أستكشاف أخطاء عدم اتساق جذر بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) وإصلاحها بسبب عدم تطابق تكلفة المسار

المقدمة

يصف هذا المستند عدم اتساق جذر بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) بسبب عدم تطابق تكلفة المسار بين الوصول ومفتاح التوزيع.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بمفاهيم بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP).

المكونات المستخدمة

لا يقتصر هذا المستند على إصدارات برامج ومكونات مادية معينة.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

وصف الميزة

تُوفر ميزة Root Guard طريقة لفرض إدخال الجسر الرئيسي في الشبكة.

تضمن ميزة Root Guard أن المنفذ الذي تم تمكين Root Guard عليه هو المنفذ المُعين. عادةً ما تكون جميع منافذ الجسر الرئيسي عبارة عن منافذ مُعينة، ما لم يتم توصيل منفذين أو أكثر للجسر الرئيسي معًا. إذا كان الجسر يستقبل وحدات بيانات بروتوكول جسر STP الفائقة (BPDU) على منفذ مُمكَّن عليه ميزة Root Guard، فسيحول Root Guard هذا المنفذ إلى حالة STP غير المتسقة مع الجذر (Root-inconsistent STP State). إن حالة عدم اتساق الجذر هذه تساوي فعليًا حالة الاستماع (Listening State). لا تتم إعادة توجيه حركة المرور عبر هذا المنفذ. وبهذه الطريقة، يفرض Root Guard موضع الجسر الرئيسي.

المشكلة

يوضح المثال الموجود في هذا القسم كيف يمكن أن تتسبب إضافة محول وصول جديد إلى الشبكة في أن يدخل منفذ حماية الجذر حالة عدم تناسق جذرية على محول التوزيع عندما يكون هناك عدم تطابق تكلفة مسار بين محولات الوصول والتوزيع.

في الصورة 1، تشكل المحولات 1 و 2 طبقة التوزيع للشبكة، حيث يعمل المحول 1 كجسر رئيسي للشبكات المحلية الظاهرية (VLANs) الزوجية ويعمل المحول 2 كجسر رئيسي للشبكات المحلية الظاهرية (VLANs) الفردية. تم إنشاء قناة منفذ من الطبقة 2 بين المحول 1 والمحول 2. يعمل المحول 3 كمحول طبقة وصول. يتم حظر الارتباط بين المحول 1 والمحول 3 على جانب المحول 3 لشبكات VLAN الفردية، بينما يتم حظر الارتباط بين المحول 2 والمحول 3 على جانب المحول 3 للشبكات المحلية الظاهرية (VLANs) الزوجية.

شكل 1. اتصال محول التوزيع والوصول

SW1 all VLANs في حالة إعادة توجيه

SW1 يجسر - شجرة ل VLAN10 و VLAN20

SW2 كل VLANs في حالة إعادة توجيه

SW2 يجسر - شجرة ل VLAN20

تفاصيل المنفذ المحظورة SW3 للشبكات المحلية الظاهرية (VLANs) الفردية وحتى غير الفردية

تفاصيل المنفذ الجذري SW3 للشبكات المحلية الظاهرية (VLANs) الفردية وحتى غير الفردية

SW3 يجسر - شجرة ل VLAN10 و VLAN20

يشير التقاط الحزمة المأخوذة على Switch3 ETH0/1 المنفذ إلى أن إطار STP المستلم من Switch1 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) رقم 20 له تكلفة مسار جذري مقدارها 0 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

التقاط الحزمة على SW3 ETH0/1 ميناء ل VLAN20

يشير التقاط الحزمة المأخوذة على Switch3 ETH0/2 port إلى أن إطار STP المستلم من Switch2 ل VLAN20 له تكلفة مسار جذري 100000 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

التقاط الحزمة على SW3 ETH0/2 ميناء ل VLAN20

يشير التقاط الحزمة المأخوذة على Switch3 ETH0/1 المنفذ إلى أن إطار STP المستلم من Switch1 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) رقم 10 له تكلفة مسار جذري تبلغ 100000 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

التقاط الحزمة على SW3 ETH0/1 ميناء ل VLAN10

يظهر التقاط الحزم المأخوذ على Switch3 ETH0/2 port أن إطار STP الذي يتم إستقباله من Switch2 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) رقم 10 له تكلفة المسار الجذر 0 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

التقاط الحزمة على SW3 ETH0/2 ميناء ل VLAN10

الآن، واجه المحول Access Switch - المحول 3 خطأ وتم إستبداله بمحول وصول جديد. عند إضافة محول الوصول الجديد (المحول 3) إلى الشبكة، يلاحظ أن بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) قد حظر المنفذ على محول التوزيع، وأن المنافذ المعينة على المحول 1 والمحول 2 قد دخلت في حالة "عدم اتساق الجذر".

شكل 2: نقل منفذ Switch2 ETH0/2 إلى حالة الحظر

يوضح هذا الرسم التخطيطي أن المحول 2 ETH0/2 يذهب إلى وضع الحظر لعدد زوجي من شبكات VLAN.

المحول 1 هو الجسر الرئيسي للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) أرقام 20 و 40 و 60 وتكلفة الوصول إلى الجسر الرئيسي على المحول 2 عبر تقنية التزويد بالطاقة (PO1) هي 1000000 وبواسطة ETH0/2 هي 2000100 (200000+100).
يتضمن المحول 3 تكلفة 100 على ETH0/1 للوصول إلى الجسر الرئيسي وتكلفة 1000100 عبر ETH0/2 للوصول إلى الجسر الرئيسي.
بما أن التكلفة على المحول 2 ETH0/2 كانت على جانب أعلى، فقد حجب المنفذ ETH0/2 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) أرقام 20 و 40 و 60.

Feb 10 04:31:55.516: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_BLOCK: Received a superior STP BPDU from bridge aabb.cc00.0500. Root guard blocking port Ethernet0/2 on VLAN0060. Feb 10 04:32:26.086: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_BLOCK: Received a superior STP BPDU from bridge aabb.cc00.0500. Root guard blocking port Ethernet0/2 on VLAN0040

تفاصيل منفذ عدم تناسق جذر SW2 لشبكات VLAN حتى لا يوجد لها شبكات VLAN

SW3 كل VLANs في حالة إعادة توجيه

شكل 3: Switch1 ETH0/1 تم نقل المنفذ إلى حالة الحظر

يوضح هذا المخطط أن المحول 1 ETH0/1 يذهب إلى وضع الحظر للعدد الفردي من شبكات VLAN.

المحول 2 هو الجسر الرئيسي للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) أرقام 10 و 30 و 50 و 70 وتكلفة الوصول إلى الجسر الرئيسي على المحول 1 عبر بروتوكول Po1 هي 1000000 وبواسطة ETH0/1 هي 2000100 (200000+100).
يتضمن المحول 3 تكلفة 100 على ETH0/2 للوصول إلى الجسر الرئيسي وتكلفة 1000100 عبر ETH0/1 للوصول إلى الجسر الرئيسي.
بما أن التكلفة على المحول 1 ETH0/1 كانت على جانب أعلى، فقد حجب المنفذ ETH0/2 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) أرقام 10 و 30 و 50 و 70.

Feb 10 14:49:58.952: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_BLOCK: Received a superior STP BPDU from bridge aabb.cc00.0500. Root guard blocking port Ethernet0/1 on VLAN0010.

تفاصيل منفذ عدم تناسق جذر SW1 لشبكات VLAN الفردية

يشير التقاط الحزمة المأخوذة على Switch1 ETH0/1 المنفذ إلى أن إطار STP المستلم من Switch3 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) رقم 10 له تكلفة مسار جذري تبلغ 100 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

أخذ التقاط الحزمة على SW1 ETH0/1 ل VLAN10

يشير التقاط الحزمة المأخوذة على المحول 2 ETH0/2 المنفذ إلى أن إطار STP المستلم من المحول 3 للشبكة المحلية الظاهرية (VLAN) رقم 20 له تكلفة مسار جذري تبلغ 100 للوصول إلى الجسر الرئيسي.

أخذ التقاط الحزمة على SW2 ETH0/2 ميناء ل VLAN20

تم دمج المحول 3 في الشبكة باستخدام طريقة تكلفة المسار المعينة على أنها "قصيرة". على النقيض من ذلك، يستخدم المحول 1 والمحول 2 طريقة تكلفة المسار المصنفة على أنها 'Long'. قام المحول 3 بإرسال وحدة بيانات لبروتوكول الجسر (BPDU) فائقة إلى كل من المحول 1 والمحول 2. عند إستلام وحدة بيانات بروتوكول الجسر (BPDU) العليا، قام "الواقي الرئيسي" بوضع المنفذ في حالة بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) غير المتناسقة الجذري.

الحل

تم حل هذه المشكلة عندما تم تعديل تكوين تكلفة المسار من 'short' إلى 'long' على محول الوصول 3.

SW3(config)#spanning-tree pathcost method long

SW1#
*Feb 10 08:07:40.188: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_UNBLOCK: Root guard unblocking port Ethernet0/1 on VLAN0010.

SW2#
*Feb 10 08:07:39.188: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_UNBLOCK: Root guard unblocking port Ethernet0/2 on VLAN0020
*Feb 10 08:07:40.188: %SPANTREE-2-ROOTGUARD_UNBLOCK: Root guard unblocking port Ethernet0/2 on VLAN0040

انتقل SW3 ETH0/2 إلى حالة الحظر حتى بدون شبكة VLAN

SW3 ETH0/1 انتقل إلى حالة الحظر لفردي رقم الشبكة المحلية الظاهرية (VLAN)