فهم ريب على مادة حفازة 9000 مفتاح

المقدمة

يصف هذا المستند كيفية تكوين بروتوكول الإيثرنت المرن (REP) والتحقق من صحته على محولات Catalyst 9000 switches.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• منع حلقة الطبقة 2

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى إصدارات البرامج والمكونات المادية التالية:

• Catalyst 9200
• Catalyst 9300
• Catalyst 9400
• Catalyst 9500
• Catalyst 9600
• Cisco IOS XE 17.6.5 والإصدارات الأحدث 

تحذير: لا يساند REP على مفتاح مع Stackwise Virtual (SVL).

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.

معلومات أساسية

REP هو بروتوكول خاص من Cisco مصمم لمنع حلقات التكرار الشبكية وتوفير تقارب سريع حول فشل الارتباط في شبكات إيثرنت من الطبقة 2. وهو بديل لبروتوكول الشجرة المتفرعة وكثيرا ما يتم إستخدامه في طبولوجيا معينة من الطبقة 2 التي تتطلب امتدادات كبيرة من الطبقة 2 مثل شبكات الإنترنت لكل الأشياء أو الشبكات الصناعية أو شبكات التصنيع. يتم تكوين مقاطع REP من خلال ربط المنافذ معا بين المحولات التي تم تكوينها باستخدام معرف المقطع نفسه.  باستخدام ميزات مثل موازنة حمل بروتوكول الشجرة المتفرعة (REP) وقدرته على التواجد المشترك مع بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP)، يمكن أن يستخدم بروتوكول الشجرة المتفرعة (REP) لإنشاء مخططات معقدة ولكن يمكن التنبؤ بها من الطبقة 2.

المصطلح

نظرية ريب

يمكن REP منع حلقات التحويل من خلال حظر شبكات VLAN على منفذ واحد في المقطع المعروف بالمنفذ البديل. عندما يكون كل ميناء في ال rep قطعة في دولة up، الميناء بديل يسد أن يمنع أنشوطة. عندما يفشل إرتباط في مقطع REP، أو إذا كان لدى محول مشكلة ينتج عنها فقدان إرتباط لحزم بروتوكول REP، فإن كائنات المنفذ البديلة تقوم بإعادة توجيه شبكات VLAN التي كان يقوم بحظرها سابقا. من المهم ملاحظة أنه بسبب ذلك، يمكن لقطاعات REP معالجة منفذ واحد فاشل فقط داخل المقطع. أكثر من 1 فشل إرتباط على مقطع REP يمكن أن يؤدي إلى فقدان حركة المرور.

عندما مكنت REP على قارن هو يمنع فورا كل VLANs. يتولى REP LSL الأمر ويبدأ في إرسال وحدات PDU الخاصة ب LSL لإنشاء تجاور. يتم إنشاء التجاور باستخدام مصافحة ثلاثية الإتجاه مع حزم LSL مرحبا التالية التي يتم إرسالها على فترات زمنية ثانية واحدة للحفاظ على جيران REP.

أثناء اكتشاف الجوار الخاص ب REP، تقوم الأجهزة بتبادل معرف مقطع REP الخاص بها ومعرف المنفذ الخاص بها.

• معرف المقطع هو رقم بين 1 و 1024 ويتم تكوينه على الواجهة عند تمكين REP. يحدد هذا بشكل فريد مقطع الممثل.
• معرف المنفذ هي كلمة 60-بت تم إنشاؤها تلقائيا من عنوان MAC للنظام ورقم المنفذ على المحول. 
• ال LSL PDU أرسلت إلى غاية {upper}mac address هو 0180.c200.000

9200-STACK-1#show interface port-channel1 rep detail | i PortID
PortID: 08E978BC1A4FDD80                                         <--- Port ID with system MAC in bold

9200-STACK-1#show version | i MAC
Base Ethernet MAC Address : 78:bc:1a:4f:dd:80                    <-- Switch system MAC

ينتقل منفذ REP إلى حالة فشل بعد إيقاف تشغيله أو تنتهي صلاحية LSL HELLO بعد 5 ثوان.

إختيار المنفذ البديل 

ال rep ميناء بديل الميناء في المقطع أن يكون حظر VLANs.

• ويحدث انتخاب المنفذ البديل مباشرة بعد إنشاء البلدان المجاورة للمانحين باستخدام آلية للاقتراح والاتفاق لتحديد المنفذ الوحيد في القطاع الذي لا يزال معطلا.
• يعلن كل منفذ في المقطع عن مفتاح المنفذ وأولوية المنفذ الخاصة به وينتظر الاتفاقية.
• يتم إختيار المنفذ الذي يحتوي على أعلى أولوية كمنفذ بديل.
• تتم عملية الاختيار عبر رسائل REP BPA.

إعلانات المنفذ المحظور

تتكون رسالة BPA من مفتاح منفذ وأولوية منفذ.

• مفتاح منفذ REP هو معرف مكون من 9 بايت يتم إنشاؤه في كل مرة يدخل فيها المنفذ في حالة الحظر، ويكون ذلك على الفور في الارتباط للمنافذ التي تم تمكين REP عليها.
• هو مزيج من معرف المنفذ والرقم الذي تم إنشاؤه بشكل عشوائي.
• كما أن أولوية المنفذ عبارة عن معرف مكون من 9 بايت.

انتخاب المنفذ البديل

1. عند الارتباط ومع أن منفذ REP في حالة حظر، فإنه يعلن عن مفتاح المنفذ الخاص به وأولويته لجاره REP
2. يقارن المنفذ المتلقي أولوية منفذ BPA المستلمة بأولوية المنفذ الخاص به
3.  يستجيب منفذ الاستقبال برسالة ACK تحتوي على المفتاح الذي تم إستلامه في BPA من المنفذ المجاور. عندما يتلقى الجار مفتاحه الخاص في BPA يعرف أن BPA هو رسالة من جاره
4. إذا كان ACK يحتوي على أولوية منفذ أعلى من أولوية المنفذ المحلي، ينتقل المنفذ المحلي إلى حالة OPEN. لا تستجيب إلى الجار بأولوية أعلى ولكنها تقوم بإعادة توجيه الاقتراح من المنفذ الآخر لمندوبها إلى جارتها الأخرى
5. يقارن الجار الآخر ذو الأولوية للمنفذ المستلم بأولوية المنفذ الخاص به. وإذا كانت الأولوية المتلقاة أعلى من الأولوية المحلية، فإنها لا تستجيب أيضا للمقترح وتعيد توجيهه. وإذا كانت الأولوية المحلية أعلى فإنها تستجيب للاقتراح الأصلي بأولويته الخاصة

تتكرر هذه العملية حتى يبقى المنفذ الأعلى أولوية في وضع الحظر. يصبح هذا هو المنفذ البديل للمقطع. يستمر المنفذ البديل في إرسال رسائل BPA تحتوي على مفتاح المنفذ الخاص به إلى مقطع REP. كل منافذ REP في التخزين المؤقت للمقطع هو مفتاح المنفذ البديل. 

في مقطع REP مستقر، تكون جميع المنافذ متوافقة على المنفذ البديل من خلال حصول الجميع على نفس النسخة من مفتاح المنفذ البديل. يصبح كل محول يحافظ على معرف مفتاح المنفذ للمنفذ البديل ذا صلة أثناء سيناريوهات فشل الارتباط.

إنهاء إعلانات المنفذ

يتم إنشاء رسائل EPA بواسطة منافذ الحافة كل 4 ثوان. تتم إعادة توجيه هذه الرسائل بواسطة كل واجهة REP في المقطع ويقوم كل منفذ بإضافة معلومات الطبولوجيا الخاصة به إلى الرسالة. بمجرد أن يستلم منفذ Edge EPA تم إنشاؤه بواسطة منفذ الحافة الآخر في المقطع، يكون لديه مخطط كامل من المقطع بالكامل.

تتيح وحدات EPA لكل منفذ حافة رؤية بعضها البعض وتسهل عملية إختيار منفذ الحافة الرئيسي. يصبح منفذ الحافة صاحب الأولوية العليا هو منفذ الحافة الرئيسي.

إعلام فشل إرتباط إعادة التوجيه

عندما يفشل إرتباط في مقطع REP فإنه ينتقل إلى حالة "فشل" وكائنات ترسل إعلامات فشل الارتباط التي تحتوي على المفتاح المخزن مؤقتا للمنفذ البديل. يرسل المفتاح أيضا ماك عنوان ل هو rep خطوة أن يكون لا يزال فوق.

ال rep مجاور يستلم مفتاح الربط إخفاق يخطر ويرسل هو إلى أي REP مجاور على الشريحة as well as يستلم ماك عنوان مدخل لميناء في ال rep قطعة. إذا كان المحول الذي يستقبل إعلام فشل الارتباط يحتوي على المنفذ البديل على المقطع فإنه ينقل المنفذ إلى حالة "فتح".

يتم توزيع إعلامات فشل الارتباط بطريقتين:

1. إعلام REP السريع عبر إرسال رسائل BPA إلى عنوان البث المتعدد من Cisco 0100.0ccc.ccce
2. إرسال إعلامات موثوق بها عبر إرسال رسائل BPA في إطارات BPDU الخاصة ب REP (مشابهة لإطارات LSL الخاصة ب REP).

تعمل إعلامات فشل إرتباط REP بشكل مماثل ل STP TCNs من حيث أنها تتعرض للكم إلى وحدة المعالجة المركزية وتفجير مسح MAC على منافذ REP. مع تكوين إضافي على منافذ REP التي تواجه مقاطع STP، يمكن تحويل إعلام فشل إرتباط REP إلى STP TCN لإعلام مجال STP بتفريغ عناوين MAC بسبب فشل إرتباط REP.

المنفذ المفضل ل REP وموازنة حمل الشبكة المحلية الظاهرية (VLAN)

عند تكوين موازنة حمل شبكة VLAN، يكون منفذ حافة REP الأساسي هو المنفذ الذي يمكن أن يبدأ موازنة التحميل. ال rep فضل ميناء الميناء أن يكون فضلت أن يصبح الميناء بديل.

يكون منفذ الحافة الرئيسي مناسبا في سيناريو موازنة التحميل لأنه يتم بدء موازنة التحميل من منفذ الحافة الرئيسي عبر تكوين إضافي.

يتم تحقيق موازنة الأحمال من خلال تكوين شبكات VLAN التي يجب أن يقوم المنفذ المفضل بحظرها.

• تصبح شبكات VLAN المتبقية محظورة في منفذ الحافة الرئيسي.
• هناك منفذان بديلان عند تكوين موازنة حمل شبكة VLAN وتنشيطها.

بمجرد تكوين موازنة الأحمال، لا يؤثر ذلك حتى يتم تشغيل فشل إرتباط أو إجراء الاستباق اليدوي من منفذ الحافة الرئيسي.

التكوين

الرسم التخطيطي للشبكة

التكوينات

يجب تكوين جميع المنافذ كمنافذ خطوط اتصال بمعرف مقطع REP مطابق. يتطلب محول الحافة معلمة الحافة.

9200-STACK-1#show running-config interface port-channel 1
Building configuration...
Current configuration : 100 bytes
!
interface Port-channel1
 switchport mode trunk        <-- Must be a trunk 
 load-interval 30
 rep segment 1 edge           <-- configure edge port in REP segment 1
end

منافذ REP التي ليست منافذ حافة لا تتطلب الكلمة الأساسية حافة.

9300-STACK-2#show running-config interface port-channel 1
Building configuration...

Current configuration : 69 bytes
!
interface Port-channel1
 switchport mode trunk
 rep segment 1                <-- non-edge REP port configuration
end

التحقق من الصحة

بمجرد تكوين جميع منافذ المقطع، يكون المقطع مكتملا ولا يمكن أن تكون أي منافذ فاشلة موجودة.

تأكيد مخطط rep.

9200-STACK-1#show rep topology 
REP Segment 1
BridgeName                       PortName   Edge Role
-------------------------------- ---------- ---- ----
9200-STACK-1                     Po1        Pri  Open     <-- primary edge port 
9300-STACK-1                     Po1             Alt      <-- alternate port that is blocking VLANs
9300-STACK-1                     Po4             Open
9300-STACK-3                     Po4             Open
9300-STACK-3                     Po3             Open     <-- port is OPEN and forwarding all VLANs
9300-STACK-2                     Po3             Open
9300-STACK-2                     Po1             Open
9200-STACK-1                     Po2        Sec  Open     <-- secondary edge port

تأكيد حالة REP على واجهة.

9200-STACK-1#show interface port-channel 1 rep                            <-- check REP status for the port
Interface                    Seg-id Type           LinkOp      Role
---------------------------- ------ -------------- ----------- ----
Port-channel1                1      Primary Edge    TWO_WAY     Open      <-- Edge port is not blocking any VLANs

يعطي إخراج التفاصيل المزيد من المعلومات حول حالة REP للمنفذ

9200-STACK-1#show interfaces port-channel1 rep detail
Port-channel1   REP enabled
Segment-id: 1 (Primary Edge)
PortID: 08E978BC1A4FDD80             <-- port ID made from system MAC + random number
Preferred flag: No
Operational Link Status: TWO_WAY
Current Key: 0BE934ED1B4798003405    <-- cached key of the segment Alternate port
Port Role: Open
Blocked VLAN: 
Admin-vlan: 1                        <-- REP admin vlan
Preempt Delay Timer: disabled
LSL Ageout Timer: 5000 ms            <-- default link status adjacency hold down timer       
LSL Ageout Retries: 5
Configured Load-balancing Block Port: none    <-- no load balancing configured on the port
Configured Load-balancing Block VLAN: none
STCN Propagate to: none                       <-- sending TCNs into STP domain is disabled
LSL PDU rx: 924743, tx: 612406
HFL PDU rx: 1, tx: 1
BPA TLV rx: 611945, tx: 2
BPA (STCN, LSL) TLV rx: 0, tx: 0
BPA (STCN, HFL) TLV rx: 0, tx: 0
EPA-ELECTION TLV rx: 13, tx: 11
EPA-COMMAND TLV rx: 0, tx: 0
EPA-INFO TLV rx: 152998, tx: 152999

ملخص الأوامر

show rep topology
show rep topology detail
show rep topology segment <Id>
show rep topology segment <Id> detail
show rep topology archive
show rep topology archive detail
show interfaces gig<X/X> rep
show interfaces gig<X/X> rep detail 

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

إسفين قائمة انتظار الإدخال

في إصدارات معينة من الرمز، يمكن لحزمة REP HSL تجاوز قائمة انتظار إدخال واجهة.

• يمكن أن يؤثر هذا على تقارب REP إذا كانت حزم HSL تملأ قائمة انتظار الإدخال ولا يمكن معالجة حزم تقارب LSL
• هذا بسبب cisco بق id CSCwc52868
• تعالج قائمة انتظار الإدخال معالجة كافة البروتوكولات. بمجرد أن تصبح قائمة الانتظار "ممتلئة"، فإنها تتسبب في تجويع حركة مرور التحكم في الشبكة الشرعية ولا يمكن إفراغها يدويا. 

أعراض شريط الانتظار

• توقف بروتوكولات مثل CDP و IGMP وما إلى ذلك عن العمل (يمكنك أن تفقد جارا في CDP ومسائل برمجة IGMP للبث المتعدد وما إلى ذلك).
• تختلف الأعراض حسب الميزات والبروتوكولات التي تصل إلى الواجهة والتي تحتاج إلى المعالجة. 
• يتم إستخدام قائمة انتظار إدخال الواجهة للحزم التي تصل إلى واجهة ليتم وضعها في قائمة الانتظار وتخزينها في وحدة المعالجة المركزية لمعالجتها
• تصبح قائمة انتظار الإدخال متداخلة عندما لا يمكن تحرير حزمة معينة من قوائم الانتظار ويتم الوصول في نهاية المطاف إلى حد قائمة انتظار الإدخال
• بمجرد الوصول إلى حد قائمة انتظار إدخال الواجهة، لا يمكن تخزين الحزم الأخرى ويتم إسقاطها بدلا من ذلك. 

التحقق من إسفين قائمة الانتظار 

يتسبب REP Hardware Flooded طبقة ربط عبر REP Administrative VLAN في أن تصبح قائمة انتظار الإدخال على منفذ L2 متشعبة.

C9300#show interface gi1/0/48    
GigabitEthernet1/0/48 is up, line protocol is up (connected) 
  Hardware is Gigabit Ethernet, address is 7486.0b0c.e0b0 (bia 7486.0b0c.e0b0)
  Description: PORT
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Full-duplex, 1000Mb/s, media type is 10/100/1000BaseTX
  input flow-control is on, output flow-control is unsupported 
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 01:14:45, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 2438/2000/16/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0     <-- 2438 frames in the input queue who's limit is 2000
<...snip...>

C9300#show buffers input-interface gi1/0/48 packet
Tracekey : 1#09f7811786f1de5ddfa0f5542a69f593

Buffer information for Middle buffer at 0x7F81FE8E9000
  data_area 0x7F820F78F004, refcount 1, next 0x0, flags 0x210
  linktype 189 (LINK_REP), enctype 3 (SNAP), encsize 22, rxtype 88
  if_input 0x7F820E71DB50 (GigabitEthernet1/0/48), if_output 0x0 (None)
  inputtime 3d14h (elapsed 03:11:48.761)
  outputtime 00:00:00.000 (elapsed never), oqnumber 65535
  datagramstart 0x7F820F78F072, datagramsize 565, maximum size 804
  mac_start 0x7F820F78F072, addr_start 0x7F820F78F072, info_start 0x7F820F78F080
  network_start 0x7F820F78F088, transport_start 0x0, caller_pc :55FBF3ED3000+37680AC

  7F820F78F072: 01000CCC CCCEA0F8 ...LLN x           <--- HFL destination MAC is in the queue

إصلاح إسفين قائمة الانتظار:

• أعد تشغيل الجهاز (لا يمكن مسح قائمة انتظار الإدخال بدون إعادة تحميل. لا يعمل الإغلاق / عدم إيقاف الواجهة على مسح هذه المخازن المؤقتة)
• الترقية إلى إصدار من التعليمات البرمجية لم يتأثر بهذه المشكلة 
• ضبط حجم قائمة انتظار الإدخال (في الحالات التي تكون فيها متأكدا من عدم وصول المزيد من إطارات HSL، يمكنك محاولة زيادة حجم قائمة انتظار الإدخال. تذكر دائما أن المشكلة من المحتمل أن تظهر مرة أخرى في المرة القادمة عند حدوث فيضان HSL).

في هذه الحالة، هناك بعض REP syslog أن يقع. يتم إستدعاء هذه السجلات في القسم التالي 

ملاحظة: تذكر أن هذا سجل عام يشير إلى فقد LSL بين الجيران، وهو ما يمكن أن يحدث لأسباب أخرى. لذا من المفيد تحديد هذه المشكلة بالتحديد ولكنها لا تقتصر على هذه المشكلة

رسائل سجل REP

معلومات ذات صلة 

• دليل تكوين الطبقة 2، Cisco IOS XE Bengaluru 17.6.x (محولات Catalyst 9500 Switches)
• معرف تصحيح الأخطاء من Cisco CSCwc52868