瞭解和疑難排解Catalyst交換器中的自動狀態功能
目錄
簡介
自動狀態功能會通知交換器或路由模組VLAN介面(第3層(L3)介面)，當該VLAN中至少有一個第2層(L2)連線埠處於使用中狀態時，轉變為up/up狀態。
本文有助於瞭解自動狀態功能及其特徵。在路由器上設定interface <vlan-id> 命令後，介面會根據平台而處於up/down或down/down狀態。本文討論為什麼會發生這種情況，以及L3和L2介面在被啟用後如何在控制平面中相互互動。
開始之前
慣例
如需文件慣例的詳細資訊，請參閱思科技術提示慣例。
必要條件
本文件沒有特定先決條件。
採用元件
本文件所述內容不限於特定軟體和硬體版本。
本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您在即時網路中工作，請確保在使用任何命令之前瞭解其潛在影響。
瞭解自動狀態
自動狀態預設情況下在基於CatOS和IOS Cisco的交換機上實施。在一些CatOS平台上，可以停用此功能，以便在特殊情況下允許備援。在基於IOS的交換機上，不能禁用此功能。
路由器VLAN介面必須滿足以下一般條件才能啟動/啟動:
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在交換器VLAN資料庫上，VLAN存在且處於active狀態。
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路由器上存在VLAN介面，並且沒有管理性關閉。
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此VLAN上至少存在一個L2（接入埠或中繼）埠，並且該埠具有up鏈路。自動狀態功能的最新實現允許同步到生成樹協定(STP)埠狀態。
L2連線埠有時間收斂後（也就是從偵聽 — 學習轉送）會開啟VLAN介面。 這樣可防止路由通訊協定和其他功能使用VLAN介面，就好像它完全正常運作一樣。這還可以防止出現其他問題，例如佈線黑洞。
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VLAN上至少有一個L2（接入埠或中繼）埠處於生成樹轉發狀態。
Catalyst交換器上的自動狀態組態
本節提供了Catalyst交換機上自動狀態配置的基本概述。
Catalyst 6000原生IOS/Catalyst 4000 Cisco IOS（Supervisor III和IV）/Catalyst 3550
這些交換器預設會啟用自動狀態功能。自動狀態功能與STP狀態同步。
當屬於相應VLAN鏈路的第一個交換機埠啟動並處於生成樹轉發狀態時，VLAN介面的協定線路狀態將變為up。
在故障排除過程中，發出以下命令檢查所有條件的狀態：
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sh int <fast | gig> mod/port （L2埠）
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sh int <fast | gig> mod/port trunk（如果L2埠為中繼）
注意：與STP同步的自動狀態是在12.1(8a)E及更高版本中引入的。如需詳細資訊，請參閱錯誤ID CSCdu07244(僅限註冊客戶)。
注意：如果機箱中有IDS刀片(WS-X6381-IDS=)，即使沒有活動的L2埠，VLAN介面仍將處於up/up狀態。這是12.1.13E及更新版本中通過錯誤ID CSCdx84895(僅限註冊客戶)修正的。如果沒有處於STP轉發狀態的L2埠，則正確的行為是使MSFC介面關閉。
採用MSFC卡(SUP IA、SUP II、MSFC、MSFC 2)的Catalyst 6000混合執行CatOS
對於這些交換機，除up/up狀態一般條件外，還必須滿足以下附加條件：
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路由器(多層交換功能卡(MSFC))埠(15/1、16/1)必須處於中繼模式。
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在通往MSFC的中繼上必須允許VLAN。
在這些交換器上，自動狀態功能預設為啟用，可以停用。自動狀態功能與STP狀態同步，除非啟用自動狀態，否則無法修改此行為。
當屬於對應VLAN鏈路的第一個L2埠（非路由器埠，即15/1或16/1）啟動並處於spanning-treeforwarding狀態時，VLAN介面的協定線路狀態將啟動。分配給交換機上管理介面(sc0)的VLAN有一個例外。MSFC上管理介面VLAN的協定線路狀態將始終為up。交換器開機後，sc0應一律為up。但是，可以強制關閉此接口。
在故障排除過程中，發出以下命令檢查所有條件的狀態：
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在MSFC上，發出show int vlan <vlan-id> 命令。
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在交換器上，發出sh vlan 、sh port mod/port （L2連線埠）、sh trunk mod/port （如果L2連線埠為主幹）和sh spantree <vlan-id> 命令。
禁用自動狀態功能
在冗餘雙MSFC配置模式下，禁用自動狀態功能可能很有用。如果兩個MSFC之間使用VLAN僅用於第3層路由目的，並且沒有將第2層埠分配給VLAN，則應禁用此功能。若要保持介面VLAN up/up，而不具有指定給VLAN的專用L2連線埠，可以停用自動狀態功能。
對當前的自動狀態功能設定發出以下命令：
Switch (enable) sh msfcautostate MSFC Auto port state: enabled
發出以下命令禁用自動狀態功能：
Switch (enable) set msfcautostate disable Switch (enable) sh msfcautostate MSFC Auto port state: disabled Switch (enable)
注意：從5.5(10)和6.3(1)開始，支援與Catalyst混合交換機的STP同步的自動狀態。 如需詳細資訊，請參閱錯誤ID CSCdu05914(僅限註冊客戶)。
注意：如果機箱中有IDS刀片(WS-X6381-IDS=)，即使沒有活動的L2埠，MSFC介面仍將處於up/up狀態。透過6.2.2、6.3.1及更新版本中的錯誤ID CSCdt75094(僅限註冊客戶)修正。如果沒有處於STP 轉發狀態的L2埠，則正確的行為是使MSFC介面關閉。
採用RSM/RSFC卡的Catalyst 5000
對於這些交換機，除up/up一般條件外，還必須滿足以下其他條件：
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路由器(路由交換模組(RSM)/路由交換功能卡(RSFC))埠必須處於中繼模式。
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路由器中繼上必須允許VLAN。
在這些交換器上，自動狀態功能預設為啟用，可以停用。自動狀態功能未與STP狀態同步。
當屬於相應VLAN鏈路的第一個L2埠啟動，或者第二個RSM上的另一個路由器埠處於中繼模式時，VLAN介面的協定線路狀態將變為up。如果第二個RSM上的路由器處於中繼模式，則允許ISL中繼上的VLAN。
分配給交換機上管理介面(sc0)的VLAN有一個例外。RSM上管理介面VLAN的協定線路狀態將始終為up。交換器開機後，sc0應一律為up。但是，可以強制關閉此接口。
註：如果啟用了自動狀態，且交換機中特定VLAN上沒有活動埠，則如果有多個RSM，RSM上的介面將保持up狀態。這允許流量在該VLAN上的兩個RSM之間流動，而無需禁用自動狀態功能。此行為不同於Catalyst 6000混合模式上的預設行為。
註：一個機箱中多RSM方案的自動狀態功能增強在6.1.2中得到增強。(有關詳細資訊，請參閱錯誤ID CSCdr80722(僅限註冊客戶))。 當交換器中VLAN上的最後一個實體連結關閉時，多RSM允許兩個RSM上的介面關閉。
在故障排除過程中，發出以下命令檢查所有條件的狀態：
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在RSM上，發出show int <vlan-id> 命令。
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在交換器上，發出sh vlan、sh port mod/port （L2連線埠）、sh trunk mod/port （如果L2連線埠為主幹）和sh spantree <vlan-id> 命令。
發出以下命令檢視當前的自動狀態功能設定：
Switch (enable) sh rsmautostate RSM Auto port state: enabled Multi-RSM Option: enabled
發出以下命令禁用自動狀態功能：
Switch (enable) set rsmautostate disable RSM port auto state disabled. Switch (enable) sh rsmautostate RSM Auto port state: disabled Multi-RSM Option: enabled Switch (enable)
發出以下命令，在自動狀態下禁用多RSM功能：
Switch (enable) sh rsmautostate RSM Auto port state: enabled Multi-RSM Option: enabled Switch (enable) set rsmautosta multirsm disable RSM port auto state multiple RSM disabled. Switch (enable) sh rsmautostate RSM Auto port state: enabled Multi-RSM Option: disabled Switch (enable)
註：禁用多RSM是自動狀態的一個附加功能。要使用此功能，必須啟用自動狀態。
採用第3層模組的Catalyst 4000（監督器I和II）
當交換器VLAN上的最後一個L2連線埠關閉時，該VLAN上的所有L3介面/子介面都會關閉。除非機箱中的sc0位於VLAN上，或者機箱中有另一個L3模組與VLAN中的介面/子介面，否則介面/子介面將關閉。瞭解Catalyst 4000 Supervisor I/II不瞭解或控制第3層模組配置非常重要（就像Catalyst交換機不瞭解或控制外部路由器配置一樣）。 因此，如果第3層模組配置不正確，自動狀態功能將無法在第3層模組介面上工作。請參閱以下准則：
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自動狀態功能預設啟用。發出隱藏命令[no] autostate disable以啟用/禁用自動狀態功能。
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自動狀態功能未與STP狀態同步。
屬於相應VLAN鏈路的第一個L2埠啟動時，VLAN介面的協定線路狀態將會啟。
發出以下命令，檢視自動狀態功能關閉或啟動的Catalyst 4000 L3服務模組介面：
Router#sh autostate entries Autostate Feature is currently enabled on the system.
發出以下命令禁用自動狀態功能（這是一個隱藏命令）：
Router#autostate disable Disabling Autostate Router#sh autostate entries Autostate Feature is currently disabled on the system.
發出以下命令重新啟用自動狀態功能：
Router#no autostate disable Enabling Autostate Router#sh autostate entries Autostate Feature is currently enabled on the system.
對基於IOS的交換機的自動狀態功能進行故障排除
如果VLAN介面關閉，請執行以下故障排除步驟。
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這是VLAN介面處於開啟/關閉狀態的症狀。
Corgon-6000#sh int vlan 151 Vlan151 is up, line protocol is down !--- Line protocol on interface VLAN 151 is down. !--- You need to investigate why this line protocol is not up !--- (at least one L2 port exists, and there should be a !--- link up on this VLAN).
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檢查以確保VLAN資料庫中存在VLAN 151且VLAN處於活動狀態狀態。以下命令顯示VLAN在交換機上存在並處於活動狀態。
Corgon-6000#sh vlan 151 | i 151 151 VLAN151 active Gi4/10 151 enet 100151 1500 - - - - - 0 0 Corgon-6000# !--- VLAN 151 exists in VLAN database and is active. !--- L2 port Gig4/10 is assigned to VLAN 151.
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檢查分配給VLAN 151的介面gig 4/10的狀態。
Corgon-6000#sh int gig 4/10 GigabitEthernet4/10 is up, line protocol is down (notconnect) Corgon-6000#sh run int gig 4/10 Building configuration... Current configuration : 182 bytes ! interface GigabitEthernet4/10 no ip address logging event link-status logging event bundle-status switchport switchport access vlan 151 switchport mode access end
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介面VLAN 151的線路通訊協定關閉的原因是GigabitEthernet4/10連結未連線，如介面狀態所示。可能沒有裝置連線到介面，或者鏈路存在佈線或自動協商問題，導致鏈路無法開啟。
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將裝置連線到GigabitEthernet4/10以使介面鏈路開啟。
Mar 11 12:10:52.340: %LINK-3-UPDOWN: Interface GigabitEthernet4/10,changed state to up Mar 11 12:10:53.156: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet4/10,changed state to up Corgon-6000# Corgon-6000# Corgon-6000#sh int vlan 151 Vlan151 is up, line protocol is down
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檢查VLAN介面是否顯示線路通訊協定仍處於down狀態。您需要調查為什麼此線路協定沒有up。請確保此VLAN上至少有一個L2埠處於生成樹轉發狀態。
Corgon-6000#sh spanning-tree vlan 151 VLAN0151 Spanning tree enabled protocol rstp Root ID Priority 32768 Address 00d0.003f.8897 This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32768 Address 00d0.003f.8897 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300 Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type ---------------- ---- --- --------- -------- -------------------------------- Gi4/10 Desg LRN 4 128.202 P2p Corgon-6000# -
生成樹埠狀態為LRN，這表示學習狀態。線路通訊協定down，因為介面處於過渡狀態(listening->learning到forwarding)。
Corgon-6000# Mar 11 12:11:23.406: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan151, changed state to up
注意：當GigabitEthernet4/10上的線路協定開啟，而介面Vlan151約為30秒時，日誌之間的時間戳差異，代表STP中轉送延遲為2倍(listing->learning->轉送)
Corgon-6000#sh int vlan 151 Vlan151 is up, line protocol is up
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線路協定為up。您需要驗證L2連線埠上的跨距樹狀目錄連線埠狀態(應為forwarding)。
Corgon-6000#sh spanning-tree vlan 151 VLAN0151 Spanning tree enabled protocol rstp Root ID Priority 32768 Address 00d0.003f.8897 This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32768 Address 00d0.003f.8897 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300 Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type ---------------- ---- --- --------- -------- -------------------------------- Gi4/10 Desg FWD 4 128.202 P2p !--- Verified spanning-tree port status on L2 port !--- is FWN = forwarding.
對基於CatOS的交換機的自動狀態功能進行故障排除
如果VLAN介面關閉，請執行以下故障排除步驟。
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這是MSFC上的VLAN介面關閉/關閉的症狀
Topvar-msfc>sh int vlan 151 Vlan151 is down, line protocol is down !--- Line protocol is down (not administratively down). If so, issue the !--- no shutdown command under the interface. !--- Line protocol on interface VLAN 151 is down in this output. !--- You need to investigate why this line protocol is not up !--- (at least one L2 port exists, and there should be a !--- link up on this VLAN).
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檢查以確保VLAN資料庫中存在VLAN 151且VLAN處於活動狀態狀態。以下命令顯示VLAN在交換機上存在並處於活動狀態。
Topvar (enable) sh vlan 151 VLAN Name Status IfIndex Mod/Ports, Vlans ---- -------------------------------- --------- ------- ------------------------ 151 VLAN151 active 284 3/1 15/1
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您可以看到，L2埠3/1和15/1(MSFC)已分配給VLAN 151。請檢查分配給VLAN 15的埠3/1的狀態。如果埠3/1是中繼埠，請發出sh trunk命令檢查是否允許VLAN 151。
Topvar (enable) sh port 3/1 Port Name Status Vlan Duplex Speed Type ----- -------------------- ---------- ---------- ------ ----- ------------ 3/1 disabled 151 auto auto 10/100BaseTX !--- Since the only port (3/1) is diabled, !--- the line protocol for interface VLAN 151 is down.
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啟用埠3/1，如下所示。
Topvar (enable) set port enable 3/1 Port 3/1 enabled. 2003 Mar 12 05:42:10 %PAGP-5-PORTTOSTP:Port 3/1 joined bridge port 3/1 Topvar (enable) sh port 3/1 Port Name Status Vlan Duplex Speed Type ----- -------------------- ---------- ---------- ------ ----- ------------ 3/1 connected 151 a-half a-10 10/100BaseTX
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建立到MSFC的會話，並再次驗證VLAN介面的狀態。
Topvar (enable) ses 15 Trying Router-15... Connected to Router-15. Escape character is '^]'. Topvar-msfc>sh int vlan 151 Vlan151 is down, line protocol is down
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您可以看到，介面VLAN 151上的線路通訊協定仍然關閉。您需要調查此線路協定未啟動的原因。此VLAN上至少有一個L2埠處於spanning-tree forwarding狀態。檢查交換機，如下圖所示。
Topvar (enable) sh spantree 151 VLAN 151 Spanning tree mode PVST+ Spanning tree type ieee Spanning tree enabled Designated Root 00-07-4f-1c-e8-47 Designated Root Priority 0 Designated Root Cost 119 Designated Root Port 3/1 Root Max Age 20 sec Hello Time 2 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID MAC ADDR 00-05-00-a9-f4-96 Bridge ID Priority 32768 Bridge Max Age 20 sec Hello Time 2 sec Forward Delay 15 sec Port Vlan Port-State Cost Prio Portfast Channel_id ---------------------- ---- ------------- --------- ---- -------- ---------- 3/1 151 listening 100 32 disabled 0 Topvar (enable)
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生成樹埠狀態為listing。VLAN介面的線路通訊協定將在過渡狀態中保持關閉(listening->learning to forwarding)。
Topvar (enable) sh spantree 151 VLAN 151 Spanning tree mode PVST+ Spanning tree type ieee Spanning tree enabled Designated Root 00-07-4f-1c-e8-47 Designated Root Priority 0 Designated Root Cost 119 Designated Root Port 3/1 Root Max Age 20 sec Hello Time 2 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID MAC ADDR 00-05-00-a9-f4-96 Bridge ID Priority 32768 Bridge Max Age 20 sec Hello Time 2 sec Forward Delay 15 sec Port Vlan Port-State Cost Prio Portfast Channel_id ------------------------ ---- ------------- --------- ---- -------- ---------- 3/1 151 forwarding 100 32 disabled 0 15/1 151 forwarding 4 32 enabled 0 Topvar (enable)
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L2埠上的生成樹埠狀態為forwarding。介面VLAN上的線路協定現在應該為up。驗證線路通訊協定是否為up，如下所示：
Topvar (enable) ses 15 Trying Router-15... Connected to Router-15. Escape character is '^]'. Topvar-msfc>sh int vlan 151 Vlan151 is up, line protocol is up It is up in up/up status as expected.
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如果介面VLAN的up/up仍有問題，請檢查路由器埠是否處於trunk模式，以及路由器中繼上是否允許VLAN。示例輸出如下所示。
Topvar (enable) sh trunk 15/1 * - indicates vtp domain mismatch Port Mode Encapsulation Status Native vlan -------- ----------- ------------- ------------ ----------- 15/1 nonegotiate isl trunking 1 Port Vlans allowed on trunk -------- --------------------------------------------------------------------- 15/1 1-1005,1025-4094 Port Vlans allowed and active in management domain -------- --------------------------------------------------------------------- 15/1 1,151 Port Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned -------- --------------------------------------------------------------------- 15/1 1,151 Topvar (enable) !--- VLAN 151 is allowed, and is in spanning-tree !--- forwarding state. VLAN 151 is not pruned.
意見