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【真实案例】Cisco交换机MSTP故障？年薪25W高级网工岗的面试可用案例，它来了！ -北京赛维博信科技发展有限公司
来源:本人摘自网络，如有侵权请联系删除 | 作者:毛豆 | 发布时间: 2024-06-06 | 725 次浏览 | 分享到:
【背景介绍】

近期客户公司工厂数据中心的汇聚-接入层部分拟采用MSTP做环网实现业务流“负载分担”，为了节约成本，交换机利旧用了支持MSTP的Cisco交换机和不支持生成树的TP-LINK简单网管交换机，TP交换机纯VLAN透传相当于傻瓜设备了。但IT人员发现这两设备成环后风暴，没法收敛。拓扑规划如下：

规划说明：

  • 网络中所有的业务都在VLAN 201 202 203 204里跑，全千兆光纤互联；
  • 实例1保护VLAN201和203，根桥为右边思科2.76交换机；
  • 实例2保护VLAN202和204，根桥为左边思科2.75交换机；
  • 而从上图可以看到是做了2个环的（三角形和方形），TP交换机可以透明的透传设备；

现场测试只要成环就会风暴，说明MSTP收敛异常。非常怀疑Cisco老交换机故障了，但是思科国内找不到人啦！于是找我们（合作伙伴）看一下问题。

【基础分析】
第一步：预期破环收敛的拓扑
instance 1收敛后的拓扑预期如下：

注：为什么破环拓扑如此大家也可以思考下。AP口我就不标注了，大家知道在哪条链路上阻塞即可。
instance 2收敛后的拓扑预期：

注：为什么破环拓扑如此大家也可以思考下。AP口我就不标注了，大家知道在哪条链路上阻塞即可。
第二步：检查实际的端口角色和状态
其中TP交换机不用管，所以看Cisco交换机端口信息即可，现场发现telnet还能登录Cisco交换机，即使风暴了还能打印信息，只不过很卡但总好过没有，性能还不错。MSTP信息如下：
1【instance1中】
2 Cisco-192.168.2.1：
3 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
4 --------- ---- -------- --------- ------- ----
5 Gi1/0/27  0    20000    Desg      Fwd     N/A
6 Gi1/0/28  16   20000    Root      Fwd     N/A
7 
8 Cisco-192.168.2.75：
9 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
10 --------- ---- -------- --------- ------- ----
11  Gi1/0/26  0    20000    Root      Fwd     N/A
12 Gi1/0/27  16   20000    Desg      Fwd     N/A
13 Gi1/0/28  32   20000    Desg      Fwd     N/A
14 
15 Cisco-192.168.2.76：
16 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
17  --------- ---- -------- --------- ------- ----
18 Gi1/0/26  128  20000    Desg      Fwd     N/A
19 Gi1/0/27  32   20000    Desg      Fwd     N/A
20 Gi1/0/28  16   20000    Desg      Fwd     N/A
21 
22 【instance2中】
23 Cisco-192.168.2.1：
24 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
25 --------- ---- -------- --------- ------- ----
26 Gi1/0/27  16   20000    Root      Fwd     N/A
27 Gi1/0/28  0    20000    Desg      Fwd     N/A
28 
29 Cisco-192.168.2.75：
30 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
31 --------- ---- -------- --------- ------- ----
32 Gi1/0/26  16   20000    Desg      Fwd     N/A
33 Gi1/0/27  0    20000    Desg      Fwd     N/A
34 Gi1/0/28  0    20000    Desg      Fwd     N/A
35 
36 Cisco-192.168.2.76：
37 Interface Prio Cost     Role      Status  LAG
38 --------- ---- -------- --------- ------- ----
39 Gi1/0/26  16   20000    Root      Fwd     N/A
40 Gi1/0/27  0    20000    Desg      Fwd     N/A
41 Gi1/0/28  128  20000    Desg      Fwd     N/A
这只是一次打印，多次打印信息发现3台思科交换机的互联口MSTP角色和状态频繁震荡，总之就是没有选出AP口。互联口角色在DP和RP来回切且最终处于forwarding状态，从而导致业务数据环路且消耗交换机性能。
由于现场排查条件有限，对于这种震荡选举及未收敛的现象，我们只能基于经验猜测：经过TP-LINK交换的非直连的Cisco交换机之间没有受到彼此的BPDU。猜想如下：

似乎有可能，但是TP-LINK不支持STP理论上会将BPDU做广播透传才对，但为什么不转发呢？于是进一步排查。
第三步：进一步检查配置
于是我找了一台TP-LINK交换机查看：

web页面配置如下：
看了下TP-LINK交换机端口默认只有hybird类型，我们就看互联口即可，大致意思是：

  • 9口：PVID=1，仅划入VLAN201、202，出口规则tag
  • 10口：PVID=1，仅划入VLAN201、202，出口规则tag

看到此项配置基本定位了不转发BPDU的原因了。这个配置下BPDU确实不会被中间TP-LINK交换机转发。
看到这里我建议大家先自己思考原因！！想不通了再往下看！！要独立思考。




【原因分析】
▶ 小结的拓扑和规划如下：
定位原因：Cisco交换机 2.75和2.76的27和28口发出的BPDU被TP打上缺省tag=1后，由于TP交换互联口没有划入VLAN1所以没有转发。
▶ 深入思考：
这里我想说一下，在此类MSTP场景中，中间的网管交换机配置仅透传所需要的业务VLAN201 202、而不透传VLAN1等等是很多人选择的基本配置，对于带tag的数据来说没有问题，但是注意：BPDU是不带tag的！
但可能有人有疑问了，交换机MSTP中的instance绑定了VLAN，如果MSTP BPDU不带tag在不同VLAN下交互又是怎么识别的呢？往下看。
▶ MSTP BPDU报文详解
我们看下交换机的MSTP BPDU报文通过什么去识别彼此的instance与VLAN的映射关系呢？见：
来源：华为官方《报文格式大全》
这个MD5加密后的字段放在报文位置如下：
所以看到这里大家应该明白了吧，对于不支持STP的TP-LINK交换机来说，BPDU就是一个普通的组播包而已，按照配置的VLAN规则走。

【解决方案】
知道怎么回事解决就很简单了，保证无untag的BPDU报文透传就可以，本案例修改配置如下：
互联口9 10的PVID默认1不变，划入VLAN1出口规则untag就行。问题圆满解决~

【结语】
对于中高级别的网络工程师，MSTP这种高可靠性的技术可谓是热门考点，面试官经常会让你介绍类似MSTP项目案例，包括拓扑设计、疑难问题的排障分析等等。通过结合本案例，可充分体现个人的网络拓扑设计能力、MSTP技术掌握、网络排障能力以及报文分析能力，可用到你的自我介绍项目中，讲好了是加分项。


 

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