Solucionar problemas de inconsistência da raiz do STP devido a incompatibilidade de custo de caminho

Introdução

Este documento descreve a Inconsistência da Raiz do Spanning Tree Protocol (STP) devido à Incompatibilidade do Custo do Caminho entre o switch de acesso e de distribuição.

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento dos conceitos do STP.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Descrição do recurso

O recurso de protetor de raiz fornece uma maneira de aplicar a colocação da bridge raiz na rede.

O protetor de raiz garante que a porta na qual o protetor de raiz está habilitado seja a porta designada. Normalmente, as portas da bridge raiz são todas as portas designadas, a menos que duas ou mais portas da bridge raiz estejam conectadas juntas. Se a ponte receber Unidades de Dados de Protocolo de Ponte (BPDUs - Bridge Protocol Data Units) STP superiores em uma porta habilitada para protetor de raiz, o protetor de raiz moverá essa porta para um estado de STP de raiz inconsistente. Esse estado de raiz inconsistente é efetivamente igual a um estado de escuta. Nenhum tráfego é encaminhado através dessa porta. Dessa forma, o protetor de raiz reforça a posição da bridge raiz.

Problema

O exemplo nesta seção ilustra como a adição de um novo switch de acesso à rede pode fazer com que a porta do protetor de raiz entre em um estado de inconsistência de raiz no switch de distribuição quando há uma incompatibilidade de custo de caminho entre os switches de acesso e distribuição.

Na Imagem 1, os Switches 1 e 2 constituem a camada de distribuição da rede, com o Switch 1 servindo como a bridge raiz para VLANs pares e o Switch 2 atuando como a bridge raiz para VLANs ímpares. Um PortChannel de Camada 2 foi estabelecido entre o Switch 1 e o Switch 2. O Switch 3 funciona como um switch de camada de acesso. O link entre o Switch 1 e o Switch 3 está bloqueado no lado do Switch 3 para VLANs Ímpares, enquanto o link entre o Switch 2 e o Switch 3 está bloqueado no lado do Switch 3 para VLANs pares.

Figura 1. Conectividade do Switch de Distribuição e Acesso

SW1 todas as Vlans estão no estado Forwarding

SW1 Spanning-Tree para Vlan10 e Vlan20

SW2 todas as Vlans estão no estado Forwarding

SW2 Spanning-Tree para Vlan20

SW3 Detalhes da porta bloqueada para Vlans ímpares e pares

Detalhes da porta raiz SW3 para Vlans ímpares e pares

SW3 Spanning-Tree para Vlan10 e Vlan20

A captura de pacote feita na porta Eth0/1 do Switch3 indica que o quadro STP recebido do Switch1 para VLAN20 tem um custo de caminho raiz de 0 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacotes na porta Eth0/1 do SW3 para Vlan20

A captura de pacote realizada na porta Eth0/2 do Switch3 indica que o quadro STP recebido do Switch2 para VLAN20 tem um custo de caminho raiz de 1000000 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacotes na porta Eth0/2 do SW3 para Vlan20

A captura de pacote feita na porta Eth0/1 do Switch3 indica que o quadro STP recebido do Switch1 para VLAN10 tem um custo de caminho raiz de 1000000 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacotes na porta Eth0/1 do SW3 para Vlan10

A captura de pacote realizada na porta Eth0/2 do Switch3 mostra que o quadro STP recebido do Switch2 para VLAN10 tem o custo de caminho raiz 0 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacotes na porta Eth0/2 do SW3 para Vlan10

Agora, o Switch de acesso - Switch 3 encontrou uma falha e foi substituído por um novo Switch de acesso. Após a adição do novo Switch de Acesso (Switch 3) à rede, observa-se que o STP bloqueou a porta no switch de distribuição e as portas designadas no Switch 1 e Switch 2 entraram em um estado de 'Inconsistência da Raiz'.

Figura 2: Porta Switch2 Eth0/2 movida para o estado Blocking

Este diagrama mostra que a porta Eth0/2 do Switch 2 vai para o modo de bloqueio para o número par de VLANs.

O Switch 1 é a bridge raiz para VLAN 20, 40, 60 e o custo para acessar a bridge raiz no Switch 2 através de PO1 é 1000000 e via Eth0/2 é 2000100 (2000000+100).
O Switch 3 tem o custo de 100 em Eth0/1 para acessar a bridge raiz e o custo de 1000100 via Eth0/2 para acessar a bridge raiz.
Como o custo no Switch 2 Eth0/2 estava no lado superior, ele bloqueou a porta Eth0/2 para VLAN 20, 40, 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

Detalhes da porta de inconsistência da raiz SW2 para número par de Vlans

SW3 todas as Vlans estão no estado Forwarding

Figura 3: Porta Switch1 Eth0/1 movida para o estado Blocking

Este diagrama mostra que a porta Eth0/1 do Switch 1 entra no modo de bloqueio para o número ímpar de VLANs.

O Switch 2 é a bridge raiz da VLAN 10, 30, 50, 70 e o custo para acessar a bridge raiz no Switch 1 via PO1 é 1000000 e via Eth0/1 é 2000100 (2000000+100).
O Switch 3 tem o custo de 100 em Eth0/2 para acessar a bridge raiz e o custo de 1000100 via Eth0/1 para acessar a bridge raiz.
Como o custo no Switch 1 Eth0/1 estava no lado superior, ele bloqueou a porta Eth0/2 para VLAN 10, 30, 50, 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.

Detalhes da porta de inconsistência da raiz do SW1 para número ímpar de Vlans

A captura de pacote feita na porta Eth0/1 do Switch 1 indica que o quadro STP recebido do Switch 3 para VLAN10 tem um custo de caminho raiz de 100 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacote tomada em SW1 Eth0/1 para Vlan10

A captura de pacote realizada na porta Eth0/2 do Switch 2 indica que o quadro STP recebido do Switch 3 para VLAN20 tem um custo de caminho raiz de 100 para acessar a bridge raiz.

Captura de pacote realizada na porta Eth0/2 do SW2 para Vlan20

O Switch 3 foi integrado à rede utilizando o método de custo de caminho designado como "curto". Em contraste, o Switch 1 e o Switch 2 empregaram o método de custo de caminho classificado como 'longo'. O Switch 3 transmitiu uma BPDU superior para o Switch 1 e o Switch 2. Ao receber a BPDU superior, o Protetor de Raiz colocou a porta no estado STP de raiz inconsistente.

Solução

Esse problema foi resolvido quando a configuração de custo de caminho foi modificada de 'short' para 'long' no Switch de Acesso 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

SW3 Eth0/2 movido para o estado Blocking para No. par da Vlan

SW3 Eth0/1 movido para o estado de bloqueio para o número ímpar de Vlan