Contents

Introdução

Pré-requisitos

Requisitos

Componentes Utilizados

Informações de Apoio

Descrição do problema

Topologia

Explicação

Causa raiz

Atenuação

Informações Relacionadas

Introdução

Este documento descreve a análise da causa raiz do tempo de inatividade causado por qualquer alteração na interface do membro do EtherChannel.

Pré-requisitos

O EtherChannel faz parte da Topologia de Loop/Estrela/Malha/Redundante da Camada 2 em execução no Spanning Tree Protocol (STP).

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

Entendimento básico de

- Operações de switching e Catalyst da Cisco

- STP

- Balanceamento de carga EtherChannel

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas nessas versões de software e hardware baseadas em exposições, mas não se limitam a:

- Switches Cisco C9000

- Configuração de VSL (Virtual Switch Link)

- EtherChannel

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.

Informações de Apoio

A causa raiz de alterações como adição/exclusão/remoção do link ou movimentação do link da interface do membro de uma porta para outra na interface do membro do EtherChannel está incluída neste documento. Além disso, ele descreve um plano de mitigação para evitar esse tempo de inatividade inesperado.

Descrição do problema

Em geral, a adição de um link de interface de membro a um EtherChannel existente não deve causar nenhum tempo de inatividade ou interrupção ao encaminhamento de tráfego. Da mesma forma, após a remoção do link da interface do membro, se a largura de banda restante de um EtherChannel for maior que sua utilização geral antes da remoção do link, não deverá haver nenhuma interrupção de tráfego. Mas os cenários mencionados anteriormente causam tempo de inatividade de alguns segundos em topologias peculiares de loop de Camada 2.

Topologia

Explicação

O endereço IP do Laptop 1 é 10.10.10.50/24 e o do Laptop 2 é 10.10.10.51/24. Ambos estão na mesma VLAN.

O switch central 9600 é conectado ao 9500 Dist 1 com po1 e ao 9500 Dist 2 com po2.

Switch de acesso 9300 conectado ao 9500 Dist 1 através da interface GI 1/0/14 e ao 9500 Dist 2 através do GI 1/0/46.

O caminho de pacote holístico entre o Laptop 1 e o Laptop 2 é:

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

No entanto, há duas opções de caminho de pacote entre o Laptop 1 e o Laptop 2, dependendo do algoritmo de balanceamento de carga.

Opção 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

Opção 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, como duas interfaces estão conectadas ao Cat 9300 para acessar a bridge raiz 9600, uma das interfaces GI 1/0/14 é colocada em um estado de bloqueio alternativo e GI 1/0/46 está no estado de encaminhamento de raiz, dependendo dos critérios de seleção de caminho do STP.

Para chegar à raiz do Cat 9300, a partir da interface GI 1/0/14 ou da GI 1/0/46, é o mesmo 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 atual do 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

A atividade de desligar uma das interfaces membro (Twe 2/1/0/10) do canal de porta 2 de 9600 resulta em:

1. Incremento do custo do caminho STP do port channel entre Cat 9600 e 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 do custo do caminho STP em direção à raiz no Cat 9300, de 30000 a 40000 da interface GI 1/0/46. Portanto, o 9300 escolhe a interface GI 1/0/14 como a porta raiz com menor custo de caminho 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. Essa alteração resulta em uma geração de TCN (Topology Change Notification, notificação de alteração de topologia) em todo o domínio de spanning tree.

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 da reconvergência do Spanning Tree, uma interrupção pode ser observada na rede.

O intervalo de tempo da interrupção pode variar; com base em outros fatores e protocolos.

O impacto em tempo real da alteração do EtherChannel na rede é demonstrado iniciando-se um ping contínuo do Laptop 1 para o Laptop 2.

Da mesma forma, a adição de uma interface membro no canal de porta 1 entre o Switch central Cat 9500 Dist 1 e o Switch central Cat 9600 tem uma diminuição no custo do STP e também tem o impacto da alteração de topologia.

Causa raiz

A adição ou remoção da interface membro do EtherChannel altera seu custo de porta STP. Isso pode causar reconvergência de STP e geração de TCN.

Atenuação

Opção 1: codifique o custo STP do EtherChannel durante a alteração usando estas etapas:

Etapa 1. Descubra o custo STP existente do EtherChannel onde a alteração (adição ou remoção da interface do membro) foi planejada.

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

Vlan                Role Sts Cost      Prio.Nbr Type

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

VLAN0001            Desg FWD 10000     128.3433 P2p

Nesse caso, o custo é 10000 para a VLAN 1.

Etapa 2. Codifique o mesmo Custo STP.

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#

Da mesma forma, a configuração de alteração de custo também deve ser feita na interface conectada ao dispositivo peer.

Etapa 3. Execute a alteração.

Isso inclui:

- Adição de interface de membro ao EtherChannel existente

or

- Remoção da interface de membro do EtherChannel existente

or

- Desligamento/não desligamento de qualquer interface membro

or

- Movimento da interface do membro de uma porta para outra

A adição ou exclusão da interface do membro não tem nenhum impacto na topologia do STP, pois o custo do STP do link é codificado.

Note:

O plano de mitigação tem impacto nos cálculos de STP e tem seus efeitos colaterais. No entanto, isso é útil em qualquer atividade do EtherChannel em que uma alteração temporária no número de interfaces de membro é necessária durante a atividade.

Considere um cenário em que seja necessário encerrar uma interface membro de um EtherChannel durante uma determinada atividade de rede e restaurar a interface membro no final. Nesse caso, o custo de STP do EtherChannel pode ser codificado com o valor padrão no início da atividade.

Desligue a respectiva interface do membro, conclua a atividade e restaure a interface; mais tarde, defina o padrão do custo de STP novamente. A reconvergência de STP pode ser evitada usando esse método.

Recomenda-se restaurar o custo do spanning tree às configurações padrão no final da alteração respectiva com cuidado.

Opção 2: Para alguns designs, pode haver maneiras alternativas de evitar interrupções, como o recurso de aprimoramento do Spanning Tree, por exemplo, uplink fast, root guard e assim por diante.

Informações Relacionadas

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

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