交换机江湖故事之如何轻松定位STP故障

交换机江湖故事之如何轻松定位STP故障

作为IEEE标准协议，STP具有兼容性好、网络规划要求低、配置简单等优势，被广泛应用于二层网络中。当然，用得多了大家碰到的问题也就多了，STP有哪些故障现象呢，这些故障又是怎么排除的呢？小编这次就结合几个实际的STP故障，和大家分享一下STP故障解决之道。

小贴士

小伙伴们注意啦，本文中所指的STP是指广义的STP哦，包括STP协议、RSTP协议、MSTP协议。当需要对三者进行区分时，分别会叙述为STP模式、RSTP模式、MSTP模式。

故障现象1：使能STP的网络拓扑中出现链路故障或链路故障恢复后，业务流量恢复需要超过30秒，即端口无法快速收敛

定位思路

• 遇到这种问题时，小编给大家总结了如下的定位思路：
• 确认对端端口是否使能STP；
• 检查端口是否工作在STP模式；
• 检查端口的链路类型是否为点对点。
• 定位步骤

具体的定位步骤，请小伙伴们往下瞅：

步骤1：确认对端端口是否使能STP

• 终端、服务器都不支持STP协议，如果这些设备和交换机连接，建议在交换机的端口上执行命令stp edged-port enable 开启边缘端口属性或执行命令stp disable去使能STP。
• 否则，当用户插拔链路连接介质，或先执行shutdown，再执行undo shutdown，重启端口后，因对端端口不会发送STP的协议报文进行协商，导致交换机上的端口经过2倍的Forward Delay（默认为15秒）时间后才能正常转发报文。

步骤2：检查端口是否工作在STP模式

• 全局配置为RSTP/MSTP模式的设备，当端口接收到STP模式报文后，端口可以自动迁移到STP模式下工作。
• 通过命令display stp interface查看端口实际的工作模式（查看Port STP Mode字段哦）：
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• 由于STP模式不能提供快速迁移机制，端口状态变化后，需要等待2倍的Forward Delay（默认15秒）才能迁移到转发状态。
• 可以通过在交换机端口配置stp no-agreement-check命令来避免端口连接的上游设备模式为RSTP或者与MSTP实现存在私有性差异的厂商设备时，上游桥设备不能快速迁移问题。
• 当端口自动迁移到STP兼容工作模式后，以下情况端口无法自动迁移回原来的RSTP/MSTP模式，导致与其他运行RSTP/MSTP模式的设备无法互通。
• 运行STP模式的设备已关机或移走；
• 运行STP模式的设备修改为运行RSTP/MSTP模式。
• 因此需要在端口上执行stp mcheck命令，将端口手动迁移到RSTP/MSTP模式。




• 步骤3：检查端口链路类型是否为点对点
• RSTP/MSTP模式提供了端口快速迁移机制：当两端均使能STP而且链路类型为点对点时，才能实现端口状态的快速迁移。
• 可以通过stp point-to-point { auto | force-false | force-true }命令配置链路类型，端口的链路类型默认为auto，即由RSTP/MSTP来检测与端口相连的链路是否是点对点链路，两端均工作在全双工模式是才可能成为点对点链路。
• 通过display stp interface查看端口的链路类型：
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• Config=auto表示使用stp point-to-point命令配置的值为auto，Active=true表示当前工作在点对点链路类型。
• 步骤4：如果以上步骤还不能解决问题，小伙伴们莫急，可以收集相关信息联系华为工程师处理。

小贴士

在这里提醒下小伙伴们，在使能STP之前，别忘了检查参与STP计算的端口是否使能了bpdu enable命令。具体的请参见下面的表格。



另外，小伙伴们需要关注这种场景：因为中间设备或者传输的问题导致STP报文不能透传，这个可以通过display stp interface interface-type interface-number命令判断，查看BPDU Received计数。如果计数一直为零或者没有增加，则有可能是中间设备或者传输导致收不到STP报文。

故障现象2：使能STP的网络中，流量业务时断时续，设备CPU占用率高

定位思路

• 同样滴，小编给大家总结了如下的定位思路：
• 端口是否持续收到TC报文；
• 端口是否收到多种STP报文；
• 设备是否存在报文攻击。
• 定位步骤

具体的定位步骤，请小伙伴们继续往下瞅：

• 步骤1：端口是否持续收到TC报文

执行命令display cpu-usage查看设备整机或接口板上占用CPU较高的任务，如果交换机接口板的PPI任务（适配层任务，维护芯片中各个接口的状态）CPU使用率较高，则排查端口是否持续收到大量TC报文。如果CPU利用率较高的任务中没有PPI任务，则按照步骤3进行处理。

• 通过如下命令行可查看端口收、发TC报文的情况：
• display stp tc-bpdu statistics：该命令从框式V100R006版本，盒式V100R005版本开始支持。
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• display stp topology-change: 该命令从框式V100R006版本，盒式V100R005版本开始支持。    
• 如果通过以上排查，确认端口持续收到大量TC报文，小伙伴们可以通过使用stp tc-protection命令，使能交换机对TC报文的保护功能，实现对TC报文的限制，以达到对设备进行保护的目的。另外，还可以通过stp tc-protection threshold命令指定Hello Time时间内处理TC类型STP报文的次数。
• 在收到TC报文转发刷新转发表项时，STP的收敛方式不同，交换机对ARP表项的处理方式不同，建议配置为normal：
• 如果STP的收敛方式配置为fast，交换机将ARP表中的相关表项直接删除。
• 如果STP的收敛方式配置为normal，交换机将ARP表中相关表项的剩余存活时间置为0，对这些表项进行老化处理。
• 如果使能TC保护、修改STP收敛方式后，PPI任务的CPU利用率仍然较高，小伙伴们莫着急，请继续按照步骤2进行处理。




• 步骤2：端口是否收到多种STP报文
• 可以通过display stp history命令查看端口角色计算的历史记录，如果端口的角色不断更新，表明端口收到来自不同设备的报文，说明组网存在问题：
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同时，打开以下STP debug开关，采集故障期间交互的STP报文和事件信息，排除非法的STP报文。

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• 步骤3设备是否存在报文攻击
• 网络中出现链路故障或报文攻击，可能导致端口长时间接收不到对端发送的STP协议报文，发生STP切换状态，例如会产生如下日志：
• Jul 26 2012 02:26:40 Switch %%01MSTP/6/SET_PORT_DISCARDING(l):In MSTP process 0 instance 0, MSTP set port GigabitEthernet4/0/10 state as discarding.
• Jul 26 2012 02:26:43 Switch %%01MSTP/6/SET_PORT_FORWARDING(l):In MSTP process 0 instance 0, MSTP set port GigabitEthernet4/0/10 state as forwarding.




• IFNET/4/LINK_STATE:The line protocol [line-protocol] on the interface [interface-name] has entered the [state] state.




• 如果链路正常，通过display stp interface interface-type interface-number查看BPDU Received计数。
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• 如果计数没有周期增长，且端口下BPDU配置正确，则在端口入方向绑定流策略对STP报文进行流量统计，以确认对端设备是否周期发送了STP协议报文。配置和查看方法如下：
• 配置流策略：
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• 查看流量统计：
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• 如果通过流量统计查看到STP报文计数在周期增加，但使用命令display stp interface interface-type interface-number查看BPDU Received计数没有增加，那么需要再使用命令display cpu-defend statistics all查看是否有其他大量报文在上送CPU处理。
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• 小贴士
• 小伙伴们注意啦：在不同形态、不同版本的交换机上，使用display cpu-defend statistics all命令查看到的报文类型可能不同哦。
• 交换机通过CPCAR机制对上送控制平面的报文进行业务细化，分别进行限速与队列调度，以保护控制平面的安全。如果某些协议报文已经超过CPCAR的阈值出现丢包，通过命令display cpu-defend configuration all查看这些协议报文所在的队列是否与STP报文在同一队列：
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• 步骤4：如果以上步骤还不能解决问题，小伙伴们可以收集相关信息联系华为工程师处理哦。



本期的故障定位招数已经给大家分享完了，相信小伙伴们再遇到STP故障时，可以轻松应对了。以后再有类似的故障，小编再给大家分享哦，拜拜。~~~