المحتويات

المقدمة

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

المكونات المستخدمة

معلومات أساسية

فهم حد مثيل VLAN

مخاطر تجاوز حد مثيل VLAN

أعراض شائعة

تقنيات الوقاية والتخفيف

القرار

المقدمة

يصف هذا المستند حالات انتهاء صلاحية الشبكة المحتملة بسبب حد مثيل شبكة VLAN على محولات Legacy Catalyst القديمة منخفضة النهاية ومنعها.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

cisco يوصي أن يتلقى أنت معرفة من أساسي تحويل مفاهيم، مع فهم من ال يجسر - شجرة بروتوكول (STP) وخصائصه على cisco مادة حفازة مفتاح.

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى محولات Cisco Catalyst، وفي المقام الأول الأجهزة القديمة منخفضة النهاية، وهي قابلة للتطبيق عبر جميع الإصدارات، دون أن تكون مقصورة على أي إصدارات برامج أو أجهزة معينة.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

تعد موثوقية البنية الأساسية للشبكة أمرا بالغ الأهمية لعمليات المنظمة، كما أن إدارة قيود أجهزة الشبكة أمر أساسي لضمان الاستقرار المستمر. غالبا ما تواجه محولات Catalyst القديمة منخفضة النهاية، والتي تعد عنصرا أساسيا في العديد من بيئات الشبكات الأقدم، قيدا يمكن أن يؤدي إلى مشكلات كبيرة مثل حد مثيل شبكة VLAN. يتعلق هذا الحد بعدد مثيلات بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) التي يمكن أن يدعمها المحول بشكل متزامن. عندما تصل إحدى المؤسسات إلى حد مثيل شبكة VLAN على هذه المحولات، فإنها لا تستطيع تمكين بروتوكول STP لشبكات VLAN الإضافية، مما يشكل خطرا على حلقات الشبكة وحالات الانقطاع المحتملة.

فهم حد مثيل VLAN

كل VLAN على محول يتطلب STP لمنع التكرار يعدد كمثيل منفصل. المحولات منخفضة الطرف والقديمة لها حدود صارمة على عدد مثيلات بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) المتزامنة التي يمكنها معالجتها. وبمجرد الوصول إلى الحد الأقصى، تعمل أي شبكات VLAN إضافية دون ضمانات بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP)، مما يجعل الشبكة عرضة لحلقات التكرار التي يمكن أن تؤدي إلى عواصف إذاعية وانقطاعات واسعة النطاق.

مثال من cisco مادة حفازة 3850 مفتاح يعمل مع كثير VLANs مما يساند هو:

Switch#show run | i span

spanning-tree mode rapid-pvst

spanning-tree loopguard default

spanning-tree extend system-id

no spanning-tree vlan 43,125,402,404,406,409,412,414-415,418-420,422-424,426 < ----- STP disabled on these Vlans

no spanning-tree vlan 427,430

spanning-tree vlan 1-1005 priority 40960

يعمل المحول باستخدام الحد الأقصى لعدد مثيلات الشجرة المتفرعة المدعومة.

Switch#show spannig-tree summary totals

Name                   Blocking Listening Learning Forwarding STP Active

---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------

128 vlans < -----           29         0        0       1481       1510

Switch#show spanning-tree instances

MAX STP instances supported is 128 < -----

مخاطر تجاوز حد مثيل VLAN

لا يؤدي تجاوز حد مثيل شبكة VLAN على محول ما عادة إلى انقطاع فوري. وبدلا من ذلك، فإنه يقوم بإنشاء مخاطر كامنة يمكن أن تظهر بشكل غير متوقع، غالبا أثناء أوقات إعادة تكوين الشبكة أو عندما يقوم اتصال جديد بإنشاء تكرار حلقي دون قصد. ومن دون بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) لاكتشاف هذه حلقات التكرار هذه وحظرها، يمكن أن تتزامن خطوة خاطئة واحدة في تعطل شبكة كبير.

أعراض شائعة

1. MAC - رفرفة:

%MAC_MOVE-SW1-4-NOTIF: Host xxxx.xxxx.xxxx in vlan <> is flapping between port (1) and port (2)

%MAC_MOVE-SW1-4-NOTIF: Host yyyy.yyyy.yyyy in vlan <> is flapping between port port (1) and port (2)

%MAC_MOVE-SW1-4-NOTIF: Host zzzz.zzzz.zzzz in vlan <> is flapping between port (1) and port (2)

2. إعلامات تغيير المخطط:

VLAN0999 is executing the rstp compatible Spanning Tree protocol

Number of topology changes 72413 last change occurred 0o:00:05 ago

from TenGigabitEthernet1/1/1

VLAN0608 is executing the rstp compatible Spanning Tree protocol

Number of topology changes 1106 last change occurred 00:07:53 ago

from TenGigabitEthernet1/1/1

VLAN0301 is executing the rstp compatible Spanning Tree protocol

Number of topology changes 25824 last change occurred 00:03:13 ago

from Port-channel21

3. إستخدام عال لوحدة المعالجة المركزية (CPU) بسبب عمليات إدخال/ARP/STP:

CPU utilization for five seconds: 99%/5%; one minute: 98%; five minutes: 97%

PID Runtime(ms)   Invoked      uSecs   5Sec   1Min   5Min TTY Process

11   48417100   4048595      11957  28.47% 27.55% 27.15%   0 ARP Input < ----- High CPU due to ARP Input

130    2296685   1887488       1216  21.19% 20.49% 20.01%   0 Spanning Tree

205   12387701   1054338      11749   8.91%  9.02%  9.10%   0 Hulc LED Process

88    3036802    283172      10723   6.71%  6.98%  6.85%   0 IP Input

44     867032    754781       1148   4.27%  4.45%  4.35%   0 Interrupts

تقنيات الوقاية والتخفيف

يمكن لمسؤولي الشبكة إستخدام إستراتيجيات عديدة للحد من المخاطر المرتبطة بحد مثيل شبكة VLAN على محولات Catalyst القديمة منخفضة النهاية:

1. دمج شبكات VLAN: تقليل عدد شبكات VLAN باستخدام بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) من خلال دمج حركة مرور الشبكة أو إعادة تخصيصها حيثما كان ذلك ممكنا.

2. تنفيذ بروتوكول الشجرة المتفرعة (MSTP): انتقل من PVST+ أو Rapid-PVST+ إلى بروتوكول الشجرة المتفرعة المتعددة (MSTP) لتجميع شبكات VLAN في عدد أقل من مثيلات بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP).

3. تحسين مشاركة STP: تعطيل بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) على شبكات VLAN حيث تكون مخاطر التكرار الحلقي منخفضة أو في أجزاء من الشبكة حيث تكون آليات منع التكرار البديلة موجودة.

4. ترقية البنية الأساسية للشبكة: استبدل المحولات القديمة منخفضة المستوى بالأجهزة الحديثة القادرة على دعم عدد أكبر من مثيلات بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP).

5. إعادة تصميم الشبكة: إعادة تقييم تصميم الشبكة من أجل تحسين تدفقات حركة مرور البيانات وتقليل عدد شبكات VLAN المطلوبة والتنسيق بشكل أفضل مع إمكانات الأجهزة الموجودة.

القرار

الوصول إلى حد مثيل شبكة VLAN على المحولات القديمة منخفضة النهاية هو قنبلة زمنية موقوتة يمكن أن تؤدي إلى حالات انقطاع الشبكة إذا لم يتم معالجتها. تعد الإدارة الاستباقية للشبكة، بما في ذلك ترقيات الأجهزة وتعديلات التصميم الاستراتيجي للشبكة، أمرا ضروريا للحد من هذه المخاطر وضمان مرونة البنية الأساسية للشبكة في مواجهة التقنيات القديمة.