Contenido

Introducción

Prerequisites

Requirements

Componentes Utilizados

Antecedentes

Descripción de problemas

Topología

Explicación

Causa raíz

Mitigación

Información Relacionada

Introducción

Este documento describe el análisis de la causa raíz del tiempo de inactividad causado por cualquier cambio en la interfaz miembro de EtherChannel.

Prerequisites

EtherChannel forma parte de la topología redundante/de malla/estrella/de bucle de capa 2 que se ejecuta a través del protocolo de árbol de extensión (STP).

Requirements

Cisco recomienda que tenga conocimiento sobre estos temas:

Comprensión básica de

- Operaciones de switching y Catalyst de Cisco

- STP

- Balanceo de Carga de EtherChannel

Componentes Utilizados

La información de este documento se basa en estas versiones de software y hardware basadas en exposiciones, pero no se limita a:

- Switches Cisco C9000

- Configuración del enlace de switch virtual (VSL)

- EtherChannel

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Antecedentes

En este documento se incluye la causa raíz de cambios como la adición/eliminación/remoción del link o el movimiento del link de la interfaz miembro de un puerto a otro en la interfaz miembro de EtherChannel. Además, describe un plan de mitigación para evitar este tiempo de inactividad inesperado.

Descripción de problemas

En general, la adición de un link de interfaz miembro a un EtherChannel existente no debe causar ningún tiempo de inactividad o interrupción en el reenvío del tráfico. De manera similar, después de la remoción del link de interfaz miembro, si el ancho de banda restante de un EtherChannel es mayor que su utilización general antes de la remoción del link, entonces no debe haber ninguna interrupción del tráfico. Sin embargo, los escenarios mencionados anteriormente causan tiempos de inactividad de unos pocos segundos en peculiares topologías de loop de Capa 2.

Topología

Explicación

La dirección IP del portátil 1 es 10.10.10.50/24 y la del portátil 2 es 10.10.10.51/24. Ambos están en la misma VLAN.

El switch principal 9600 está conectado al 9500 Dist 1 con po1 y al 9500 Dist 2 con po2.

Switch de acceso 9300 conectado al 9500 Dist 1 a través de la interfaz GI 1/0/14 y al 9500 Dist 2 a través de GI 1/0/46.

La ruta de paquetes holística entre el portátil 1 y el portátil 2 es:

Laptop 1 > (GI 1/0/1) Cat 9300 (GI 1/0/46) > (Te 1/0/12) Cat 9500 Dist 2 (Port-channel 1) > (Port-channel 2) Cat 9600 (Port-channel 4) > (Port-channel 1) Cat 9500 Dist 4 (Te 1/0/1) > Laptop 2

Sin embargo, existen dos opciones de ruta de paquetes entre el portátil 1 y el portátil 2, en función del algoritmo de equilibrio de carga.

Opción 1: Laptop 1 > (GI 1/0/1) Cat 9300 (GI 1/0/46) > (Te 1/0/12) Cat 9500 Dist 2 (Te1/0/4) > (Twe 1/1/0/24) Cat 9600 - Active (Twe 1/1/0/8) > (Twe 1/0/5) Cat 9500 Dist 4 (Te 1/0/1) > Laptop 2

Opción 2: Laptop 1 > (GI 1/0/1) Cat 9300 (GI 1/0/46) > (Te 1/0/12) Cat 9500 Dist 2 (Te1/0/5) > (Twe 2/1/0/10) Cat 9600 - Standby (Twe 2/1/0/34) > (Twe 1/0/8) Cat 9500 Dist 4 (Te 1/0/1) > Laptop 2

Inicialmente, dado que dos interfaces están conectadas a Cat 9300 para alcanzar el bridge raíz 9600, una de las interfaces GI 1/0/14 se pone en un estado de bloqueo alternativo y GI 1/0/46 se encuentra en estado de reenvío raíz dependiendo de los criterios de selección de trayectoria STP.

Para alcanzar la raíz de Cat 9300 ya sea desde la interfaz GI 1/0/14 o desde GI 1/0/46 es igual e igual a 30000.

Cat 9300#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol rstp

Root ID    Priority    24577

Address    549f.c666.c580

Cost       30000

Port       46 (GigabitEthernet1/0/46)

Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)

Address     2416.9d7a.2480

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Aging Time  300 sec

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

------------------- ---- --- --------- -------- --------------

GI 1/0/14            Altn BLK 20000     128.14   P2p

GI 1/0/46            Root FWD 20000     128.46   P2p

Cat 9600#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol rstp

Root ID    Priority    24577

Address     549f.c666.c580

This bridge is the root

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Bridge ID  Priority    24577  (priority 24576 sys-id-ext 1)

Address     549f.c666.c580

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Aging Time  300 sec

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

Po1                 Desg FWD 10000     128.3433 P2p

Po2                 Desg FWD 10000     128.3434 P2p

Po3                 Desg FWD 10000     128.3435 P2p

Po4                 Desg FWD 10000     128.3436 P2p

Estado actual de STP:

Cat 9600#show spanning-tree  detail | include is exec|changes|from

VLAN0001 is executing the rstp compatible Spanning Tree protocol

Number of topology changes 8 last change occurred 00:10:28 ago

from Port-channel1

La actividad de apagar una de las interfaces miembro (Twe 2/1/0/10) del canal de puerto 2 de 9600 da como resultado:

1. Incremento del costo de trayectoria STP del canal de puerto entre Cat 9600 y Cat 9500 Dist 2 de 10000 a 20000.

Cat 9600#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol rstp

Root ID    Priority    24577

Address     549f.c666.c580

This bridge is the root

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Bridge ID  Priority    24577  (priority 24576 sys-id-ext 1)

Address     549f.c666.c580

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Aging Time  300 sec

Interface   Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

------------------- ---- --- --------- -------- --------------

Po1         Desg FWD 10000     128.3433 P2p

Po2         Desg FWD 20000     128.343  P2p <<

Po3         Desg FWD 10000     128.3435 P2p

Po4         Desg FWD 10000     128.3436 P2p

2. Incremento del costo del trayecto STP hacia la raíz en Cat 9300 de 30000 a 40000 de la interfaz GI 1/0/46. Por lo tanto, 9300 elige la interfaz GI 1/0/14 como el puerto raíz que tiene un menor costo de trayectoria STP.

Cat 9300#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol rstp

Root ID    Priority    24577

Address     549f.c666.c580

Cost        30000

Port        14 (GigabitEthernet1/0/14)

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)

Address     2416.9d7a.2480

Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

Aging Time  300 sec

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

GI 1/0/14            Root FWD 20000     128.14   P2p  <<<<< GI 1/0/14 is coming to forward state

GI 1/0/46            Altn BLK 20000     128.46   P2p

3. Este cambio da lugar a una generación de notificación de cambio de topología (TCN) en todo el dominio de árbol de extensión.

Cat 9600#show spann det | inc is exec|changes|from

VLAN0001 is executing the rstp compatible Spanning Tree protocol

Number of topology changes 9 last change occurred 00:03:21 ago

from Port-channel1 <<< TCN is received over port-channel 1

Como resultado de la reconvergencia del árbol de extensión, se puede observar una interrupción en la red.

El intervalo de tiempo de la interrupción puede variar en función de otros factores y protocolos.

El impacto en tiempo real del cambio de EtherChannel en la red se demuestra iniciando un ping continuo del portátil 1 al portátil 2.

De la misma manera, la adición de una interfaz miembro en el canal de puerto 1 entre el Cat 9500 Dist 1 y el Switch de núcleo Cat 9600 tiene una disminución en el costo de STP y también tiene el impacto del cambio de topología.

Causa raíz

La adición o eliminación de la interfaz miembro de EtherChannel cambia su costo de puerto STP. Esto puede provocar la reconvergencia STP y la generación TCN.

Mitigación

Opción 1: Codifique el costo STP del EtherChannel durante el cambio utilizando estos pasos:

Paso 1. Averigüe el costo STP existente del EtherChannel donde se ha planeado el cambio (adición o eliminación de la interfaz miembro).

Cat 9600#show spanning-tree interface port-channel 1

Vlan                Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

VLAN0001            Desg FWD 10000     128.3433 P2p

En este caso, el costo es 10000 para VLAN 1.

Paso 2. Coste de STP igual al de código duro.

Switch#

Switch#configure terminal

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Switch(config)#interface port-channel 1

Switch(config-if)#spanning-tree cost 10000

Switch(config-if)#end

Switch#

De la misma manera, la configuración del cambio de costo también debe realizarse en la interfaz conectada al dispositivo par.

Paso 3. Realice el cambio.

Esto incluye:

- Adición de interfaz miembro a EtherChannel existente

or

- Eliminación de la interfaz miembro de EtherChannel existente

or

- Cerrando/no cerrando ninguna de las interfaces miembro

or

- Movimiento de la interfaz miembro de un puerto a otro puerto

La adición o eliminación de la interfaz miembro no tiene ningún impacto en la topología STP ya que el costo STP del link está codificado.

Nota:

El plan de mitigación tiene un impacto en los cálculos de STP y tiene sus efectos secundarios. Sin embargo, esto es útil en cualquier actividad de EtherChannel donde se requiera un cambio temporal en el número de interfaces miembro durante la actividad.

Considere un escenario en el que es necesario apagar una interfaz miembro de un EtherChannel durante una actividad de red determinada y restaurar la interfaz miembro al final. En este caso, el costo STP del EtherChannel se puede codificar de forma rígida a su valor predeterminado al inicio de la actividad.

Cierre la interfaz miembro respectiva, complete la actividad y restaure la interfaz; más tarde, vuelva a establecer el costo STP de forma predeterminada. La reconvergencia STP puede evitarse utilizando este método.

Se recomienda restaurar el costo del árbol de expansión a su configuración predeterminada al final del cambio respectivo con precaución.

Opción 2: en algunos diseños puede haber formas alternativas de evitar interrupciones, como la función de mejora del árbol de extensión, por ejemplo, enlace ascendente rápido, protección de raíz, etc.

Información Relacionada

- https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst4000/8-2glx/configuration/guide/spantree.html#wp1193602

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