение неполадок Дополнительные сведения Введение В сетях 2-го уровня (L2) между любыми двумя устройствами может быть только один путь. Избыточность поддерживается протоколом STP (протокол связующего дерева), который определяет и блокирует избыточные пути, что позволяет избегать таким образом петель переадресации.

Некоторые неправильно настроенные конфигурации могут приводить к неисправностям в работе протокола STP и вызывать сбои в работе сети. Для предотвращения простоя были внедрены некоторые усовершенствования, так что протокол STP обнаруживает определенные случаи неверной конфигурации, и соответствующий порт переводится в состояние "несовместимости". Существуют следующие типы несовместимости STP. Несовместимость по типу петли обнаруживается функцией защиты (Loop Guard) от петель. Дополнительные сведения о функции защиты от петель см. в документе Усовершенствование протокола связующего дерева с помощью функций защиты от петель и обнаружения потери BPDU.

Несовместимость по типу корня обнаруживается функцией защиты корня дерева. Дополнительные сведения см. в документе Усовершенствование функции защиты корня дерева в протоколе связующего дерева (STP). Несовместимость с EtherChannel обнаруживается функцией определения совместимости с EtherChannel. Дополнительные сведения об этой функции см. в разделе Общие сведения об обнаружении несовместимости с EtherChannel. Несовместимость идентификатора VLAN порта (PVID) : блок данных протокола моста (Bridge Protocol Data Unit, BPDU) связующего дерева на уровне отдельной сети VLAN (per-VLAN spanning tree, PVST+) принимается не в той сети VLAN, в которой он был создан, а в другой сети:

( Port VLAN ID Mismatch или *PVID_Inc ). Несовместимость типов : блок BPDU дерева PVST+ принимается на магистрали не с типом 802.1Q. В данном документе разъясняется способ устранения неполадок, вызванных несовместимостью PVID и типов. Для устранения несовместимости других типов обратитесь к ранее упомянутым документам. Предварительные условия Требования Читатели данного документа должны иметь представление о принципах работы протокола STP.

Стр. 1

Используемые компоненты Настоящий документ не соотносится с какими-либо определенными версиями программного и аппаратного обеспечения. Данные для документа были получены в специально созданных лабораторных условиях. Все устройства, используемые в этом документе, были запущены в заданной по умолчанию конфигурации. Если сеть работает в реальных условиях, убедитесь, что вы понимаете потенциальное воздействие каждой команды. Условные обозначения Дополнительные сведения о применяемых в документе обозначениях см. в статье Условные обозначения, используемые в технической документации Cisco.

Теоретические сведения о несовместимости PVID и типов Коммутаторы Cisco Catalyst реализуют механизм PVST с помощью магистралей межкоммутаторных соединений (ISL, Inter-Switch Link). С появлением поддержки стандарта IEEE 802.1Q и магистральных соединений ISL потребовался способ реализации принципа взаимодействия между PVST и IEEE 802.1Q с одним связующим деревом для всех виртуальных сетей. Для этого была внедрена функция PVST+. Примечание. С точки зрения протокола STP, стандарт IEEE 802.1D не учитывает механизм виртуальной локальной сети (VLAN), а стандарт IEEE 802.1Q учитывает его, но он использует единый экземпляр STP для всех сетей VLAN.

То есть, если порт блокируется, то он блокируется для всех сетей VLAN на этом порте. То же самое относится к переадресации. В следующем перечне показано, как механизм PVST+ взаимодействует со стандартом IEEE 802.1Q или 802.1D, если собственной сетью VLAN на магистрали IEEE 802.1Q является VLAN 1. Блоки BPDU по протоколу STP сети VLAN 1 отправляются на МАС-адрес по протоколу STP согласно стандарту IEEE (0180.c200.0000) без тегов. Блоки BPDU по протоколу STP сети VLAN 1 также отправляются на МАС-адрес дерева PVST+ без тегов.

Блоки BPDU по протоколу STP не из сети VLAN 1 отправляются на MAC-адрес PVST+ (он также называется MAC-адресом SSTP (протокол общего связующего дерева), – 0100.0ccc.cccd) с тегом соответствующей IEEE 802.1Q VLAN. Если собственная сеть VLAN на магистрали IEEE 802.1Q не совпадает с VLAN 1, то: Блоки BPDU по протоколу STP сети VLAN 1 отправляются на МАС-адрес PVST+ с тегом соответствующей IEEE 802.1Q VLAN. Блоки BPDU по протоколу STP сети VLAN 1 также отправляются на МАС-адрес по протоколу STP согласно стандарту IEEE в собственной сети VLAN магистрали IEEE 802.1Q без тегов. Блоки BPDU по протоколу STP не из сети VLAN 1 отправляются на МАС-адрес PVST+ с тегом соответствующей IEEE 802.1Q VLAN.

Примечание. Блоки BPDU по протоколу STP собственной сети VLAN отсылаются без тегов. Таким образом, протокол STP сети VLAN 1 дерева PVST+ объединяется с протоколом STP согласно стандарту IEEE 802.1D или 802.1Q, в то время как другие виртуальные сети туннелируются через "облако" мостов IEEE 802.1D или 802.1Q. Например, "облако" IEEE 802.1D или 802.1Q выглядит как "проводное соединение" с остальными сетями VLAN дерева PVST+ (кроме 1-ой). Для правильной работы протокола STP необходимо придерживаться определенных правил при подключении мостов PVST+ к мостам IEEE 802.1D или 802.1Q.

Основное правило состоит в том, что мосты PVST+ должны подключаться к мостам IEEE 802.1D или 802.1Q через магистраль IEEE 802.1Q с совместимой собственной сетью VLAN на всех мостах, подключаемых к "облаку" мостов IEEE 802.1Q или IEEE 802.1D.

Стр. 2

Блок BPDU дерева PVST+ содержит номер сети VLAN, который позволяет мостам PVST+ проверять, не было ли нарушено предыдущее правило. Когда коммутатор Catalyst обнаруживает неверную конфигурацию, соответствующие порты переводятся в состояние "несовместимость PVID" или "несовместимость типов", что эффективным образом блокирует трафик через соответствующий порт в соответствующей сети VLAN. Эти состояния предотвращают возникновение петель переадресации вследствие неправильной настройки или монтажа.

Чтобы показать, почему необходимо обнаруживать несовместимость, рассмотрим следующую топологию, где на коммутаторах A и C работает протокол STP PVST+, а на коммутаторе B работает протокол STP стандарта 802.1Q. Если BPDU корня дерева в сети VLAN 1 лучше, чем блок корня в сети VLAN 2, то в топологии VLAN 2 порт не блокируется. Блок BPDU из VLAN 2 никогда не выполняет "круг" в топологии; он заменяется блоком BPDU сети VLAN 1 на канале B-C, так как на коммутаторе B работает только один протокол STP, объединенный с протоколом STP сети VLAN 1 PVST+. Так образуется петля переадресации.

Однако коммутатор А отправляет блоки BPDU дерева PVST+ сети VLAN 2 (на адрес SSTP, который лавинообразно распространяется коммутатором B) по направлению к коммутатору С. Коммутатор С переведет порт С-В в состояние несовместимости типов, что предотвратит возникновение петли. Примечание. В выходных данных некоторых команд состояние *-несовместимости протокола STP называется "нарушенным" (broken). При обнаружении несовместимости STP коммутаторы отправляют в системный журнал следующие сообщения: %SPANTREE-2-RECV_1Q_NON_TRUNK: Received IEEE 802.1Q BPDU on non trunk FastEthernet0/1 on vlan 1. %SPANTREE-2-BLOCK_PORT_TYPE: Blocking FastEthernet0/1 on vlan 1. Inconsistent port type.

%SPANTREE-2-RX_1QPVIDERR: Rcved pvid_inc BPDU on 1Q port 3/25 vlan 1 %SPANTREE-2-RX_BLKPORTPVID: Block 3/25 on rcving vlan 1 for inc peer vlan 10 %SPANTREE-2-TX_BLKPORTPVID: Block 3/25 on xmtting vlan 10 for inc peer vlan В данном примере VLAN 1 – это сеть, в которой был принят блок BPDU, а VLAN 10 – сеть, откуда был отправлен этот блок. Когда обнаруживается несовместимость, обе сети блокируются на том порту, откуда был получен блок BPDU. Примечание. Содержание сообщений может отличаться в зависимости от типа и версии используемой операционной системы Cisco IOS® или Catalyst OS (CatOS). Примечание.

Если порт прекращает получение несовместимых блоков BPDU, состояние *-несовместимости очищается, и протокол STP изменяет состояние порта на основе обычного режима работы STP. В системный журнал отправляется сообщение об этом изменении:

Стр. 3

%SPANTREE-SP-2-UNBLOCK_CONSIST_PORT: Unblocking FastEthernet0/1 on vlan 1. Port consistency restored. Дополнительные сведения о работе PVST+ см. в документе Создание моста между между сетями VLAN IEEE 802.1Q. Поиск и устранение неполадок Для просмотра списка несовместимых портов используется команда show spanning-tree inconsistentports в недавно разработанной реализации протокола STP на основе системы Cisco IOS В большинстве случаев основание для проверки на несовместимость STP данного порта очевидно: Порт доступа получает блок BPDU по протоколу SSTP с тегом IEEE 802.1Q.

В этом сценарии порт доступа на мосту А получает (от моста В) помеченный блок BPDU дерева PVST+ от протокола STP из сети VLAN, отличной от VLAN 1. Порт на коммутаторе А будет переведен в состояние несовместимости типов. Примечание. Необязательно соединять коммутаторы напрямую; их можно соединить через один или несколько коммутаторов IEEE 802.1D или 802.1Q или даже концентраторов, при этом результат будет таким же. Магистральный порт со спецификацией IEEE 802.1Q получает блок BPDU SSTP без тегов. Этот блок имеет тип VLAN, длину, значение (TLV), которое не соответствует сети VLAN, в которой он был получен.

В этом сценарии порт магистрали на коммутаторе A получает блок BPDU PVST+ от протокола STP сети VLAN 2 с тегом этой сети. Таким образом, порт на коммутаторе A блокируется как в сети VLAN 1, так и VLAN 2. Если на обоих концах двухточечного соединения располагаются коммутаторы Cisco Catalyst, проверка конфигураций локального и удаленного портов обычно обнаруживает несоответствие конфигураций: Порт настроен для магистрального соединения IEEE 802.1Q на одной стороне, а другая сторона является портом доступа. Магистрали IEEE 802.1Q находятся на обеих сторонах, но собственные сети VLAN являются разными.

В таких случаях для устранения несовместимости STP следует устранить это несоответствие конфигураций. В некоторых случаях выявить причину может быть не так просто: Блок BPDU принимается из общей среды передачи с несколькими устройствами. Блок BPDU принимается с облака коммутатора, где реализована модель протокола STP по стандарту IEEE 802.1D или 802.1D/Q, в которой коммутаторы PVST+ подключаются к "облаку".

Стр. 4