2022年2022年华为交换机STP与环路检测冲突 .pdf

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1、华为交换机 STP 与环路检测冲突字体大小：大| 中 | 小 2008-02-11 16:26 - 阅读： 871 - 评论： 0 中国银行福建省分行选择华为3Com 公司具有线速交换能力的系列局域网交换机Quidway S8016、 S3050组建大楼局域网。为了保证网络的可靠性，使用两台QuidWayS8016作为核心交换设备来进行整个大楼局域网络的三层交换处理，之间运行VRRP 协议进行负载均担和备份保护。楼层交换机采用 QuidWayS3050设备，每台交换机与两台核心交换机组成光纤环路，启用RSTP 协议进行链路备份。图1 是网络拓扑图。故障情况简单描述不久福建省中行的网络出现故障，

2、赶到 5 楼机房， 发现 8016B上有很多RSTP 不断重新计算以及下连3050C的光口不断 Forwarding/Discarding迁移的信息。此时8016B上也有 VRRP 主备倒换的告警信息，因为上次已经减少VRRP 组数并错开各个VRRP 组的Hello 报文时间间隔，故此时VRRP 切换并不集中。由于同时有大量生成树协议的BPDU报文上送 CPU 重 新计算以及因生成树计算错误导致的部分VRRP 组主备切换，两台 8016上的 CPU 利用率很高，网络基本不可用。首先断电8016B ，恢复业务，再仔细分析日志名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

3、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 信息，并询问网络改动，发现故障情况与新增一台3050C有关系。断开新增的3050C ，恢复双机环境，网络运行正常。初步判断此次网络动荡与新增的 3050C有关。故障原因分析1. 新加的 3050C没有升级，存在STP 方面的缺陷。3 楼新增加的3050C是原来的备用机，使用的是0019版本，没有升级到中行目前在用的 0022版本， 该版本存在缺陷，可能会丢弃部分STP 协议报文不上送CPU 处理，导致RSTP 计算错误和网络形成广播风暴。 从 0020

4、版本以后已经解决， 目前中行在用的0022版本也不存在该问题。因此我们建议把3 楼的 3050C升级之后再接入到网络中。2.3 楼新增 3050C没有关闭上行端口的环路检测功能（loopback-detection）华为3Com交 换机上有环路检测功能，可以配合生成树协议（STP/RSTP/MSTP）有效地检测网络中的环路，生成树协议主要用于检测拓扑环路，环路检测功能可以有效检测端口下的环路。 环路检测功能是基于端口和VLAN 的，当检测到端口存在环回后，首先会上报LOG ，提示某个端口在某个VLAN 中存在环回情况，并设置该端口不再学习MAC 地址，端口的流量和其他端口隔离，从而进入一个该端

5、口下面存在环路而不影响其他端口的状态。但与此同时，一些正常的协议报文，比如生成树协议的BPDU 报文，也无法通过了，这样会导致生成树协议计算错误。同时，如果STP 计算错误，没有把相应的链路Discarding 掉，就会引起环路检测功能检测到网络中存在的环路，并会把收到环路检测报文的端口UP/Down一次，这将引起全网 RSTP 协议的重新计算，影响到所有的交换机，耗费大量的CPU 资源。在没有关闭上行口环路检测功能的3 楼新增 3050C上的告警信息也证实了上述判断。如果形成如图2 所示的环路，可能会导致环路检测报文从一个上连口出去，从同一台设备的另一个上连口返回，出现告警信息。名师资料总结

6、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 如果形成如图3 所示的环路，可能会导致环路检测报文从一个上连口出去，从同一台设备的另一个上连口返回，即出现如告警信息。3.STP 重新计算和VRRP 主备倒换，导致设备CPU 利用率高和网络动荡，由于STP协议报文和VRRP 报文都要上送到CPU 处理，占用大量的 CPU 资源。当新增3050C的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

7、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 环路检测功能和STP 缺陷导致整网的STP 计算错误， 网络设备不断重新计算STP，并发生端口不断迁移，导致网络发生较大动荡，这时候CPU 利用率在60% 65% ，甚至更高，这样就可能影响正常数据转发。故障排除步骤1. 查看设备故障现象，发现 RSTP 协议计算导致端口不断迁移，以及 VRRP 切换，CPU利用率 60% 65% ，判断应为环路所致，在Down掉一些端口无效后，为确保业务不受影响，断电8016B ，恢复网络和正常业务。2. 拔下 8016B的光纤和电缆，再裸机

8、加电，查看8016B的日志，分析故障原因，发现出现故障时候有大量的RSTP 端口迁移， 而且故障时间与下午增加3 楼 3050C的时间吻合。3. 登录到 3 楼新增加的3050C ，发现其没有升级也没有关闭上行口的环路检测功能，其日志中有环路告警，可能因该交换机的STP 报文处理缺陷和环路检测功能导致RSTP 计算错误，最终引起设备CPU 利用率高以及网络动荡。4. 断开 3 楼新增的 3050C ，再逐步恢复8016B的光纤和电缆连接，网络正常。观察至今一直稳定。5 升级新增加的3050C ， 关闭上行链路的环回链路检测功能、配置调度算法保证BPDU报文的发送，再接入到网络中。后期设备维护建

9、议1. 建议升级3 楼新增的 3050C到 0022版本或者更新的版本。目前3 楼新增加的3050C使用的版本过老，对于STP 协议报文处理有所不足，而且不支持IPPort MAC的绑定功能，建议升级到统一的0022版本，或者更新的0025版本。2. 建议关闭3 楼新增 3050C上连光口的环路检测功能（Loopback-Detection）。华为交换机包含了环路检测功能，用于检测端口环路（比如交换机某个端口通过Hub 或者名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共

10、6 页 - - - - - - - - - 直接网线产生的环路，STP 协议是无法检测和避免的）。一般来说，环路检测和STP 之间是不冲突的，但是如果在STP 的干路上出现了单环路（从某个端口发送出去的报文，又从本端口收上来），则可能导致STP 异常（因为出现单环路的端口会被隔离掉，STP 报文不能正常转发，而且此时STP 协议不知道）。STP 干路上出现单环路的原因，可能是某个VLAN 内存在单环路。建议在上行口的接口模式下，配置如下命令：undo loopback-detechtion enable 关闭端口的环路检测功能。3. 建议在 3 楼交换机上配置WRR （Weighted Rou

11、nd Robin）加权轮循调度算法。交换机的端口支持4 个或 8 个输出队列， WRR 队列调度算法在队列之间进行轮流调度，保证每个队列都得到一定的服务时间，可以避免低优先级队列中的报文（比如STP 中的BPDU 报文）可能长时间得不到服务。这样可以有效避免因为楼层交换机负载大而引起BPDU 报文丢失的问题。建议在全局模式下，配置如下命令：queue wrr 25 25 25 25 4. 建议两台8016升级到 5339版本。福建中行两台8016当前使用的版本为VRP Software, Version 3.10（NSSA ），Release 5330，运行时间超过了一年（Quidway S8

12、016 Uptime is 54 Week ，0 Day ，5 Hour ，23 Minute），当前的版本是5339 ，该版本已经在全国大量使用，对很多方面进行了优化，对VRRP 也支持得更好，建议近期将两台8016升级到5339版本。相关链接：环路检测功能基于端口， VLAN 来进行环回检测，默认每隔30s 检测一次。可以调整检测间隔从5秒到 300 秒。只有启动了环回检测功能的端口才会自动进行环回检测。缺省情况下，端口的环回检测功能是Enable状态。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

13、 - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 命令 loopback-detection control enable，此命令可以启动Trunk和 Multi端口在检测到环回后的受控功能，如果系统发现Trunk或者 Multi端口上某个VLAN 存在环回，会使端口受控。该命令对Access端口没有影响，即Access端口存在环回时，都会进入受控状态。在 Trunk和 Hybrid端口上配置了命令 loopback-detection per-vlan enable后，系统会对端口上所有的VLAN 进行环回检测。 配置了 undo loopback-detecti

14、on per-vlan enable ，系统只对端口的缺省VLAN 进行环回检测。缺省情况下，系统对Trunk和 Hybrid端口上所有的VLAN 进行环回检测。当检测到端口存在环回后，首先会上报Long ，提示某个端口在某个VLAN 中存在环回情况。如果配置了端口要进入受控状态，则会设置该端口不再学习MAC 地址，端口的流量和其他端口隔离。从而进入一个该端口下面存在环路而不影响其他端口的状态。推荐配置设备的上行端口一般是配置成Trunk ，建议直接关闭上行端口的环路检测功能（请在上行端口下配置undo loopback-detection per-vlan enable），或者打开环回检测，但是配置该端口不受控（端口下配置undo loopback-detechion control enable），这样，当该端口检测到某个VLAN 存在环路后，仅仅上报环回的Trap ，但不会使端口进入受控状态。这样，一些VLAN 的环路则不会影响别的 VLAN 中的业务。建议直接关闭上行口的环路检测功能。对于下行端口和用户端口，打开环路检测，且配置端口受控。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -