Catalyst 9500系列交换机的LAN唤醒功能故障排除

简介

本文档介绍如何对Cisco Catalyst 9500系列的LAN唤醒(WoL)功能进行故障排除和验证。

先决条件

要求

Cisco 建议您了解以下主题：

• Cisco Catalyst 9500系列交换机配置和架构。
• LAN交换概念，包括VLAN、SVI和端口通道。
• IPv4网络中的定向广播和网络广播概念。
• 使用Cisco monitor捕获功能和平台数据包转发CLI进行数据包捕获和分析。
• 基本熟悉故障排除工具，例如Wireshark和WoL的终端配置。

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

• Cisco Catalyst 9500系列，型号C9500-48Y4C-A。
• Cisco Catalyst 9300系列，型号C9300-48T。
• WoL源和目标终端，包括VM和物理主机。
• Cisco IOS XE 17.12.4版本。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

背景信息

LAN唤醒(WoL)是一种网络标准，它允许通过网络消息（通常称为“魔术数据包”）打开或唤醒计算机。

在思科LAN环境中，WoL通常依赖于VLAN和路由接口上正确转发UDP广播或定向广播数据包。

本文档中介绍的方法和工作流程对于排除Catalyst 9500系列交换机上的LAN唤醒问题非常有效。

从17.3.1开始，“IP定向广播”默认处于禁用状态，该行为在以下缺陷下记录：Cisco bug IDCSCvy85946.

此场景类似于源服务器和目标终端VLAN之间未按预期传送WoL数据包。

本文档提供用于验证、捕获和排除Catalyst 9500平台上的WoL数据包流的详细工作流程，包括所有相关的CLI命令、配置和详细的输出说明。

图1.网络拓扑图

故障排除

1.症状和初步分析

从服务器发送的WoL数据包（魔术数据包）未按预期唤醒终端设备。

故障排除过程包括验证数据包是否正在通过网络发送、接收和正确转发。

初始检查和命令有助于确认症状并收集基线数据，在SVI 10和20下添加了ip network-broadcast和ip directed-broadcast命令来解决问题：

步骤 1：验证接口和VLAN配置

c9500#show run int vlan 10
interface Vlan10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 ip network-broadcast
 ip directed-broadcasts
end

c9500#show run int vlan 20
interface Vlan20
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
 ip network-broadcast
 ip directed-broadcasts
end

注意：ip network-broadcast命令使入口接口能够接收并接受网络前缀定向的广播数据包。
          ip directed-broadcast命令在接口上启用定向广播到物理广播转换

步骤 2：验证源的WoL数据包传输

c9500#sh ip arp 192.168.10.100

示例输出：

Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  192.168.10.100           136   aaaa.aaaa.aaaa  ARPA   Vlan10

Switch1#show mac address-table address aaaa.aaaa.aaaa

示例输出：

Vlan    Mac Address       Type        Ports
10     aaaa.aaaa.aaaa    DYNAMIC     Gi1/0/44

2.监控和捕获WoL数据包

要确认WoL数据包是否正确发送并通过网络，请使用监控器捕获功能并分析缓冲区内容。

步骤 1：在Switch1上配置并检查监控器捕获参数

Switch1#show mon cap cap parameter

示例输出：

monitor capture cap interface GigabitEthernet1/0/44 BOTH
monitor capture cap buffer size 100
monitor capture cap limit pps 1000
monitor capture cap match any

步骤 2：配置并检查9500交换机上的监控捕获参数：

c9500#show mon cap cap parameter

示例输出：

monitor capture cap control-plane BOTH
monitor capture cap buffer size 100
monitor capture cap limit pps 1000
monitor capture cap match any

注意：我们使用控制平面捕获，因为此流量需要传送到CPU进行进一步处理。
         点击：入口协议控制数据包被DP截取，并发送到CP(CPU)进行处理
         注入：CP(CPU)生成的协议数据包被发送到DP以在IO接口上传出

步骤 2：检查WoL数据包的缓冲区

Switch1#sh mon cap cap buffer brief | i 192.168.20.255

示例输出（多个实例显示可靠性）：

3975   3.002758  192.168.10.100 -> 192.168.20.255  WOL 148 MagicPacket for bb:bb:bb:bb:bb:bb (bb:bb:bb:bb:bb:bb)
17103  16.246445  192.168.10.100 -> 192.168.20.255  ECHO 148 Request
...
15864  14.870272  192.168.10.100 -> 192.168.20.255  WOL 148 MagicPacket for bb:bb:bb:bb:bb:bb (bb:bb:bb:bb:bb:bb)

步骤 3：捕获并导出以进行详细分析

device#monitor capture cap export location flash:cap.cap

3.使用平台CLI分析数据包转发路径

使用平台硬件转发命令验证硬件如何处理和转发WoL数据包。

步骤 1：检查最后一个数据包的转发摘要

device#show platform hardware fed switch 1 forward last summary

输出摘录示例：

Input Packet Details:
###[ Ethernet ]###
  dst       = bb:bb:bb:bb:bb:bb
  src=aa:aa:aa:aa:aa:aa
  type      = 0x8100
###[ 802.1Q ]###
     vlan      = 10
###[ IP ]###
        src=192.168.10.100
        dst       = 192.168.20.255
        proto     = udp
###[ UDP ]###
           sport     = 56826
           dport     = discard
           len       = 110
           chksum    = 0x7813
###[ Raw ]###
              load      = 'FF FF FF FF FF FF 4C D7 17 86 13 A5 ...'
Egress:
   Possible Replication:
       Port                  : TenGigabitEthernet1/1/1
Output Packet Details:
   Port                      : TenGigabitEthernet1/1/1
###[ Ethernet ]###
  dst       = bb:bb:bb:bb:bb:bb
  src=aa:aa:aa:aa:aa:aa
  type      = 0x8100
...

此输出确认交换机硬件正在处理和转发WoL数据包。

步骤 2：验证分布层/核心层交换机上的数据包遍历

device#show platform hardware fed switch 2 forward last summary

输出示例（在分布交换机上）：

Input Packet Details:
###[ Ethernet ]###
  dst       = bb:bb:bb:bb:bb:bb
  src=aa:aa:aa:aa:aa:aa
  type      = 0x8100
###[ 802.1Q ]###
     vlan      = 10
###[ IP ]###
        src=192.168.10.100
        dst       = 192.168.20.255
        proto     = udp
...
Output Packet Details:
   Port                      : HundredGigE2/0/51
###[ Ethernet ]###
  dst       = bb:bb:bb:bb:bb:bb
  src=aa:aa:aa:aa:aa:aa
  type      = 0x8100
...

这确认将WoL数据包转发到下一跳/核心交换机。

4.检验终端VLAN上的WoL数据包接收

检查终端VLAN是否收到该魔术数据包，且交换机未将其丢弃。使用数据包捕获和平台硬件命令。

步骤 1：监控到达目标VLAN的魔术数据包

device#sh mon cap cap buffer brief | i 192.168.20.255

示例输出：

15864  14.870272  192.168.10.100 -> 192.168.20.255  WOL 148 MagicPacket for bb:bb:bb:bb:bb:bb (bb:bb:bb:bb:bb:bb)

捕获中出现WoL数据包的一致表示通过网络成功传输。

5.终端和服务器注意事项

WoL功能还取决于正确的终端配置。在故障排除期间，发现数据包传输和接收可靠性可能受到服务器设置、终端就绪性或虚拟机监控程序限制（如果虚拟化）的影响。 建议在终端使用Wireshark等工具捕获数据包，以验证传输是否成功。

Wireshark捕获输出示例（汇总）：

Ethernet II, Src: VMware_aa:aa:aa (aa:aa:aa:aa:aa:aa), Dst: Cisco_cc:cc:cc (bb:bb:bb:bb:bb:bb)
Type: IPv4 (0x0800)
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.10.100, Dst: 192.168.20.255
User Datagram Protocol, Src Port: 63082, Dst Port: 9
UDP payload (102 bytes)
Discard Protocol
    Data: ffffffffffff4cd7178667ed...

这确认在目的子网收到了幻数据包。

6.共同问题和补充意见

• 如果ASIC计数器中有丢弃或异常，则会出现不一致的WoL数据包传输。
• 由于控制平面策略(CoPP)或不正确的接口配置(例如，缺少no ip redirects)，某些数据包被丢弃。
• 确保ip directed-broadcast启用对于WoL跨路由接口正常运行至关重要。
• 使用网络地址和广播地址进行测试有助于确定数据包的丢弃位置。

相关信息

• 思科技术支持和下载
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