局域网交换 : 生成树协议

了解和配置Cisco UplinkFast功能

2015 年 8 月 28 日 - 机器翻译
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简介

UplinkFast 是 Cisco 特定功能,用于在上行链路出现故障的情况下缩短生成树协议 (STP) 的收敛时间。运行 CatOS 的 Cisco Catalyst 4500/4000、5500/5000 和 6500/6000 系列交换机支持 UplinkFast 功能。Catalyst 4500/4000和6500/6000也支持此功能运行Cisco IOS�系统软件和2900个XL/3500 XL, 2950, 3550的交换机, 3560和3750系列交换机。UplinkFast 功能设计为运行于交换机至少具有一个替代/备用根端口(处于阻塞状态的端口)时的交换环境中,由于此原因,Cisco 建议仅对具有已阻塞端口的交换机启用 UplinkFast(通常在接入层)。如果没有获得通常通向 Cisco 多层设计中的分配和核心交换机的替代/备用根链路的隐含拓扑信息,请勿在交换机上使用。

先决条件

要求

本文档没有任何特定的要求。

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

规则

有关文档规则的详细信息,请参阅 Cisco 技术提示规则

背景信息

此图说明一个典型的冗余网络设计。用户连接到接入交换机。接入交换机双重连接到两个核心交换机或两个分配交换机。因为冗余的上行链路将在网络的物理拓扑结构中引入一个环路,所以生成树算法 (STA) 会阻塞它。

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51a.gif

如果通向核心交换机 D1 的主上行链路发生故障,STP 将重新计算并最终将通向交换机 D2 的第二个上行链路取消阻塞,从而恢复连接。使用默认的 STP 参数,恢复连接最多花费 30 秒的时间;通过主动计时器调整,可将此用时缩短到 14 秒。UplinkFast 功能是 Cisco 的专利技术,可将恢复时间进一步减少到秒级。

本文档详细说明了当主上行链路出现故障时标准 STP 如何执行,UplinkFast 如何实现比标准的再收敛过程更快速的再收敛,以及如何配置 UplinkFast。本文档不包括有关 STP 操作的基础知识。请参阅了解和配置 Catalyst 交换机上的生成树协议 (STP) 以了解有关 STP 操作和配置的详细信息:

未启 用 Uplink Fast 时 的 上行 链路 故障

在本部分中,请参阅上图,其中使用了最小的骨干网。在发生上行链路故障时,会对 STP 的行为进行检查。每个步骤后都附随一个图。

D1 和 D2 是核心交换机。D1 被配置为网络的根网桥。A 是其中一个上行链路处于阻塞模式的接入交换机

  1. 假设从 A 到 D1 的主上行链路发生故障。

    http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51b.gif

  2. 端口 P1 立即断开连接,交换机 A 会将它到 D1 的上行链路声明为已断开。

    交换机 A 会将它到 D2 的链路(该链路仍从根接收 BPDU)视为替代根端口。网桥 A 可以开始将端口 P2 从阻塞状态转换为转发状态。为了实现这一点,它必须经过侦听和识别阶段。每个这些阶段都将持续 forward_delay(默认情况下为 15 秒),并使端口 P2 保持阻塞状态 30 秒。

  3. 一旦端口 P2 进入转发状态,便将重建网络连接,以便主机连接到交换机 A。

    网络中断持续了 30 秒。

    http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51d.gif

    forward_delay 计时器允许的最小值为 7 秒。调整 STP 参数可能导致恢复时间为 14 秒。对于用户,这仍然是很明显的延迟,因此执行这种调整时应该小心。本文档的以下部分显示 UplinkFast 如何大幅减少停机时间。

Uplink Fast 的工作原理

UplinkFast 功能基于上行链路组的定义。在给定的交换机上,上行链路组包含根端口和所有提供与根网桥的替代连接的端口。如果根端口出现故障(即如果主上行链路出现故障),将立即从上行链路组中选择下一个成本最低的端口来替换它。

此图用于帮助说明 UplinkFast 功能所基于的内容:

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51e.gif

在此图中,根端口用蓝色的 R 表示,指定的端口用绿色的 d 表示。绿色箭头表示由根网桥生成并在它们的指定端口上由网桥重新传输的 BPDU。无需进行正式论证,即可确定关于一个稳定网络中的 BPDU 和端口的以下内容:

  • 端口接收 BPDU 时,它有一条通向根网桥的路径。这是因为 BPDU 源于根网桥。在此图中,查看交换机 A:它有三个端口用来接收 BPDU,并有三个端口通向根网桥。A 上用于发送 BPDU 的端口已指定,并且不通向根网桥。

  • 在所有给定的网桥上,除了根端口之外,所有用于接收 BPDU 的端口都处于阻塞状态。一个用于接收 BPDU 的端口通向根网桥。如果某个网桥有两个端口通向根网桥,则会产生桥接环路。

  • 自循环端口不提供通向根网桥的替代路径。请参见图中的交换机 B。交换机 B 的阻塞端口是自循环端口,这意味着它不能收到它自己的 BPDU。在这种情况下,阻塞端口不提供通向根的替代路径。

在给定的网桥上,根端口和所有不是自循环端口的阻塞端口形成了上行链路组。本部分分步介绍 UplinkFast 是如何使用此上行链路组中的替代端口实现快速收敛的。

注意: UplinkFast 仅在交换机具有阻塞端口时才发挥作用。该功能通常用于具有冗余阻塞上行链路的接入交换机。启用 UplinkFast 时,会为整个交换机启用它,而无法为单个 VLAN 启用它。

启用 Uplink Fast 时的上行链路故障

本部分详细介绍 UplinkFast 进行恢复的步骤。请使用本文档开头介绍的网络图。

即时切换到替代上行链路

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51f.gif

完成以下即时切换到替代上行链路的步骤:

  1. A 的上行链路组包括 P1 及其非自循环的阻塞端口 P2。

  2. D1 和 A 之间的链路发生故障时,A 会在端口 P1 上检测到链路已断开。

    它立即知道其通向根网桥的唯一路径已丢失,并且其他路径均通过上行链路组中被阻塞的端口(例如,端口 P2)。

    http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51g.gif

  3. A 立即将端口 P2 置于转发模式,因此违反了标准的 STP 过程。

    网络中没有环路,因为通向根网桥的唯一路径当前已断开。因此,恢复几乎是即时的。

    http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51h.gif

CAM 表更新

一旦 UplinkFast 在两个上行链路之间完成了快速切换,网络中不同交换机的内容可寻址存储器 (CAM) 表可能就会暂时无效,并放慢实际的收敛速度。

为了说明这一点,名为 S 和 C 的两个主机被添加到此示例中:

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51j.gif

该图中显示了不同交换机的 CAM 表。您可以看到,为了到达 C,源于 S 的数据包必须通过 D2、D1,然后通过 A。

如此图所示,备用链路已接通:

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51k.gif

但是,备用链路接通的速度如此之快,以至于 CAM 表不再准确。如果 S 将数据包发送到 C,该数据包会转发到 D1,然后在 D1 中被丢弃。只要 CAM 表不正确,S 和 C 之间的通信就会中断。即使采用拓扑更改机制,也可能需要长达 15 秒的时间才能解决问题。

为了解决此问题,交换机 A 开始对以其 CAM 表中的不同 MAC 地址作为源的虚拟数据包进行扩散。在这种情况下,A 会生成一个将 C 作为源地址的数据包。其目标是一个 Cisco 专用多播 MAC 地址,该地址可确保此数据包将在整个网络上进行扩散,并更新其他交换机上必要的 CAM 表。

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51m.gif

可以对虚拟多播的发送速率进行配置。

添加的新上行链路

在主上行链路发生故障的情况下,将在上行链路组内立即选择一个更换上行链路。新端口接通时将发生什么?根据 STP 规则,该端口应该相应地成为新的主上行链路(根端口)吗?以下情况便是一个相应的示例:交换机 A 上的原始根端口 P1 断开连接,然后端口 P2 接管,但随后交换机 A 上的端口 P1 重新接通。端口 P1 有权重新获得根端口功能。UplinkFast 是否应立即允许端口 P1 接管,并将 P2 重新置于阻塞模式?

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51n.gif

不能。由于以下原因,不希望立即切换到端口 P1(立即切换到端口 P1 会立即阻塞端口 P2 并将端口 P1 置于转发模式):

  • 稳定性 - 如果主上行链路不稳定,那么最好不要立即重新启用它,这样容易造成网络不稳定。可以暂时保留现有的上行链路。

  • UplinkFast 唯一可以执行的操作就是在端口 P1 接通后立即将其转换为转发模式。问题是,D1 上的远程端口也会接通并遵从通常的 STP 规则。

    http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51o.gif

在这种情况下,立即阻塞端口 P2 并将端口 P1 转换为转发状态没有益处。端口 P3 在经过侦听和识别阶段(默认情况下,每个阶段将占用 15 秒)之前不会转发。

最佳解决方案是,在端口 P3 开始转发之前,使当前上行链路保持活动状态,并使端口 P1 保持阻塞状态。然后,端口 P1 和端口 P2 之间的切换会延迟 2*forward_delay + 5 秒(默认情况下为 35 秒)。这 5 秒留出了供其他协议(例如,EtherChannel 的 DTP)进行协商的时间。

在主上行链路重新接通后再次发生上行链路故障

主上行链路重新接通后会首先被 uplinkfast 阻塞大约 35 秒,然后立即切换到转发状态(如前文所述)。大致在同一时段内,该端口将不能执行其他 uplinkfast 转换。继续太经常触发UplinkFast的想法是防止受到飘荡上行链路,并且能造成许多虚拟组播通过网络被充斥

Uplink Fast 隐含的更改

为了能够生效,此功能需要有阻塞端口,用于提供与根的冗余连接。当快速上行链路在交换机配置,交换机自动调整一些STP参数为了帮助达到此:

  • 交换机的网桥优先级将增加到一个明显高于默认值的值。这将确保该交换机不可能被选为根网桥,根网桥没有任何根端口(所有端口都被指定)。

  • 交换机所有端口的成本都增加了 3000。这将确保交换机端口不可能被选为指定的端口。

警告 警告: 在配置 Uplink Fast 功能之前必须小心,因为 STP 参数的自动更改可能更改当前 STP 拓扑。

Uplink Fast 功能限制以及与其他功能的接口

有时,切换硬件或软件功能会导致 UplinkFast 功能无法正常运行。以下是这些限制的一些示例。

  • 在运行 CatOS 的 6500/6000 交换机上执行高可用性 Supervisor 切换期间,Uplink Fast 不会执行快速转换。如果在未能进行重置的 Supervisor 上丢失了根端口,则切换后的情况与交换机第一次启动时的情况类似,因为未在 Supervisor 之间同步根端口信息。高可用性 (HA) 只保留生成树端口状态,而不保留根端口信息,因此在发生 HA 切换时,新 Supervisor 不知道发生故障的 Supervisor 的其中一个上行链路端口上丢失了一个端口。常见的解决方法是使用端口通道 (EtherChannel)。如果在两个 Supervisor(例如 1/1-2/1 或 1/2-2/2)之间建立端口通道,或根端口位于任意板卡的端口上,则会保留根端口状态。因为在未能重置活动 Supervisor 的情况下,生成树拓扑不会发生任何更改,所以不必进行任何 UplinkFast 转换。

  • 在运行 Cisco IOS 系统软件的 6500/6000 交换机上执行 RPR 或 RPR+ 切换期间,Uplink Fast 不会执行快速转换。没有解决方法,因为第 2 层端口必须经过以下生成树收敛状态:侦听、识别、转发。

  • 2900/3500XL/2950/3550/3560/3750 的 gigastack 上的 Uplink Fast 实施被称为 Cross Stack Uplink Fast 功能 (CSUF),gigastack 设置不支持一般的 UplinkFast 功能。针对 CAM 表的更新进行 UplinkFast 转换之后,CSUF 不会生成虚拟多播数据包。

  • 如果 UplinkFast 已启用,请不要在交换机上更改生成树的优先级,因为它取决于平台,并可能导致 UplinkFast 功能被禁用,或者可能导致形成环路(这是由于 UplinkFast 功能会自动将优先级更改为更高的值,以防止交换机成为根网桥)。

Uplink Fast 配置

本部分提供 UplinkFast 配置和操作的分步示例。请使用以下网络图:

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/lan-switching/spanning-tree-protocol/10575-51p-new.gif

交换机 A、D1 和 D2 都是支持 UplinkFast 功能的 Catalyst 交换机。当您执行以下步骤时,请重点关注交换机 A:

注意: 此处使用运行 CatOS 和 Cisco IOS 软件的交换机 A 来测试配置。

查看 STP 参数默认值

下面是在接入交换机 A 上为 STP 设置的默认参数:

注意: 连接到交换机 D2 的端口当前处于阻塞状态,端口的当前成本值取决于带宽(例如,对于以太网端口,成本值为 100,对于快速以太网端口,成本值为 19,对于千兆以太网端口,成本值为 4),并且网桥的优先级为默认值 32768。

CatOS

A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          32768
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding      100       32 disabled   0

!--- Port connecting to D1
         
 2/2                     1    blocking        100       32 disabled   0

!--- Port connecting to D2

 2/3                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
 2/4                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
 2/5                     1    not-connected   100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        19
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32768
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 19        128.129  P2p

!--- Port connecting to D2
 
Fa3/2            Root FWD 19        128.130  P2p

!--- Port connecting to D1

配置 Uplink Fast 并检查 STP 参数中的更改

CatOS

使用 set spantree uplinkfast enable 命令在交换机 A 上启用 UplinkFast。设置以下参数:

A>(enable) set spantree uplinkfast enable
VLANs 1-1005 bridge priority set to 49152.
The port cost and portvlancost of all ports set to above 3000.
Station update rate set to 15 packets/100ms.
uplinkfast all-protocols field set to off.
uplinkfast enabled for bridge.

使用 show spantree 命令,然后可以查看主要更改:

  • 网桥的优先级已增加到 49152

  • 端口的成本已增加了 3000

A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        3100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          49152
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
 <snip>

Cisco IOS

可以使用命令 spanning-tree uplinkfast 在交换机 A 上启用 UplinkFast。设置以下参数:

A(config)#spanning-tree uplinkfast

使用 show spanning-tree 命令,然后可以查看主要更改:

  • 网桥的优先级已增加到 49152

  • 端口的成本已增加了 3000

A(config)#do show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3019
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 3019      128.129  P2p 
Fa3/2            Root FWD 3019      128.130  P2p

提高交换机 A 上的日志记录级别以查看 STP 调试信息

CatOS

使用 set logging level 命令,提高 STP 的日志记录级别,以便在测试期间可以将详细信息显示在屏幕上:

A>(enable) set logging level spantree 7
System logging facility  for this session set to severity 7(debugging)
A>(enable)

Cisco IOS

使用 logging console debugging 命令,在调试级别(这是最低的严重程度级别,用于显示所有日志记录消息)设置消息控制台日志记录。

A(config)#logging console debugging

拔下 A 和 D1 之间的主上行链路

CatOS

在此阶段,请拔下 A 和 D1 之间的电缆。在同一秒内,可以看到连接到 D1 的端口断开连接,并且连接到 D2 的端口立即转换为转发模式:

2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-5-UFAST_PORTFWD: Port 2/2 in vlan 1 moved to
forwarding(UplinkFast)
2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-6-PORTFWD: Port 2/2 state in vlan 1 changed to forwarding
2000 Nov 21 01:34:55 %SPANTREE-7-PORTDEL_SUCCESS:2/1 deleted from vlan 1 (LinkUpdPrcs)

使用 show spantree 命令以检查是否已立即更新 STP:

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    not-connected  3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#
00:32:45: %SPANTREE_FAST-SP-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 FastEthernet3/1 moved to Forwarding (UplinkFast).
A#

使用 show spanning-tree 命令以查看更新的 STP 信息:

A#show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3038
             Port        129 (FastEthernet3/1)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 15 
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Root FWD 3019      128.129  P2p 

插回主上行链路

此时,手动插入主上行链路并将其重新接通。可以看到 UplinkFast 功能强制端口进入阻塞模式,而通常的 STP 规则已将其置于侦听模式。同时,连接到 D2 的端口(根据标准的 STP,该端口应立即进入阻塞模式)保持处于转发模式。在新的上行链路可以完全正常地运行之前,UplinkFast 将一直强制当前上行链路保持接通:

CatOS

A>(enable) 2000 Nov 21 01:35:38 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/1
state in vlan 1 changed to blocking
2000 Nov 21 01:35:39 %SPANTREE-5-PORTLISTEN: Port 2/1 state in vlan 1 changed to listening
2000 Nov 21 01:35:41 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/1 state in vlan 1 changed to
blocking

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
<snip>
 2/1                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
<snip>
A>(enable)

在连接到 D1 的端口接通之后 35 秒,UplinkFast 将切换上行链路,阻塞连接到 D2 的端口,并将连接到 D1 的端口直接转换为转发模式:

2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-6-PORTBLK: Port 2/2
state in vlan 1 changed to blocking
2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-5-UFAST_PORTFWD: Port 2/1 in vlan 1 moved to
forwarding(UplinkFast)
2000 Nov 21 01:36:15 %SPANTREE-6-PORTFWD: Port 2/1 state in vlan 1 changed to forwarding

A>(enable) show spantree
<snip>
Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
<snip>    
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0         
<snip>

Cisco IOS

A#show spanning-tree

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3038
             Port        129 (FastEthernet3/1)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Root FWD 3019      128.129  P2p
Fa3/2            Altn BLK 3019      128.130  P2p

A#
01:04:46: %SPANTREE_FAST-SP-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 FastEthernet3/2 moved to
 Forwarding (UplinkFast).

A#show spanning-tree

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        3019
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    49152
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 300
  Uplinkfast enabled

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 3019      128.129  P2p
Fa3/2            Root FWD 3019      128.130  P2p

从交换机中禁用并清除 Uplink Fast 功能

CatOS

使用 set spantree uplinkfast disable 命令以禁用 UplinkFast。发出此命令时,只禁用该功能。针对端口成本和交换机优先级进行的所有调整保持不变:

A>(enable) set spantree uplinkfast disable
uplinkfast disabled for bridge.
Use clear spantree uplinkfast to return stp parameters to default.
A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        3100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          49152
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected  3019       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding     3100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking       3100       32 disabled   0
 <snip>

使用 clear spantree uplinkfast 命令。此命令不仅禁用该功能,而且还重置参数:

A>(enable) clear spantree uplinkfast
This command will cause all portcosts, portvlancosts, and the 
bridge priority on all vlans to be set to default.
Do you want to continue (y/n) [n]? y
VLANs 1-1005 bridge priority set to 32768.
The port cost of all bridge ports set to default value.
The portvlancost of all bridge ports set to default value.
uplinkfast all-protocols field set to off.
uplinkfast disabled for bridge.
A>(enable) show spantree
VLAN 1
Spanning tree enabled
Spanning tree type          ieee

Designated Root             00-40-0b-cd-b4-09
Designated Root Priority    8192
Designated Root Cost        100
Designated Root Port        2/1
Root Max Age   20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Bridge ID MAC ADDR          00-90-d9-5a-a8-00
Bridge ID Priority          32768
Bridge Max Age 20 sec    Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec

Port                     Vlan Port-State    Cost  Priority Portfast   Channel_id
------------------------ ---- ------------- ----- -------- ---------- ----------
 1/1                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 1/2                     1    not-connected    19       32 disabled   0         
 2/1                     1    forwarding      100       32 disabled   0         
 2/2                     1    blocking        100       32 disabled   0
 <snip>

Cisco IOS

使用 no spanning-tree uplinkfast 命令以禁用 UplinkFast。不同于 CatOS 交换机,在 Cisco IOS 交换机中,所有针对端口成本和交换机优先级进行的调整在此时都会自动恢复为旧值:

A(config)#no spanning-tree uplinkfast
A(config)#do show spanning-tree 

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    8193
             Address     0016.4748.dc80
             Cost        19
             Port        130 (FastEthernet3/2)
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32768
             Address     0009.b6df.c401
             Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time 15 

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa3/1            Altn BLK 19        128.129  P2p 
Fa3/2            Root FWD 19        128.130  P2p

结论

在接入交换机上的上行链路出现故障时,UplinkFast 功能可以明显缩短 STP 的收敛时间。UplinkFast 可以与其他具有严格的标准 STP 的交换机交互。只有在配置的交换机有一些非自循环的阻塞端口时,UplinkFast 才有效。为了增加具有阻塞端口的机会,会修改交换机的端口成本和网桥优先级。该调整对于接入交换机是一致的,但在核心交换机上没有用。

UplinkFast 只对直接链路故障做出响应。接入交换机上的端口必须断开物理连接才能触发该功能。另一个 Cisco 专有功能 Backbone Fast 有助于在发生间接链路故障的情况下缩短桥接网络的收敛时间。

命令参考

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