Nexus 5000 シリーズ スイッチでのスパニング ツリー プロトコルのトラブルシューティング

概要

このドキュメントでは、スパニング ツリー プロトコル（STP）に関連する一般的な問題をトラブルシューティングするためのさまざまな方法について説明します。

前提条件

要件

次の項目に関する知識があることが推奨されます。

• Nexus オペレーティング システムの CLI
• STP

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

トラブルシュート

ここでは、STP の一般的な問題のトラブルシューティングを行ういくつかの方法について説明します。

STP ルート

STP の問題のトラブルシューティングを行うには、現在どのスイッチがルートであるかを知ることが重要です。Nexus 5000 シリーズ スイッチ上で STP ルートを表示するには、次のコマンドを使用します。

Nexus-5000# show spanning-tree vlan 1

VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol rstp
  Root ID    Priority    32769
             Address     c84c.75fa.6000
             This bridge is the root
             Hello Time  2  sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
             Address     c84c.75fa.6000
             Hello Time  2  sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

関連するその他のコマンドを次に示します。

Nexus-5000# show spanning-tree vlan 1 detail
Nexus-5000# show spanning-tree vlan 1 summary

どれが現在のルートであるかを確認したら、イベント履歴をチェックして、ルートが変更されたかどうか、およびトポロジ変更通知がどこから発信されたかを確認します。

Nexus-5000# show spanning-tree internal event-history tree 1 brief
2012:11:06 13h:44m:20s:528204us T_EV_UP
VLAN0001 [0000.0000.0000.0000 C 0 A  0 R none P none]
2012:11:06 13h:44m:21s:510394us T_UT_SBPDU
VLAN0001 [8001.547f.ee18.e441 C 0 A  0 R none P Po1]
2012:11:06 13h:44m:21s:515129us T_EV_M_FLUSH_L
VLAN0001 [1001.001b.54c2.5a42 C 6 A  5 R Po1 P none]
2012:11:06 13h:44m:23s:544632us T_EV_M_FLUSH_R
VLAN0001 [1001.001b.54c2.5a42 C 6 A  5 R Po1 P Po1]
2012:11:06 13h:44m:24s:510352us T_EV_M_FLUSH_R
VLAN0001 [1001.001b.54c2.5a42 C 6 A  5 R Po1 P Po1]

ヒント：コマンドの出力に表示される略語の定義を次に示します。 SBPDU：受信した上位のブリッジ プロトコル データ ユニット、 FLUSH_L：ローカル フラッシュ、 FLUSH_R：リモート スイッチからのフラッシュ。

注：バージョン 5.1(3)N1(1) 以前の NX-OS では、149 個を超えるイベントはログに記録されず、ログはローリングしません。

STP インターフェイス

次のコマンドは、インターフェイスのイベントを表示するために使用されます。

Nexus-5000# show spanning-tree internal event-history tree 1 interface 
ethernet 1/3 brief
2012:11:05 13h:42m:20s:508027us P_EV_UP   Eth1/3   [S DIS  R Unkw  A  0  Inc no]
2012:11:05 13h:42m:20s:508077us P_STATE   Eth1/3   [S BLK  R Desg  A  0  Inc no]
2012:11:05 13h:42m:20s:508294us P_STATE   Eth1/3   [S LRN  R Desg  A  0  Inc no]
2012:11:05 13h:42m:20s:508326us P_STATE   Eth1/3   [S FWD  R Desg  A  0  Inc no] 

次のコマンドは、インターフェイス上の STP の変更を調べるために使用されます。この出力には、多くの詳細情報が含まれています。

Nexus-5000# show spanning-tree internal info tree 1 interface port-channel 11
------- STP Port Info (vdc 1, tree 1, port Po11) ---------
dot1d info: port_num=4106, ifi=0x1600000a (port-channel11)
ISSU FALSE non-disr, prop 0, ag 0, flush 0 peer_not_disputed_count 0
if_index               0x1600000a
namestring             port-channel11
....................        cut to save space        ............

stats                  
fwd_transition_count   1       bpdus_in      40861   bpdus_out    40861
config_bpdu_in         0       rstp_bpdu_in  40861   tcn_bpdu_in  0     
config_bpdu_out        0       rstp_bpdu_out 40861   tcn_bpdu_out 0     
bpdufilter_drop_in     0     
bpduguard_drop_in      0     
err_dropped_in         0     
sw_flood_in            0     
....................        cut to save space        ............ 

Ethanalyzer による BPDU の調査

ここでは、Ethanalyzer を使用して BPDU をキャプチャする方法について説明します。

Ethanalyzer local interface inbound-hi display-filter "vlan.id == 1 && stp"

Example:
Nexus-5000# ethanalyzer local interface inbound-hi display-filter "vlan.id
== 1 && stp"
Capturing on eth4
2013-05-11 13:55:39.280951 00:05:73:f5:d6:27 -> 01:00:0c:cc:cc:cd STP RST. 
Root = 33768/00:05:73:ce:a9:7c  Cost = 1  Port = 0x900a
2013-05-11 13:55:40.372434 00:05:73:ce:a9:46 -> 01:00:0c:cc:cc:cd STP RST. 
Root = 33768/00:05:73:ce:a9:7c  Cost = 0  Port = 0x900a
2013-05-11 13:55:41.359803 00:05:73:f5:d6:27 -> 01:00:0c:cc:cc:cd STP RST. 
Root = 33768/00:05:73:ce:a9:7c  Cost = 1  Port = 0x900a
2013-05-11 13:55:42.372405 00:05:73:ce:a9:46 -> 01:00:0c:cc:cc:cd STP RST. 
Root = 33768/00:05:73:ce:a9:7c  Cost = 0  Port = 0x900a

詳細なパケットを表示するには、detail コマンドを使用します。

Nexus-5000# ethanalyzer local interface inbound-hi detail display-filter
"vlan.id == 1 && stp" 
Capturing on eth4
Frame 7 (68 bytes on wire, 68 bytes captured)
    Arrival Time: May 11, 2013 13:57:02.382227000
    [Time delta from previous captured frame: 0.000084000 seconds]
    [Time delta from previous displayed frame: 1368280622.382227000 seconds]
    [Time since reference or first frame: 1368280622.382227000 seconds]
    Frame Number: 7
    Frame Length: 68 bytes
    Capture Length: 68 bytes
    [Frame is marked: False]
    [Protocols in frame: eth:vlan:llc:stp]
Ethernet II, Src: 00:05:73:ce:a9:46 (00:05:73:ce:a9:46), Dst: 01:00:0c:cc:cc:cd 
(01:00:0c:cc:cc:cd)
    Destination: 01:00:0c:cc:cc:cd (01:00:0c:cc:cc:cd)
        Address: 01:00:0c:cc:cc:cd (01:00:0c:cc:cc:cd)
        .... ...1 .... .... .... .... = IG bit: Group address (multicast/broadcast)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address
(factory default)
    Source: 00:05:73:ce:a9:46 (00:05:73:ce:a9:46)
        Address: 00:05:73:ce:a9:46 (00:05:73:ce:a9:46)
        .... ...0 .... .... .... .... = IG bit: Individual address (unicast)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address
(factory default)
    Type: 802.1Q Virtual LAN (0x8100)
802.1Q Virtual LAN
    111. .... .... .... = Priority: 7
    ...0 .... .... .... = CFI: 0
    .... 0000 0000 0001 = ID: 1
    Length: 50
Logical-Link Control
    DSAP: SNAP (0xaa)
    IG Bit: Individual
    SSAP: SNAP (0xaa)
    CR Bit: Command
    Control field: U, func=UI (0x03)
        000. 00.. = Command: Unnumbered Information (0x00)
        .... ..11 = Frame type: Unnumbered frame (0x03)
    Organization Code: Cisco (0x00000c)
    PID: PVSTP+ (0x010b)
Spanning Tree Protocol
    Protocol Identifier: Spanning Tree Protocol (0x0000)
    Protocol Version Identifier: Rapid Spanning Tree (2)
    BPDU Type: Rapid/Multiple Spanning Tree (0x02)
    BPDU flags: 0x3c (Forwarding, Learning, Port Role: Designated)
        0... .... = Topology Change Acknowledgment: No
        .0.. .... = Agreement: No
        ..1. .... = Forwarding: Yes
        ...1 .... = Learning: Yes
        .... 11.. = Port Role: Designated (3)
        .... ..0. = Proposal: No
        .... ...0 = Topology Change: No
    Root Identifier: 33768 / 00:05:73:ce:a9:7c
    Root Path Cost: 0
    Bridge Identifier: 33768 / 00:05:73:ce:a9:7c
    Port identifier: 0x900a
    Message Age: 0
    Max Age: 20
    Hello Time: 2
    Forward Delay: 15
    Version 1 Length: 0

これらの情報を PCAP ファイルに書き込むには、次のコマンドを使用します。

Nexus-5000# ethanalyzer local interface inbound-hi display-filter 
"vlan.id == 1 && stp" write bootflash:bpdu.pcap
Capturing on eth4
3  << Lists how many packets were captured.

BPDU のキャプチャでは、送信元の MAC アドレスが遠端デバイスのインターフェイス MAC アドレスになります。

Ethanalyzer のキャプチャでは、ポートが 16 進形式で表示されます。ポート番号を識別するには、まず番号を 16 進数に変換する必要があります。

0x900a（前記のトレースから）= 36874

この番号をポートにデコードするコマンドを次に示します。

Nexus-5000# show spanning-tree internal info all  |
grep -b 50 "port_id                36874" | grep "Port Info"
------- STP Port Info (vdc 1, tree 1, port Po11) ----------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 300, port Po11) ---------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 800, port Po11) ---------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 801, port Po11) ---------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 802, port Po11) ---------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 803, port Po11) ---------
------- STP Port Info (vdc 1, tree 999, port Po11) ---------

この場合は、ポート チャネル 11 です。

STP コンバージェンス

STP コンバージェンスを調べる必要がある場合は、show spanning-tree internal interactions コマンドを使用します。このコマンドによって、どのイベントが STP の変更をトリガーしたかを知るうえでの手掛かりが得られます。ログが大きく、時間の経過とともにラッピングされるため、問題が発生したらすぐにこの情報を収集することが重要です。

Nexus-5000#show spanning-tree internal interactions
- Event:(null), length:123, at 81332 usecs after Sat May 11 12:01:47 2013
Success: pixm_send_set_mult_cbl_vlans_for_multiple_ports, num ports 1
VDC 1, state FWD, rr_token 0x21b9c3 msg_size 584
- Event:(null), length:140, at 81209 usecs after Sat May 11 12:01:47 2013
vb_vlan_shim_set_vlans_multi_port_state(2733): Req (type=12) to PIXM 
vdc 1, inst 0, num ports 1, state FWD 
[Po17 v 800-803,999-1000]
- Event:(null), length:123, at 779644 usecs after Sat May 11 12:01:46 2013
Success: pixm_send_set_mult_cbl_vlans_for_multiple_ports, num ports 1 
VDC 1, state FWD, rr_token 0x21b99a msg_size 544<
- Event:(null), length:127, at 779511 usecs after Sat May 11 12:01:46 2013
vb_vlan_shim_set_vlans_multi_port_state(2733): Req (type=12) to PIXM 
vdc 1, inst 0, num ports 1, state FWD 
[Po17 v 300]
- Event:(null), length:123, at 159142 usecs after Sat May 11 12:01:32 2013
Success: pixm_send_set_mult_cbl_vlans_for_multiple_ports, num ports 1 
VDC 1, state LRN, rr_token 0x21b832 msg_size 584
- Event:(null), length:140, at 159023 usecs after Sat May 11 12:01:32 2013
vb_vlan_shim_set_vlans_multi_port_state(2733): Req (type=12) to PIXM 
vdc 1, inst 0, num ports 1, state LRN 
[Po17 v 800-803,999-1000]
- Event:(null), length:123, at 858895 usecs after Sat May 11 12:01:31 2013
Success: pixm_send_set_mult_cbl_vlans_for_multiple_ports, num ports 1 
VDC 1, state LRN, rr_token 0x21b80b msg_size 544
- Event:(null), length:127, at 858772 usecs after Sat May 11 12:01:31 2013
vb_vlan_shim_set_vlans_multi_port_state(2733): Req (type=12) to PIXM 
vdc 1, inst 0, num ports 1, state LRN 
[Po17 v 300]
.................... cut to save space ............

外部 VLAN のマッピング

Nexus 5000 シリーズ スイッチは、内部 VLAN を使用して転送用の外部 VLAN 番号へのマッピングを行います。VLAN IDが内部VLAN IDである場合もあります。外部VLANへのマッピングを取得するには、次のように入力します。

Nexus-5000# show platform afm info global
 Gatos Hardware version 0
 Hardware instance mapping
-------------------------
Hardware instance:  0  asic id: 0  slot num: 0
-------------- cut to save space  --------------------------
Hardware instance: 12  asic id: 1  slot num: 3
AFM Internal Status
-------------------
[unknown label                                     ]: 324
[no free statistics counter                        ]: 2
[number of verify                                  ]: 70
[number of commit                                  ]: 70
[number of request                                 ]: 785
[tcam stats full                                   ]: 2

Vlan mapping table
------------------
Ext-vlan: 1     -  Int-vlan: 65 

STP のデバッグ

STP の問題のトラブルシューティングを行うもう 1 つの方法は、デバッグを使用することです。ただし、STP のデバッグを使用すると CPU 使用率が急激に上昇することがあり、環境によっては問題が発生します。デバッグ実行中の CPU 使用率を大幅に減らすには、デバッグ フィルタを使用して、アクティビティをログ ファイルに記録します。

1. ログ ファイルを作成し、log ディレクトリに保存します。
   

   Nexus-5000#debug logfile spanning-tree.txt
   Nexus-5548P-L3# dir log:
   31 Nov 06 12:46:35 2012 dmesg
   ----- cut to save space----
   7626 Nov 08 22:41:58 2012 messages
   0 Nov 08 23:05:40 2012 spanning-tree.txt
   4194304 Nov 08 22:39:05 2012 startupdebug

2. デバッグを実行します。
   

   Nexus-5000# debug spanning-tree bpdu_rx interface e1/30 
   <<< setup your spanning-tree for bpdus
   Nexus-5000# copy log:spanning-tree.txt bootflash:
   

   
   ログ ファイルの例：
   

   2012 Nov 8 23:08:24.238953 stp: BPDU RX: vb 1 vlan 300, ifi 0x1a01d000
   (Ethernet1/30)
   2012 Nov 8 23:08:24.239095 stp: BPDU Rx: Received BPDU on vb 1 vlan 300 
   port Ethernet1/30 pkt_len 60 bpdu_len 36 netstack flags 0x00ed enc_type ieee
   2012 Nov 8 23:08:35.968453 stp: RSTP(300): Ethernet1/30 superior msg
   2012 Nov 8 23:08:35.968466 stp: RSTP(300): Ethernet1/30 rcvd info remaining 6
   2012 Nov 8 23:08:36.928415 stp: BPDU RX: vb 1 vlan 300, ifi 0x1a01d000 
   (Ethernet1/30)
   2012 Nov 8 23:08:36.928437 stp: BPDU Rx: Received BPDU on vb 1 vlan 300 
   port Ethernet1/30 pkt_len 60 bpdu_len 36 netstack flags 0x00ed enc_type ieee
   2012 Nov 8 23:08:36.928476 stp: RSTP(300): msg on Ethernet1/30
   ....................        cut to save space        ............

Nexus 5000 が BPDU を処理しない

この問題のトラブルシューティングを行うには、イベント履歴をチェックして、Nexus 5000 シリーズ スイッチがルートと見なされていたかどうかを確認します。Nexus 5000 が BPDU を処理しなかったか、BPDU を受信しなかった場合は、ルートと見なされます。どちらが原因であるかを調べるには、代表ブリッジに接続されている他のスイッチでも、この問題が発生しているかどうかを確認する必要があります。他のブリッジに問題がなかった場合は、Nexus 5000 が BPDU を処理しなかった可能性が高いと考えられます。他のブリッジに問題があった場合は、ブリッジが BPDU を送信しなかった可能性が高いと考えられます。

注：STP および仮想ポート チャネル（vPC）のトラブルシューティングを行う場合は、いくつかの点に注意する必要があります。 BPDU を送信するのは vPC プライマリだけです。vPC セカンダリが STP ルートである場合も、プライマリが BPDU を送信します。ルートが vPC を介して接続されている場合は、プライマリだけが Rx BPDU カウンタを増分します（セカンダリが受信した場合も含む）。