本節(jié)書摘來自異步社區(qū)《CCNP TSHOOT 300-135認(rèn)證考試指南》一書中的第5章，第5.4節(jié)STP故障檢測(cè)與排除，作者 【加】Raymond Lacoste , 【美】Kevin Wallace，更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問云棲社區(qū)“異步社區(qū)”公眾號(hào)查看

5.4　STP故障檢測(cè)與排除
CCNP TSHOOT 300-135認(rèn)證考試指南
如果STP運(yùn)行異常，那么網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)路，使得二層數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中無限循環(huán)，該操作行為將會(huì)導(dǎo)致MAC地址表錯(cuò)誤以及廣播風(fēng)暴等故障問題。本節(jié)將詳細(xì)討論由STP故障引起的相關(guān)問題及后果。

5.4.1　交換機(jī)的MAC地址表錯(cuò)誤
第4章曾經(jīng)說過，MAC地址表決定了交換機(jī)對(duì)幀的處理方式，因而MAC地址表必須做到準(zhǔn)確無誤。雖然交換機(jī)可以動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)通過其端口可達(dá)的MAC地址情況，但是如果STP出現(xiàn)了故障，那么交換機(jī)的MAC地址表將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面以圖5-4為例加以說明。PC1正在向PC2發(fā)送流量，等到PC1發(fā)送的幀到達(dá)網(wǎng)段A時(shí)，由于交換機(jī)SW1和SW2的Gig 0/1端口都能看到該幀，因而這兩臺(tái)交換機(jī)都向自己的MAC地址表添加一條表項(xiàng)（AAAA.AAAA.AAAA與端口Gig0/1關(guān)聯(lián)）。由于STP工作異常，因而這兩臺(tái)交換機(jī)都將該幀轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)段B，導(dǎo)致PC2收到該幀的兩份副本。此外，交換機(jī)SW1看到該幀從交換機(jī)SW2的Gig0/2端口轉(zhuǎn)發(fā)出來，由于該幀的源MAC地址是AAAA.AAAA.AAAA，因而交換機(jī)SW1錯(cuò)誤地更新了其MAC地址表，將MAC地址AAAA.AAAA.AAAA與Gig0/2端口關(guān)聯(lián)在一起。與此相似，交換機(jī)SW2看到該幀從交換機(jī)SW1的Gig0/2端口轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段B，因而交換機(jī)SW2也錯(cuò)誤地更新了其MAC地址表，致使所有去往MAC地址AAAA.AAAA.AAAA的幀都將通過Gig0/2端口向外轉(zhuǎn)發(fā)，從而無法到達(dá)PC1。

上面只是一個(gè)簡(jiǎn)單的MAC地址表錯(cuò)誤案例，在實(shí)際應(yīng)用中，由于幀不斷地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，因而不但會(huì)導(dǎo)致MAC地址表錯(cuò)誤，而且還會(huì)導(dǎo)致MAC地址表不穩(wěn)定，也就是說，一會(huì)兒在Gig0/1端口上學(xué)到MAC地址AAAA.AAAA.AAAA，一會(huì)兒又在Gig0/2端口上學(xué)到MAC地址AAAA.AAAA.AAAA，然后又在Gig0/1端口上學(xué)到MAC地址AAAA.AAAA.AAAA，再然后又在Gig0/2端口上學(xué)到MAC地址AAAA.AAAA.AAAA。

由于系統(tǒng)會(huì)生成Syslog消息，反映MAC地址在同一臺(tái)交換機(jī)的不同端口之間來回翻動(dòng)，因而可以很容易地識(shí)別該故障問題。下面的Syslog消息表明不斷地在端口Gig0/1和Gig0/2上學(xué)到該MAC地址。出現(xiàn)該問題的唯一原因就是網(wǎng)絡(luò)中存在環(huán)路，致使在多個(gè)接口上都能收到該幀：

%SW_MATM-4-MACFLAP_NOTIF: Host 0000.5e00.0114 in vlan 20 is flapping between port Gi0/1 and port Gi0/2 %SW_MATM-4-MACFLAP_NOTIF: Host 8049.7111.7e05 in vlan 502 is flapping between port Gi0/1 and port Gi0/2 %SW_MATM-4-MACFLAP_NOTIF: Host 0050.b60c.f21b in vlan 20 is flapping between port Gi0/1 and port Gi0/2

5.4.2　廣播風(fēng)暴
如前所述，交換機(jī)收到廣播幀（即目的MAC地址為FFFF.FFFF.FFFF的幀）后，會(huì)將廣播幀從所有端口向外泛洪（收到該廣播幀的端口除外），對(duì)于未知的單播幀和組播幀來說也是如此。由于二層幀沒有TTL字段，因而廣播幀會(huì)在二層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中無限循環(huán)下去，從而不斷地消耗交換機(jī)及其所連接設(shè)備（如用戶PC）的資源。

圖5-5解釋了STP工作異常時(shí)在二層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中形成廣播風(fēng)暴的原因。

1．PC1向網(wǎng)段A發(fā)送一個(gè)廣播幀，該廣播幀進(jìn)入端口Gig 0/1上的每臺(tái)交換機(jī)。

2．兩臺(tái)交換機(jī)都會(huì)從其端口Gig 0/2向外泛洪（即泛洪到網(wǎng)段B）該廣播幀，導(dǎo)致PC2收到該廣播幀的兩份副本。

3．兩臺(tái)交換機(jī)又都在各自的端口Gig 0/2上收到該廣播幀（來自網(wǎng)段B），并從各自的端口Gig 0/1向外泛洪（即泛洪到網(wǎng)段A）該廣播幀，導(dǎo)致PC1也接收到該廣播幀的兩份副本。

以此往復(fù)，廣播幀的副本將不斷地在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)。由于PC1和PC2不斷地收到廣播幀副本，因而設(shè)備性能將受到嚴(yán)重影響。

如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)STP故障，那么將會(huì)同時(shí)收到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶提出的相同的故障報(bào)告“網(wǎng)絡(luò)/互聯(lián)網(wǎng)太慢了”。這是因?yàn)閺V播風(fēng)暴會(huì)消耗大量二層網(wǎng)絡(luò)資源，因而去往用戶希望訪問的資源的幀將無法到達(dá)目的地，或者經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間才到達(dá)目的地（因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)已經(jīng)嚴(yán)重?fù)砣?#xff09;。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《CCNP TSHOOT 300-135认证考试指南》——5.4节STP故障检测与排除的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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