レイヤ2専用VLANのDHCPのトラブルシューティング：有線

ファブリックボーダー/CP(192.168.0.201)パケットキャプチャ

monitor capture cap interface TenGigabitEthernet1/0/42 IN    <-- Incoming interface for Edge's S,G Mroute (192.168.0.101, 239.0.17.1)
monitor capture cap interface TenGigabitEthernet1/0/44 OUT   <-- Interface that connects to the DHCP Relay
monitor capture cap match any 
monitor capture cap buffer size 100
monitor capture cap start
monitor capture cap stop

BorderCP-1#show monitor capture cap buffer display-filter "bootp and dhcp.hw.mac_addr==aaaa.dddd.bbbb"
Starting the packet display ........ Press Ctrl + Shift + 6 to exit

  427  16.695022      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 406 DHCP Discover - Transaction ID 0x2030 <-- 406 is the Lenght of the VXLAN encapsulated packet
  428  16.695053      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 364 DHCP Discover - Transaction ID 0x2030 <-- 364 is the Lenght of the VXLAN encapsulated packet


Packet 427: VXLAN Encapsulated
BorderCP-1#show monitor capture cap buffer display-filter "bootp and dhcp.hw.mac_addr==aaaa.dddd.bbbb and vxlan" detail | i Internet     
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.0.101, Dst: 239.0.17.1
Internet Protocol Version 4, Src: 0.0.0.0, Dst: 255.255.255.255

Packet 428: Plain (dot1Q cannot be captured at egress direction)
BorderCP-1#show monitor capture cap buffer display-filter "bootp and dhcp.hw.mac_addr==aaaa.dddd.bbbb and not vxlan " detailed | i Internet   Internet Protocol Version 4, Src: 0.0.0.0, Dst: 255.255.255.255

DHCPオファーおよびACK – ブロードキャスト – L2ボーダー

トラフィックフロー – DHCPオファーのブロードキャストとL2のみのACK

DHCP DiscoverがSD-Accessファブリックを終了したため、DHCPリレーは従来のDHCPリレーオプション（GiAddr/GatewayIPAddressなど）を挿入し、ユニキャスト伝送としてパケットをDHCPサーバに転送します。このフローでは、SDアクセスファブリックは特別なDHCPオプションを付加しません。

DHCPディスカバリ/要求がサーバに到達すると、サーバは組み込みのブロードキャストフラグまたはユニキャストフラグを承認します。このフラグは、DHCPリレーエージェントがDHCPオファーをダウンストリームデバイス（境界）にブロードキャストフレームまたはユニキャストフレームとして転送するかどうかを指定します。このデモンストレーションでは、ブロードキャストシナリオを想定しています。

MACラーニングおよびゲートウェイ登録

DHCPリレーがDHCP OfferまたはACKを送信すると、L2BNノードはゲートウェイのMACアドレスを学習し、それをMACアドレステーブルに追加してから、L2/MAC SISFテーブルに追加し、最後にL2LISPインスタンス8240にマッピングされたVLAN 141のL2LISPデータベースに追加する必要があります。

BorderCP-1#show mac address-table interface te1/0/44
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
141    f87b.2003.7fc0    DYNAMIC     Te1/0/44

BorderCP-1#show vlan id 141  

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
141  L2ONLY_WIRED               active    L2LI0:8240, Te1/0/44

BorderCP-1#show device-tracking database mac | i 7fc0|vlan
 MAC                    Interface  vlan       prlvl      state            Time left        Policy           Input_index
 f87b.2003.7fc0         Te1/0/44   141        NO TRUST   MAC-REACHABLE    61 s             LISP-DT-GLEAN-VLAN 64      

BorderCP-1#show lisp ins 8240 dynamic-eid summary | i Name|f87b.2003.7fc0
Dyn-EID Name         Dynamic-EID      Interface     Uptime    Last      Pending
Auto-L2-group-8240  f87b.2003.7fc0   N/A           6d06h     never     0

BorderCP-1#show lisp instance-id 8240 ethernet database f87b.2003.7fc0
LISP ETR MAC Mapping Database for LISP 0 EID-table Vlan 141 (IID 8240), LSBs: 0x1
Entries total 1, no-route 0, inactive 0, do-not-register 0
f87b.2003.7fc0/48, dynamic-eid Auto-L2-group-8240, inherited from default locator-set rloc_0f43c5d8-f48d-48a5-a5a8-094b87f3a5f7, auto-discover-rlocs
  Uptime: 6d06h, Last-change: 6d06h
  Domain-ID: local
  Service-Insertion: N/A
  Locator        Pri/Wgt  Source     State
 192.168.0.201   10/10   cfg-intf   site-self, reachable
  Map-server     Uptime         ACK  Domain-ID 
  192.168.0.201  6d06h          Yes  0         
  192.168.0.202  6d06h          Yes  0  

ゲートウェイのMACアドレスが正しく学習されており、ファブリックコントロールプレーンのACKフラグが「Yes」とマークされている場合は、この段階が完了したと見なされます。

L2フラッディングでブリッジされたDHCPブロードキャスト

DHCPスヌーピングを有効にしないと、DHCPブロードキャストはブロックされず、レイヤ2フラッディングのためにマルチキャストにカプセル化されます。逆に、DHCPスヌーピングが有効な場合、DHCPブロードキャストパケットのフラッディングは防止されます。

BorderCP-1#show ip dhcp snooping 
Switch DHCP snooping is enabled
Switch DHCP gleaning is disabled
DHCP snooping is configured on following VLANs:
1001
DHCP snooping is operational on following VLANs: 
1001     <-- VLAN141 should not be listed, as DHCP snooping must be disabled in L2 Only pools.
 Proxy bridge is configured on following VLANs:
none
 Proxy bridge is operational on following VLANs:
none

ヒント:DHCPスヌーピングはL2Borderでは有効になっていないため、DHCPスヌーピング信頼設定は必要ありません。

この段階で、L2LISP ACLの検証は両方のデバイスですでに行われています。

L2LISPインスタンス用に設定されたブロードキャストアンダーレイグループとL2Border Loopback0 IPアドレスを利用して、このパケットを他のファブリックノードにブリッジするL2フラッディング(S,G)エントリを確認します。mrouteテーブルとmfibテーブルを参照して、着信インターフェイス、発信インターフェイスリスト、転送カウンタなどのパラメータを確認します。

BorderCP-1#show ip int loopback 0 | i Internet
  Internet address is 192.168.0.201/32

BorderCP-1#show run | se 8240
interface L2LISP0.8240
instance-id 8240
  remote-rloc-probe on-route-change
  service ethernet
   eid-table vlan 1041
   broadcast-underlay 239.0.17.1

BorderCP-1#show ip mroute 239.0.17.1 192.168.0.201 | be \(
(192.168.0.201, 239.0.17.1), 1w5d/00:02:52, flags: FTA
  Incoming interface: Null0, RPF nbr 0.0.0.0                           <-- Local S,G IIF must be Null0
  Outgoing interface list:
    TenGigabitEthernet1/0/42, Forward/Sparse, 1w3d/00:02:52, flags:    <-- Edge1 Downlink
    TenGigabitEthernet1/0/43, Forward/Sparse, 1w3d/00:02:52, flags:    <-- Edge2 Downlink

BorderCP-1#show ip mfib 239.0.17.1 192.168.0.201 count 
Forwarding Counts: Pkt Count/Pkts per second/Avg Pkt Size/Kilobits per second
Other counts:      Total/RPF failed/Other drops(OIF-null, rate-limit etc)
Default
 13 routes, 6 (*,G)s, 3 (*,G/m)s
Group: 239.0.17.1
  Source: 192.168.0.201,
   SW Forwarding: 1/0/392/0, Other: 1/1/0
   HW Forwarding:   92071/0/102/0, Other: 0/0/0 <-- HW Forwarding counters (First counter = Pkt Count) must increase
  Totals - Source count: 1, Packet count: 92071

ヒント: (S,G)エントリが見つからない場合や、発信インターフェイスリスト(OIL)に発信インターフェイス(OIF)が含まれていない場合は、アンダーレイマルチキャストの設定または操作に問題があることを示しています。

これらの検証により、前述のステップと同様に、パケットキャプチャに沿って、DHCPオファーが発信インターフェイスリストの内容（この場合はインターフェイスTenGig1/0/42およびTenGig1/0/43外）を使用してすべてのファブリックエッジへのブロードキャストとして転送されるため、このセクションは終了します。

DHCPオファーおよびACK – ブロードキャスト – エッジ

前のフローとまったく同様に、ファブリックエッジのL2Border S,Gを確認します。ここで、着信インターフェイスはL2BNの方向を指し、OILにはVLAN 1041にマッピングされたL2LISPインスタンスが含まれています。

Edge-1#show vlan id 1041
VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1041 L2ONLY_WIRED               active    L2LI0:8240, Te1/0/2, Te1/0/17, Te1/0/18, Te1/0/19, Te1/0/20, Ac2, Po1

Edge-1#show ip mroute 239.0.17.1 192.168.0.201 | be \(
(192.168.0.201, 239.0.17.1), 1w3d/00:01:52, flags: JT
  Incoming interface: TenGigabitEthernet1/1/2, RPF nbr 192.168.98.2   <-- IIF Te1/1/2 is the RPF interface for 192.168.0.201 (L2BN RLOC)
  Outgoing interface list:
    L2LISP0.8240, Forward/Sparse-Dense, 1w3d/00:02:23, flags: 

Edge-1#show ip mfib 239.0.17.1 192.168.0.201 count    
Forwarding Counts: Pkt Count/Pkts per second/Avg Pkt Size/Kilobits per second
Other counts:      Total/RPF failed/Other drops(OIF-null, rate-limit etc)
Default
 13 routes, 6 (*,G)s, 3 (*,G/m)s
Group: 239.0.17.1
  Source: 192.168.0.201,
   SW Forwarding: 1/0/96/0, Other: 0/0/0
   HW Forwarding:   76236/0/114/0, Other: 0/0/0  <-- HW Forwarding counters (First counter = Pkt Count) must increase
  Totals - Source count: 1, Packet count: 4

ヒント: (S,G)エントリが見つからない場合は、アンダーレイマルチキャストの設定または操作に問題があることを示しています。必要なインスタンスのL2LISPがOIFとして存在しない場合は、L2LISPサブインターフェイスのUP/DOWN動作ステータスまたはL2LISPインターフェイスのIGMPイネーブルメントステータスに問題があることを示しています。

L2LISP ACLの検証は、両方のデバイスですでに行われています。

パケットのカプセル化が解除され、VNI 8240に一致するVLANに配置されると、そのブロードキャスト特性により、パケットはVLAN1041のすべてのスパニングツリープロトコル(STP)転送ポートにフラッディングされます。

Edge-1#show spanning-tree vlan 1041 | be Interface
Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Te1/0/2             Desg FWD 20000     128.2    P2p Edge 
Te1/0/17            Desg FWD 2000      128.17   P2p 
Te1/0/18            Back BLK 2000      128.18   P2p 
Te1/0/19            Desg FWD 2000      128.19   P2p 
Te1/0/20            Back BLK 2000      128.20   P2p 

MACアドレステーブルは、ポートTe1/0/2をエンドポイントポートとして識別します。このポートはSTPによってFWD状態になっており、パケットはエンドポイントにフラッディングされます。

Edge-1#show mac address-table interface te1/0/2
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
1041    aaaa.dddd.bbbb    DYNAMIC     Te1/0/2

DHCPオファーおよびACKプロセスは一貫しています。DHCPスヌーピングがイネーブルにされていないと、DHCPスヌーピングテーブルにエントリは作成されません。その結果、DHCP対応エンドポイントのデバイストラッキングエントリは、ARPパケットの収集によって生成されます。また、DHCPスヌーピングがディセーブルになっているため、「show platform dhcpsnooping client stats」のようなコマンドではデータが表示されないことが予想されます。

Edge-1#show device-tracking database interface te1/0/2 | be Network
    Network Layer Address                    Link Layer Address     Interface  vlan       prlvl      age        state      Time left       
ARP 172.16.141.1                             aaaa.dddd.bbbb         Te1/0/2    1041       0005       45s        REACHABLE  207 s try 0     

Edge-1#show ip dhcp snooping  binding vlan 1041
MacAddress          IpAddress        Lease(sec)  Type           VLAN  Interface
------------------  ---------------  ----------  -------------  ----  --------------------
Total number of bindings: 0

DHCPオファーおよびACK – ユニキャスト – L2ボーダー

トラフィックフロー – ユニキャストDHCPオファーおよびL2のみのACK

このシナリオは少し異なります。エンドポイントはDHCPブロードキャストフラグをunsetまたは「0」に設定します。

DHCPリレーはDHCP Offer/ACKをブロードキャストとして送信せず、代わりにユニキャストパケットとして送信します。ユニキャストパケットには、DHCPペイロード内のクライアントハードウェアアドレスから派生した宛先MACアドレスが使用されます。これにより、SDアクセスファブリックでのパケットの処理方法が大幅に変更され、レイヤ2フラッディングマルチキャストカプセル化方式ではなく、L2LISPマップキャッシュを使用してトラフィックが転送されます。

ファブリックBorder/CP(192.168.0.201)パケットCatPURE：入力DHCPオファー

BorderCP-1#show monitor capture cap buffer display-filter "bootp.type==1 and dhcp.hw.mac_addr==aaaa.dddd.bbbb" detailed | sect Dynamic      
Dynamic Host Configuration Protocol (Discover)
    Message type: Boot Request (1)
    Hardware type: Ethernet (0x01)
    Hardware address length: 6
    Hops: 0
    Transaction ID: 0x00002030
    Seconds elapsed: 0
    Bootp flags: 0x0000, Broadcast flag (Unicast)
        0... .... .... .... = Broadcast flag: Unicast
        .000 0000 0000 0000 = Reserved flags: 0x0000
    Client IP address: 0.0.0.0
    Your (client) IP address: 0.0.0.0
    Next server IP address: 0.0.0.0
    Relay agent IP address: 0.0.0.0
    Client MAC address: aa:aa:dd:dd:bb:bb (aa:aa:dd:dd:bb:bb)

このシナリオでは、L2フラッディングは検出/要求のみに使用され、オファー/ACKはL2LISPマップキャッシュ経由で転送されるため、操作全体が簡素化されます。ユニキャスト転送の原則に従って、L2境界は宛先MACアドレス(aaaa.dddd.bbbb)をコントロールプレーンに照会します。 ファブリックエッジで「MACラーニングとエンドポイント登録」が正常に行われると仮定して、コントロールプレーンにはこのエンドポイントID(EID)が登録されています。

BorderCP-1#show lisp instance-id 8240 ethernet server aaaa.dddd.bbbb         
LISP Site Registration Information
Site name: site_uci
Description: map-server configured from Catalyst Center
Allowed configured locators: any
Requested EID-prefix:
  EID-prefix: aaaa.dddd.bbbb/48 instance-id 8240
    First registered:     00:36:37
    Last registered:      00:36:37
    Routing table tag:    0
    Origin:               Dynamic, more specific of any-mac
    Merge active:         No
    Proxy reply:          Yes
    Skip Publication:     No
    Force Withdraw:       No
    TTL:                  1d00h
    State:                complete
    Extranet IID:         Unspecified
    Registration errors:  
      Authentication failures:   0
      Allowed locators mismatch: 0
    ETR 192.168.0.101:51328, last registered 00:36:37, proxy-reply, map-notify
                             TTL 1d00h, no merge, hash-function sha1
                             state complete, no security-capability
                             nonce 0x1BF33879-0x707E9307
                             xTR-ID 0xDEF44F0B-0xA801409E-0x29F87978-0xB865BF0D
                             site-ID unspecified
                             Domain-ID 1712573701
                             Multihoming-ID unspecified
                             sourced by reliable transport
      Locator        Local  State      Pri/Wgt  Scope
     192.168.0.101  yes    up          10/10   IPv4 none

 コントロールプレーン（ローカルまたはリモート）に対するBorderのクエリーの後、LISP解決はエンドポイントのMACアドレスのマップキャッシュエントリを確立します。

BorderCP-1#show lisp instance-id 8240 ethernet map-cache aaaa.dddd.bbbb
LISP MAC Mapping Cache for LISP 0 EID-table Vlan 141 (IID 8240), 1 entries
aaaa.dddd.bbbb/48, uptime: 4d07h, expires: 16:33:09, via map-reply, complete, local-to-site
  Sources: map-reply
  State: complete, last modified: 4d07h, map-source: 192.168.0.206
  Idle, Packets out: 46(0 bytes), counters are not accurate (~ 00:13:12 ago)
  Encapsulating dynamic-EID traffic
  Locator        Uptime    State  Pri/Wgt     Encap-IID
  192.168.0.101  4d07h     up      10/10        -

RLOCが解決されると、DHCPオファー(Offer)がユニキャストにカプセル化され、VNI 8240を使用して192.168.0.101のEdge-1に直接送信されます。

BorderCP-1#show mac address-table address aaaa.dddd.bbbb
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
141    aaaa.dddd.bbbb    CP_LEARN    L2LI0

BorderCP-1#show platform software fed switch active matm macTable vlan 141 mac aaaa.dddd.bbbb
VLAN   MAC                  Type  Seq# EC_Bi  Flags  machandle      siHandle        riHandle         diHandle   *a_time  *e_time  ports                        Con   
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
141    aaaa.dddd.bbbb  0x1000001    0      0    64  0x718eb5271228  0x718eb52b4d68  0x718eb52be578   0x0            0     1064  RLOC 192.168.0.101 adj_id 747  No    

BorderCP-1#show ip route 192.168.0.101
Routing entry for 192.168.0.101/32
  Known via "isis", distance 115, metric 20, type level-2
  Redistributing via isis, bgp 65001T
  Advertised by bgp 65001 level-2 route-map FABRIC_RLOC
  Last update from 192.168.98.3 on TenGigabitEthernet1/0/42, 1w3d ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 192.168.98.3, from 192.168.0.101, 1w3d ago, via TenGigabitEthernet1/0/42
      Route metric is 20, traffic share count is 1

前のセクションと同じ方法で、DHCPリレーからの入力とRLOC出力インターフェイスへの入力の両方のトラフィックをキャプチャし、エッジRLOCへのユニキャストのVXLANカプセル化を確認します。

DHCPオファーおよびACK – ユニキャスト – エッジ

エッジは境界からユニキャストDHCP Offer/ACKを受信し、トラフィックのカプセル化を解除し、MACアドレステーブルを参照して正しい出力ポートを決定します。ブロードキャストオファー/ACKとは異なり、エッジノードは、パケットをすべてのポートにフラッディングするのではなく、エンドポイントが接続されている特定のポートにのみ転送します。

MACアドレステーブルは、ポートTe1/0/2をクライアントポートとして識別します。このクライアントポートはSTPによってFWD状態になっており、パケットはエンドポイントに転送されます。

Edge-1#show mac address-table interface te1/0/2
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
1041    aaaa.dddd.bbbb    DYNAMIC     Te1/0/2

DHCPオファーおよびACKプロセスは一貫しています。DHCPスヌーピングがイネーブルにされていないと、DHCPスヌーピングテーブルにエントリは作成されません。その結果、DHCP対応エンドポイントのデバイストラッキングエントリが、収集されたARPパケットによって生成されます。また、DHCPスヌーピングがディセーブルになっているため、「show platform dhcpsnooping client stats」のようなコマンドではデータが表示されないことが予想されます。

Edge-1#show device-tracking database interface te1/0/2 | be Network
    Network Layer Address                    Link Layer Address     Interface  vlan       prlvl      age        state      Time left       
ARP 172.16.141.1                             aaaa.dddd.bbbb         Te1/0/2    1041       0005       45s        REACHABLE  207 s try 0     

Edge-1#show ip dhcp snooping  binding vlan 1041
MacAddress          IpAddress        Lease(sec)  Type           VLAN  Interface
------------------  ---------------  ----------  -------------  ----  --------------------
Total number of bindings: 0

SDアクセスファブリックはエンドポイントの動作のみであるため、ユニキャストまたはブロードキャストフラグの使用に影響を与えないことに注意することが重要です。この機能はDHCPリレーまたはDHCPサーバ自体によって上書きされる可能性がありますが、L2専用環境でのシームレスなDHCP運用には、両方のメカニズムが不可欠です。ブロードキャストOffer/ACKに対するアンダーレイマルチキャストによるL2フラッディング、ユニキャストOffer/ACKに対するコントロールプレーンでの適切なエンドポイント登録です。