スイッチ : Cisco Catalyst 6500 シリーズ スイッチ

Catalyst スイッチの自動ステート機能の説明とトラブルシューティング

2015 年 11 月 26 日 - 機械翻訳について
その他のバージョン: PDFpdf | ライター翻訳版 (2003 年 4 月 11 日) | 英語版 (2015 年 10 月 7 日) | フィードバック


目次


概要

自動ステート機能とは、スイッチまたはルーティング モジュールの VLAN インターフェイス(レイヤ 3(L3)インターフェイス)に対して、その VLAN 内で少なくとも 1 つのレイヤ 2(L2)ポートがアクティブになったときに、up/up ステータスへの移行を通知するものです。

この文書では、自動ステート機能とその特性について説明します。 ルータで interface<vlan-id> コマンドを設定すると、このインターフェイスはプラットフォームによって up/down または down/down というステータスになります。 この文書では、なぜこの現象が生じるかについて説明します。また、L3 インターフェイスと L2 インターフェイスがアクティブになった後にコントロール プレーンで相互に対話する仕組みについても説明します。

はじめに

表記法

ドキュメントの表記法の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

前提条件

このドキュメントに関する固有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントは、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されたものです。 このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな(デフォルト)設定で作業を開始しています。 対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのような作業についても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

自動ステートとは

自動ステートは、CatOS および Cisco IOS ベースのスイッチにデフォルトで実装されています。 CatOS プラットフォームの中には、特別な場合における冗長性を確保するために、この機能が無効になっているものもあります。 IOS ベースのスイッチでは、この機能を無効にすることはできません。

ルータの VLAN インターフェイスが up/up の状態になるには、次の条件を満たしている必要があります。

  • VLAN が存在し、スイッチの VLAN データベース上で active のステータスになっていること。

  • ルータ上に VLAN インターフェイスが存在し、管理上 down 状態になっていないこと。

  • 少なくとも 1 つの L2(アクセス ポートまたはトランク)ポートがあり、この VLAN でリンクが up 状態であること。 最新の自動ステート機能を実装すると、Spanning-Tree Protocol(STP; スパニングツリー プロトコル)のポート ステータスと同期させることができます。

    VLAN インターフェイスは、L2 ポートがコンバージできるようになった後(listening-learning から forwarding へ移行した後)に up 状態になります。 これにより、ルーティング プロトコルや他の機能によって完全に動作する VLAN インターフェイスとして使用されることを防ぎます。. また、この仕組みにより、ルーティングのブラック ホールなどの問題の発生も防ぎます。

  • 少なくとも 1 つの L2(アクセス ポートまたはトランク)ポートが、VLAN 上でスパニングツリーの forwarding 状態になっていること。

Catalyst スイッチでの自動ステートの設定

このセクションでは、Catalyst スイッチでの自動ステート設定の基本的概要について説明します。

Catalyst 6000 ネイティブ IOS/Catalyst 4000 Cisco IOS(スーパーバイザ III および IV)/Catalyst 3550

これらのスイッチでは、自動ステート機能がデフォルトで有効になっています。 自動ステート機能は、STP の状態と同期します。

VLAN インターフェイスのプロトコル回線状態は、対応する VLAN リンクに属する最初のスイッチポートが up になり、スパニングツリーの forwarding 状態のときに up になります。

トラブルシューティングの際にすべての状態のステータスを確認するには、次のコマンドを発行します。

注: STP と同期された自動ステートはコード 12.1(8a)E およびそれ以降でもたらされました。 詳細については、バグ ID CSCdu07244 を参照してください(登録されたお客様のみ)。

注: シャーシで IDS ブレード(WS-X6381-IDS=)がある場合、VLANインターフェイスは up/up ステータスに現在のアクティブ L2 ポートがないのに残ります。 この問題はバグ ID CSCdx84895(登録された お客様のみ)として 12.1.13E 以降のリリースで解決されています。 正しい動作では、STP の forwarding 状態にある L2 ポートがない場合には MSFC インターフェイスが down 状態になります。

MSFC カードを搭載し CatOS が稼動する Catalyst 6000 ハイブリッド(SUP IA、SUP II、MSFC、MSFC 2)

これらのタイプのスイッチでは、一般的な状態としての up/up ステータスの他に、次の条件を満たしている必要があります。

  • ルータ(マルチレイヤ スイッチ フィーチャ カード (MSFC)) ポート(15/1,16/1)はトランキングモードにある必要があります。

  • MSFC に対するトランク上で VLAN が許可されていること。

これらのスイッチでは、自動ステート機能はデフォルトで有効にされていますが、無効にすることもできます。 自動ステート機能は STP の状態と同期されており、自動ステートが有効にされていない場合はこの動作を変更することはできません。

VLAN インターフェイスに対するプロトコル回線状態は、対応する VLAN リンクに属する最初の L2 ポート(非ルータ ポート。すなわち 15/1 および 16/1 ではないもの)が up になり、スパニングツリーが forwarding 状態のときに up になります。 スイッチ上の管理インターフェイス(sc0)に割り当てられている VLAN には例外事項があります。 MSFC にある管理インターフェイス用 VLAN のプロトコル回線状態は常に up になります。 スイッチが起動した後、sc0 は常に up である必要があります。 ただし、このインターフェイスは管理上、強制的に down 状態にすることができます。

トラブルシューティングの際にすべての状態のステータスを確認するには、次のコマンドを発行します。

自動ステート機能を無効にする

冗長性のあるデュアル MSFC 設定モードでは、自動ステート機能を無効にした方が便利な場合があります。 VLAN の双方の MSFC が純粋な L3 ルーティングの目的で使用され、VLAN に L2 ポートが割り当てられていない場合には、無効にする必要があります。 専用の L2 ポートを VLAN に割り当てない状態でインターフェイス VLAN を up/up に維持するために、自動ステート機能を無効にできます。

現在の自動ステート機能の設定を調べるには、次のコマンドを発行します。

Switch (enable) sh msfcautostate     
MSFC Auto port state: enabled

自動ステート機能を無効にするには、次のコマンドを発行します。

  
Switch (enable) set msfcautostate disable 
Switch (enable) sh msfcautostate          
MSFC Auto port state: disabled
Switch (enable)

注: Catalyst ハイブリッドスイッチ用の STP と同期される自動ステートは 5.5(10) および 6.3(1) からサポートされた開始です。 詳細については、バグ ID CSCdu05914 を参照してください(登録されたお役様のみ)。

注: シャーシに IDS ブレード(WS-X6381-IDS=)が取り付けられている場合は、アクティブな L2 ポートがない場合でも MSFC インターフェイスは up/up ステータスのままになります。 これは 6.2.2、6.3.1 およびそれ以降 リリースのバグID CSCdt75094登録ユーザのみ)によって固定です。 正しい動作では、STP の forwarding 状態にある L2 ポートがない場合には MSFC インターフェイスが down 状態になります。

RSM/RSFC カードを搭載する Catalyst 5000

これらのタイプのスイッチでは、up/up ステータスの一般的な条件の他に、さらに次の条件を満たしている必要があります。

  • ルータ(Route Switch Module(RSM; ルート スイッチ モジュール)または Route Switch Feature Card(RSFC; ルート スイッチ フィーチャ カード)ポートが trunking モードであること。

  • ルータ トランク上で VLAN が許可されていること。

これらのスイッチでは、自動ステート機能はデフォルトで有効にされており、無効にすることもできます。 自動ステート機能は、STP の状態とは同期しません。

VLAN インターフェイスに対するプロトコル回線状態は、対応する VLAN リンクに属する最初の L2 ポートが up になり、セカンド RSM にある他のルータ ポートが trunking モードのときに up になります。 セカンド RSM にあるルータが trunking モードである場合、ISL トランク上で VLAN が許可されます。

スイッチ上の管理インターフェイス(sc0)に割り当てられている VLAN には例外事項があります。 RSM にある管理インターフェイス用 VLAN のプロトコル回線状態は常に up になります。 スイッチが起動した後、sc0 は常に up である必要があります。 ただし、このインターフェイスは管理上、強制的に down 状態にすることができます。

注: 自動ステートが有効に なればおよびスイッチの仕様 VLAN でアクティブなポートがなければ RSM のインターフェイスは複数の RSM がある場合アップのままになっています。 これにより、自動ステート機能を無効にしなくても、この VLAN 上にある 2 つの RSM 間にトラフィックが流れます。 この動作は Catalyst 6000 ハイブリッド モードでのデフォルトの動作とは異なります。

注: 1 シャーシの multi-RSM シナリオのための自動ステート 機能拡張は 6.1.2 で高められます。 (詳細についてはバグID CSCdr80722登録ユーザのみを)参照して下さい)。 複数の RSM によって、スイッチ上の VLAN にある最後の物理的なリンクがダウンした際に、2 つの RSM にあるインターフェイスがダウンするようになります。

トラブルシューティングの際にすべての状態のステータスを確認するには、次のコマンドを発行します。

  • RSM に対しては、show int <vlan-id> コマンドを発行します。

  • スイッチに対しては、sh vlan、sh port mod/port(L2 ポート)、sh trunk mod/port(L2 ポートがトランクの場合)、および sh spantree <vlan-id> コマンドを発行します。

現在の自動ステート機能の設定を表示するには、次のコマンドを発行します。

Switch (enable) sh rsmautostate 
RSM Auto port state: enabled
Multi-RSM Option: enabled

自動ステート機能を無効にするには、次のコマンドを発行します。

Switch (enable) set rsmautostate disable 
RSM port auto state disabled.
Switch (enable) sh rsmautostate          
RSM Auto port state: disabled
Multi-RSM Option: enabled
Switch (enable)

自動ステート状態にある複数の RSM 機能を無効にするには、次のコマンドを発行します。

Switch (enable) sh rsmautostate            
RSM Auto port state: enabled
Multi-RSM Option: enabled
Switch (enable) set rsmautosta multirsm disable 
RSM port auto state multiple RSM disabled.
Switch (enable) sh rsmautostate                 
RSM Auto port state: enabled
Multi-RSM Option: disabled
Switch (enable)

注: multi-RSM をディセーブルにすることは自動ステートの追加機能です。 この機能を使用するには、自動ステート機能が有効になっている必要があります。

レイヤ 3 モジュールを搭載する Catalyst 4000(スーパーバイザ I および II)

スイッチの VLAN にある最後の L2 ポートが down 状態になると、その VLAN 上のすべての L3 インターフェイスおよびサブインターフェイスがシャットダウンされます。 VLAN 上に sc0 がない場合、あるいは VLAN のインターフェイスおよびサブインターフェイスを備えたシャーシ内に他の L3 モジュールがない場合は、これらのインターフェイスおよびサブインターフェイスは down 状態になります。 Catalyst 4000 スーパーバイザ I または II は、L3 モジュールの設定を感知せず、制御もしないことを知っておくことが重要です(これは Catalyst スイッチが外部ルータの設定を感知せず、制御もしないのと同じです)。 このため、L3 モジュールが正しく設定されていない場合、自動ステート機能は L3 インターフェイスで正しく動作しません。 次のガイドラインを参照してください。

  • 自動ステート機能はデフォルトで有効になっています。 自動ステート機能を有効または無効にするには、隠しコマンドの [no] autostate disable を発行します。

  • 自動ステート機能は、STP の状態とは同期しません。

VLAN インターフェイスに対するプロトコル回線状態は、対応する VLAN リンクに属する最初の L2 ポートが up 状態になったときに up になります。

自動ステート機能によって down または up 状態になった Catalyst 4000 L3 サービス モジュール インターフェイスを調べるには、次のコマンドを発行します。

Router#sh autostate entries 
Autostate Feature is currently enabled on the system.

自動ステート機能を無効にするには、次のコマンドを発行します(これは隠しコマンドです)。

Router#autostate disable
Disabling Autostate
Router#sh autostate entries 
Autostate Feature is currently disabled on the system.

自動ステート機能を再度有効にするには、次のコマンドを発行します。

Router#no autostate disable 
Enabling Autostate
Router#sh autostate entries 
Autostate Feature is currently enabled on the system.

IOS ベース スイッチでの自動ステート機能のトラブルシューティング

VLAN インターフェイスが down 状態のときには、次のトラブルシューティング手順を実行します。

  1. up/down ステータスにある VLAN インターフェイスの症状は次のとおりです。

    Corgon-6000#sh int vlan 151
    Vlan151 is up, line protocol is down
    
    
    !--- Line protocol on interface VLAN 151 is down. 
    !--- You need to investigate why this line protocol is not up
    !--- (at least one L2 port exists, and there should be a 
    !--- link up on this VLAN).
    
    
    
  2. VLAN 151 が VLAN データベース上にあり、active になっていることを確認します。 次のコマンドで、スイッチ上にこの VLAN が存在し、active になっていることを示します。

     
    Corgon-6000#sh vlan 151 | i 151
    151  VLAN151                          active    Gi4/10
    151  enet  100151     1500  -      -      -        -    -        0      0   
    Corgon-6000#
    
    
    !--- VLAN 151 exists in VLAN database and is active.
    !--- L2 port Gig4/10 is assigned to VLAN 151.
    
    
    
  3. VLAN 151 に割り当てられているインターフェイス gig 4/10 のステータスを確認します。

    Corgon-6000#sh int gig 4/10
    GigabitEthernet4/10 is up, line protocol is down (notconnect)
    
    Corgon-6000#sh run int gig 4/10 
    Building configuration...
    Current configuration : 182 bytes
    !
    interface GigabitEthernet4/10
     no ip address
     logging event link-status
     logging event bundle-status
     switchport
     switchport access vlan 151
     switchport mode access
    end
    
  4. インターフェイス VLAN 151 の回線プロトコルが down 状態になっているのは、ギガビット イーサネットの 4/10 のリンクが接続されていないことが理由です。このインターフェイスのステータスから、このことが分かります。 このインターフェイスにデバイスが接続されていないか、またはこのリンクの配線または自動ネゴシエーションに問題があって up 状態になるのを妨げている可能性があります。

  5. ギガビット イーサネット 4/10 にデバイスを接続して、このインターフェイスのリンクを up 状態にします。

     
    Mar 11 12:10:52.340: %LINK-3-UPDOWN: Interface GigabitEthernet4/10,changed state to up
    Mar 11 12:10:53.156: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet4/10,changed state to up
    Corgon-6000#
    Corgon-6000#
    Corgon-6000#sh int vlan 151
    Vlan151 is up, line protocol is down 
    
  6. VLAN インターフェイスで回線プロトコルが依然として down 状態であることを確認します。 この回線プロトコルが up になっていない原因を調べる必要があります。 この VLAN 上で少なくとも 1 つの L2 ポートがスパニングツリーの forwarding 状態になっているようにします。

     
    Corgon-6000#sh spanning-tree vlan 151
    VLAN0151
      Spanning tree enabled protocol rstp
      Root ID    Priority    32768
                 Address     00d0.003f.8897
                 This bridge is the root
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
      Bridge ID  Priority    32768
                 Address     00d0.003f.8897
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
                 Aging Time 300
    
    Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
    ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    Gi4/10           Desg LRN 4         128.202  P2p 
    Corgon-6000#
    
  7. スパニングツリーのポート ステータスは LRN で、これは learning 状態であることを意味しています。 回線プロトコルは down 状態です。これは、このインターフェイスが移行状態(listening、learning を経て forwarding へ移行)にあるためです。

    Corgon-6000#
    Mar 11 12:11:23.406: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan151, 
       changed state to up

    注: ギガビット イーサネット 4/10 とインターフェイス Vlan151 のライン プロトコルが up になるときのログのタイムスタンプの差は約 30 秒であり、これは STP でのフォワーディングの遅延 2 回分を示しています(listening->learning->forwarding)。

    Corgon-6000#sh int vlan 151
    Vlan151 is up, line protocol is up
    
  8. 回線プロトコルが up 状態になっています。 L2 ポートでのスパニングツリー ポート ステータスを確認します(forwarding である必要があります)。

    Corgon-6000#sh spanning-tree vlan 151
    VLAN0151
      Spanning tree enabled protocol rstp
      Root ID    Priority    32768
                 Address     00d0.003f.8897
                 This bridge is the root
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
      Bridge ID  Priority    32768
                 Address     00d0.003f.8897
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
                 Aging Time 300
    
    
    Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
    ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    Gi4/10           Desg FWD 4         128.202  P2p 
    
    
    !--- Verified spanning-tree port status on L2 port  
    !--- is FWN = forwarding.
     
    

CatOS ベース スイッチでの自動ステート機能のトラブルシューティング

VLAN インターフェイスが down 状態のときには、次のトラブルシューティング手順を実行します。

  1. これは MSFC にある VLAN インターフェイスが down/down の状態にあるときの症状です。

    Topvar-msfc>sh int vlan 151
    Vlan151 is down, line protocol is down 
    
    
    !--- Line protocol is down (not administratively down). If so, issue the 
    !--- no shutdown command under the interface.
    !--- Line protocol on interface VLAN 151 is down in this output. 
    !--- You need to investigate why this line protocol is not up
    !--- (at least one L2 port exists, and there should be a 
    !--- link up on this VLAN).
    
    
  2. VLAN 151 が VLAN データベース上にあり、active になっていることを確認します。 次のコマンドで、スイッチ上にこの VLAN が存在し、active になっていることを示します。

    Topvar (enable) sh vlan 151      
    VLAN Name                             Status    IfIndex Mod/Ports, Vlans
    ---- -------------------------------- --------- ------- ------------------------
    151  VLAN151                          active    284         3/1     15/1  
    
  3. 見てわかるように、L2 ポート 3/1 および 15/1(MSFC) は VLAN 151 に割り当てられます。 VLAN 15 に割り当てられるポート 3/1 のステータスをチェックして下さい。 ポート 3/1 がトランキングの場合は、sh trunk コマンドを発行して VLAN 151 が許可されているかどうかを確認します。

    Topvar (enable) sh port 3/1   
    Port  Name                 Status     Vlan       Duplex Speed Type
    ----- -------------------- ---------- ---------- ------ ----- ------------
     3/1                      disabled      151        auto     auto    10/100BaseTX
    
    
    !--- Since the only port (3/1) is diabled,
    !--- the line protocol for interface VLAN 151 is down.
    
    
  4. 次に示すように、ポート 3/1 を有効にします。

    Topvar (enable) set port enable 3/1
    Port 3/1 enabled.
    2003 Mar 12 05:42:10 %PAGP-5-PORTTOSTP:Port 3/1 joined bridge port 3/1
    Topvar (enable) sh port 3/1
    Port     Name                 Status     Vlan     Duplex  Speed  Type
    ----- -------------------- ---------- ---------- ------   -----  ------------
     3/1                       connected    151       a-half  a-10   10/100BaseTX
    
  5. MSFC にセッションを確立し、VLAN インターフェイスのステータスを再度確認します。

    Topvar (enable) ses 15          
    Trying Router-15...
    Connected to Router-15.
    Escape character is '^]'.
    
    Topvar-msfc>sh int vlan 151
    Vlan151 is down, line protocol is down 
  6. 表示されているように、インターフェイス VLAN 151 の回線プロトコルは依然として down 状態です。 この回線プロトコルが up になっていない原因を調べる必要があります。 この VLAN 上で少なくとも 1 つの L2 ポートがスパニングツリーの forwarding 状態になっている必要があります。 次に示すように、スイッチを確認します。

    Topvar (enable) sh spantree 151
    VLAN 151
    Spanning tree mode          PVST+ 
    Spanning tree type          ieee
    Spanning tree enabled
    Designated Root             00-07-4f-1c-e8-47
    Designated Root Priority    0
    Designated Root Cost        119
    Designated Root Port        3/1                     
    Root Max Age   20 sec   Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec
    Bridge ID MAC ADDR          00-05-00-a9-f4-96
    Bridge ID Priority          32768
    Bridge Max Age 20 sec   Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec
    Port                     Vlan Port-State    Cost      Prio Portfast Channel_id
    ---------------------- ---- ------------- --------- ---- -------- ----------
     3/1                       151  listening       100        32   disabled 0         
    
    Topvar (enable)
  7. スパニングツリー ポート ステータスはまだ listening の状態です。 VLAN インターフェイスの回線プロトコルはまだ移行中で、down の状態です(listening、learning を経て forwarding へ移行)。

    Topvar (enable) sh spantree 151
    VLAN 151
    Spanning tree mode          PVST+ 
    Spanning tree type          ieee
    Spanning tree enabled
    Designated Root             00-07-4f-1c-e8-47
    Designated Root Priority    0
    Designated Root Cost        119
    Designated Root Port        3/1                     
    Root Max Age   20 sec   Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec
    Bridge ID MAC ADDR          00-05-00-a9-f4-96
    Bridge ID Priority          32768
    Bridge Max Age 20 sec   Hello Time 2  sec   Forward Delay 15 sec
     
    
    Port                     Vlan Port-State    Cost      Prio Portfast Channel_id
    ------------------------ ---- ------------- --------- ---- -------- ----------
     3/1                     151  forwarding          100   32 disabled 0         
    15/1                    151  forwarding            4   32 enabled  0         
    
    Topvar (enable)
  8. L2 ポートのスパニングツリー ポート ステータスは forwarding です。 この時点でインターフェイス VLAN の回線プロトコルは up である必要があります。 行プロトコルが下記に示されているように、稼働していることを確認して下さい:

    Topvar (enable) ses 15
    Trying Router-15...
    Connected to Router-15.
    Escape character is '^]'.
    
    Topvar-msfc>sh int vlan 151
    Vlan151 is up, line protocol is up
    It is up in up/up status as expected.
    
  9. インターフェイス VLAN が up/up の状態でも依然として問題が解決しない場合は、ルータ ポートが trunking モードであり、ルータのトランクで VLAN が許可されていることを確認してください。 出力サンプルを次に示します。

    Topvar (enable) sh trunk 15/1
    * - indicates vtp domain mismatch
    Port      Mode            Encapsulation    Status        Native vlan
    --------  -----------      -------------    ------------    -----------
    15/1      nonegotiate      isl                   trunking   1
    
     
    Port      Vlans allowed on trunk
    --------  ---------------------------------------------------------------------
    15/1      1-1005,1025-4094
     
    
    Port      Vlans allowed and active in management domain 
    --------  ---------------------------------------------------------------------
    15/1      1,151
    
    Port      Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
    --------  ---------------------------------------------------------------------
    15/1      1,151
    
    Topvar (enable)
    
    
    !--- VLAN 151 is allowed, and is in spanning-tree
    !--- forwarding state. VLAN 151 is not pruned.
    
    

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