Коммутация LAN : Multiple Instance STP (MISTP) / 802.1s

Моделирование PVST на MST коммутаторах

20 октября 2016 - Машинный перевод
Другие версии: PDF-версия:pdf | Английский (22 августа 2015) | Отзыв

Введение

Этот документ описывает цель и функциональность моделирования Per VLAN Spanning Tree (PVST) на коммутаторах Множественного связующего дерева (MST). Это также обращается к базовым правилам, которые должны придерживаться во избежание несоответствий извилистости PVST и причины для этих несоответствий.

Внесенный Aninda Chatterjee, специалистом службы технической поддержки Cisco.

Предварительные условия

Требования

Cisco рекомендует иметь базовые знания о MST понятиях, таких как Общее и Внутреннее Связующее дерево (CIST) и граничные порты.

Используемые компоненты

Настоящий документ не имеет жесткой привязки к каким-либо конкретным версиям программного обеспечения и оборудования.

Сведения, представленные в этом документе, были получены от устройств, работающих в специальной лабораторной среде. Все устройства, описанные в этом документе, были запущены с чистой (стандартной) конфигурацией. В рабочей сети необходимо изучить потенциальное воздействие всех команд до их использования.

Общие сведения

Часто, регионы MST связаны с другими доменами - На Связующее дерево VLAN Плюс (PVST +) или быстрый PVST + области. Эти коммутаторы, которые выполняют PVST + (или быстрый) не могут обработать Bridge Protocol Data Units MST типа (BPDU). Поэтому должен быть механизм прежней совместимости, который выполняется так, чтобы эти два домена могли взаимодействовать друг с другом эффективно. Это - то, к чему моделирование PVST обращается и достигает.

Это моделирование должно быть выполнено только на граничных портах - это порты, которые напрямую подключаются к PVST + доменные коммутаторы. Получение BPDU Протокола общего связующего дерева (SSTP) на порту коммутатора, который выполняет MST, заставляет механизм моделирования PVST инициировать.

Топология

Базовая конфигурация на MST коммутаторах

В этой топологии Коммутатор 1 (SW1) выполняет PVST +, в то время как коммутаторы SW2, SW3 и SW4 выполняют MST и являются всеми в той же области.

Конфигурации MST на SW2, SW3 и SW4

SW2#show spanning-tree mst configuration
Name     [TEST]
Revision 1    Instances configured 2
Instance Vlans mapped
-------- -----------------------------------------------
0        1
1        2-4094
---------------------------------------------------------

SW3#show spanning-tree mst configuration
Name     [TEST]
Revision 1    Instances configured 2
Instance Vlans mapped
-------- --------------------------------------------------
0        1
1        2-4094
------------------------------------------------------------

SW4#show spanning-tree mst configuration
Name     [TEST]
Revision 1    Instances configured 2
Instance Vlans mapped
-------- --------------------------------------------------
0        1
1        2-4094
------------------------------------------------------------

Моделирование PVST

С такой топологией (смесь MST и нерегионов MST), корневой мост CIST находится в одном из двух мест:

  • В регионе MST
  • В нерегионе MST.

Моделирование PVST выполняется эффективно с двумя важными правилами:

  • Если корневой мост для CIST в нерегионе MST, spanning-tree priority VLAN 2 и выше в том домене должен быть лучше (меньшим), чем тот из VLAN 1.

  • Если корневой мост для CIST в регионе MST, VLAN 2 и выше определенного в не-MST доменах должны иметь своего spanning-tree priority, хуже (больше), чем тот из root CIST.

Если вы не придерживаетесь этих двух правил, вы встречаетесь со сбоем моделирования PVST. Эти два правила, в некотором смысле, идентичны характеристике корневой защиты и фактически получены из нее.

Следующие разделы исследуют правила (сценарии) индивидуально в заказе, объясняют как моделирование PVST.

Сценарий 1: Корневой мост для CIST находится в PVST + Домен

В этом сценарии SW1 является root. Вот его конфигурация:

spanning-tree vlan 1 priority 8192
spanning-tree vlan 2-4094 priority 4096

SW2 имеет эту конфигурацию:

spanning-tree mst 0 priority 12288
spanning-tree mst 1 priority 0

SW3 имеет эту конфигурацию:

spanning-tree mst 0 priority 16384

SW4 имеет эту конфигурацию:

spanning-tree mst 0 priority 16384

SW1 не слышит BPDU, которые он может понять, таким образом, он выбирает себя root для всех VLAN и начинает передавать BPDU к коммутаторам региона MST. Когда SW2 получает BPDU SSTP на Fa0/1, он понимает, что интерфейс связан с PVST + домен. Это впоследствии приводит в порядок флаг для включения моделирования PVST на этом интерфейсе.

Критически важная концепция для понимания - то, что только Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) BPDU для VLAN 1 обработан для выбора корневого моста. Это - по сравнению с только экземпляром 0 информации от региона MST. Никакая другая информация об экземпляре не используется для избрания корневого моста для CIST. Никакие другие сведения о виртуальной локальной сети (VLAN) от PVST + домен кроме VLAN 1 используется для избрания корневого моста CIST.

Вопрос возникает здесь того, что происходит с другими BPDU. SW1 позволяет эти VLAN через свою магистральную линию к SW2:

SW1#show interfaces fa0/1 trunk
Port       Mode            Encapsulation Status       Native vlan
Fa0/1      on              802.1q        trunking     1
Port       Vlans allowed on trunk
Fa0/1      1-4094
Port       Vlans allowed and active in management domain
Fa0/1      1-2,10,17,29,34,38,45,56,67,89,100,200,300,333,500,666,999
Port       Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Fa0/1      1-2,10,17,29,34,38,45,56,67,89,100,200,300,333,500,666,999

SW1 генерирует один BPDU для каждой VLAN и передает им к SW2. Эти BPDU просто используются для проверок согласованности в качестве части моделирования PVST. Однако их информация не скопирована нигде.

SW1#show spanning-tree vlan 1
VLAN0001
 Spanning tree enabled protocol ieee
 Root ID   Priority   8193
            Address    0022.0dba.9d00
            This bridge is the root
            Hello Time  2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
 Bridge ID Priority   8193  (priority 8192 sys-id-ext 1)
            Address    0022.0dba.9d00
            Hello Time  2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
            Aging Time 300
Interface          Role Sts Cost     Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1              Desg FWD 19       128.3   P2p
Fa0/4              Desg FWD 19       128.6   P2p


SW2#show spanning-tree mst 0
##### MST0   vlans mapped:  1
Bridge       address 0022.916d.5380 priority     12288 (12288 sysid 0)
Root         address 0022.0dba.9d00 priority     8193 (8192 sysid 1)
             port   Fa0/1           path cost    200000
Regional Root this switch
Operational  hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured   hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops   20
Interface       Role Sts Cost     Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1           Root FWD 200000   128.3   P2p Bound(PVST)
Fa0/4           Desg FWD 200000   128.6   P2p
Fa0/7           Desg FWD 200000   128.9   P2p

Эти выходные данные показывают, что Fa0/1 SW2 избран корневым портом. Как обсуждено ранее, SW1 передает один BPDU на VLAN для каждой VLAN, позволенной через ее магистральную линию. Это подтверждено от отладки на SW1:

STP: VLAN0001 Fa0/1 tx BPDU: config protocol=ieee
Data : 0000 00 00 00 200100220DBA9D00 00000000 200100220DBA9D00 8003
0000 1400
STP: VLAN0010 Fa0/1 tx BPDU: config protocol=ieee
Data : 0000 00 00 00 100A00220DBA9D00 00000000 100A00220DBA9D00 8003
0000 1400 0200 0F00
STP: VLAN0017 Fa0/1 tx BPDU: config protocol=ieee
Data : 0000 00 00 00 101100220DBA9D00 00000000 101100220DBA9D00 8003
0000 1400 0200 0F00

*snip*

Когда эти BPDU поступают в SW2, VLAN 1 BPDU обработан, который отражен в выходных данных. Другие BPDU тогда проходят моделирования PVST основанная на защите корневого узла проверка согласованности.

В этой настройке проходах проверки согласованности и нет никакого сбоя моделирования PVST. Для генерации сбоя увеличьте приоритет VLAN 2 к большему, чем 8192 на SW1.

SW1#conf t
SW1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 12288

Это индикаторы сообщения на SW2:

%SPANTREE-2-PVSTSIM_FAIL: Blocking root port Fa0/1: Inconsitent inferior PVST 
BPDU received on VLAN 2, claiming root 12290:0022.0dba.9d00

Вот то, что было сохранено на Fa0/1 SW2 как информация о корневом мосте:

SW2#show spanning-tree interface fa0/1 detail
 Port 3 (FastEthernet0/1) of MST0 is broken (PVST Sim. Inconsistent)
  Port path cost 200000, Port priority 128, Port Identifier 128.3.
  Designated root has priority 8193, address 0022.0dba.9d00
  Designated bridge has priority 8193, address 0022.0dba.9d00
  Designated port id is 128.3, designated path cost 0
  Timers: message age 4, forward delay 0, hold 0
  Number of transitions to forwarding state: 1
  Link type is point-to-point by default, Boundary PVST
  BPDU: sent 100, received 4189

Информация, которая прибывает из SW1, 12290:0022.0dba.9d00, и это по сравнению с 8193.0022.0dba.9d00. Так как порт является корневым портом, и он получил подчиненного BPDU, он вводит в состояние ошибки моделирования PVST и отображает сообщение об ошибках, замеченное ранее. Это вызвано тем, что граничный порт не может быть в двух других состояниях сразу - получение подчиненного BPDU диктует, что порт должен переместиться в определяемый, тогда как через информацию VLAN 1 диктует, что порт должен остаться корневым портом. Этот беспорядок предотвращен с моделированием PVST. Порт также перемещен в неопределенное состояние моделирования PVST.

SW2#show spanning-tree
MST0
 Spanning tree enabled protocol mstp
 Root ID   Priority   8193
            Address    0022.0dba.9d00
            Cost       200000
            Port       3 (FastEthernet0/1)
            Hello Time  2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
  Bridge ID Priority   12288 (priority 12288 sys-id-ext 0)
            Address    0022.916d.5380
            Hello Time  2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Interface          Role Sts Cost     Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1              Root BKN*200000   128.3   P2p Bound(PVST) *PVST_Inc
Fa0/4              Desg FWD 200000   128.6   P2p
Fa0/7              Desg FWD 200000   128.9   P2p

Сценарий 2: Корневой мост для CIST находится в Регионе MST

Эта ситуация инвертирует роли из предыдущего сценария. Корневой мост для CIST находится теперь в регионе MST. SW2 является корневым мостом.

SW2#show spanning-tree mst 0
##### MST0   vlans mapped:  1
Bridge       address 0022.916d.5380 priority     12288 (12288 sysid 0)
Root         this switch for the CIST
Operational  hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured   hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops   20<

Interface       Role Sts Cost     Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1           Desg FWD 200000   128.3   P2p Bound(PVST)
Fa0/4           Desg FWD 200000   128.6   P2p
a0/7           Desg FWD 200000   128.9   P2p

Fa0/1 является все еще граничным портом, и моделирование PVST работает на этом интерфейсе. Это теперь играет очень важную роль снова. PVST + домен ожидает один BPDU на VLAN, но MST не делает этого. Моделирование PVST берет информацию о мосте экземпляра 0 (приоритет + MAC-адрес), и это создает один BPDU для каждой VLAN, которая позволена через ее интерфейс с этой информацией. Это просто помечает каждый из этих BPDU с соответствующими ИДЕНТИФИКАТОРАМИ VLAN.

Это может быть проверено с отладкой на SW1:

STP: VLAN0001 rx BPDU: config protocol = ieee, packet from FastEthernet0/1 , 
linktype IEEE_SPANNING , enctype 2, encsize 17
STP: enc 01 80 C2 00 00 00 00 22 91 6D 53 83 00 26 42 42 03
STP: Data    000000000030000022916D53800000000030000022916D538080030000140002
000F00
STP: VLAN0001 Fa0/1:0000 00 00 00 30000022916D5380 00000000 30000022916D5380
8003 0
STP: VLAN0002 rx BPDU: config protocol = ieee, packet from FastEthernet0/1 ,
linktype SSTP , enctype 3, encsize 22STP: enc 01 00 0C CC CC CD 00 22 91 6D 53
83 00 32 AA AA 03 00 00 0C 01 0B
STP: Data    000000000030000022916D53800000000030000022916D538080030000140002
000F00
STP: VLAN0002 Fa0/1:0000 00 00 00 30000022916D5380 00000000 30000022 916D5380
8003 0000 1400 0200 0F00

STP: VLAN0010 rx BPDU: config protocol = ieee, packet from FastEthernet0/1 ,
linktype SSTP , enctype 3, encsize 22
STP: enc 01 00 0C CC CC CD 00 22 91 6D 53 83 00 32 AA AA 03 00 00 0C 01 0B
STP: Data    000000000030000022916D53800000000030000022916D538080030000140002
000F00
STP: VLAN0010 Fa0/1:0000 00 00 00 30000022916D5380 00 000000 30000022916D5380
8003 0000 1400 0200 0F00

Для генерации неисправного состояния для этого измените приоритет для VLAN 2 на SW1 к значению ниже, чем 12,288.

SW1#conf t
SW1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 8192

Вот выходные данные на SW2:

%SPANTREE-2-PVSTSIM_FAIL: Blocking designated port Fa0/1: Inconsitent superior PVST 
BPDU received on VLAN 2, claiming root 8194:0022.0dba.9d00

Информация, которая прибывает из SW1, 8192:0022.0dba.9d00, и это по сравнению с 12288:0022.916d.5380. Так как порт является назначенным портом, и он получил вышестоящее BPDU, он вводит в состояние ошибки моделирования PVST и отображает сообщение предыдущей ошибки. Порт также перемещен в неопределенное состояние моделирования PVST.

SW2#show spanning-tree mst 0
##### MST0   vlans mapped:  1
Bridge       address 0022.916d.5380 priority     12288 (12288 sysid 0)
Root         this switch for the CIST
Operational  hello time 2 , forward delay 15, max age 20, txholdcount 6
Configured   hello time 2 , forward delay 15, max age 20, max hops   20

Interface       Role Sts Cost     Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1           Desg BKN*200000   128.3   P2p Bound(PVST) *PVST_Inc
Fa0/4           Desg FWD 200000   128.6   P2p
Fa0/7           Desg FWD 200000   128.9   P2p

Сводка

Моделирование PVST выполнено на граничных портах и работает двумя способами:

  • Если регион MST имеет корневой мост для CIST, моделирование PVST требуется, чтобы реплицировать экземпляр 0 информации и создать один BPDU для каждой VLAN, которая позволена через транк, и пометьте его с соответствующими сведениями о виртуальной локальной сети (VLAN).

  • Если корневой мост для CIST за пределами региона MST, то моделирование PVST требуется, чтобы обрабатывать информацию VLAN 1 только. Другие BPDU (VLAN 2 и выше) используются для проверок согласованности, и информация от этих VLAN никогда не копируется как информация о корневом мосте.

Для моделирования PVST для работы без сбоев нужно соблюдать эти два условия:

  • Если корневой мост для CIST в нерегионе MST, spanning-tree priority VLAN 2 и выше в том домене должен быть лучше (меньшим), чем тот из VLAN 1.

  • Если корневой мост для CIST в регионе MST, VLAN 2 и выше определенного в не-MST доменах должны иметь своего spanning-tree priority, хуже (больше), чем тот из root CIST.

Если эти условия не соблюдают, граничный порт помещен в неопределенное состояние моделирования PVST, пока не исправлена проблема.



Document ID: 116464