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Dieses Dokument beschreibt die Konfiguration und Validierung des Resilient Ethernet Protocol (REP) auf Catalyst Switches der Serie 9000.
Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse in den folgenden Bereichen verfügen:
Die Informationen in diesem Dokument basierend auf folgenden Software- und Hardware-Versionen:
Achtung: REP wird auf Switches mit StackWise Virtual (SVL) nicht unterstützt.
Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.
REP ist ein proprietäres Protokoll von Cisco, das Netzwerkschleifen verhindert und eine schnelle Konvergenz bei Verbindungsausfällen in Layer-2-Ethernet-Netzwerken ermöglicht. Es ist eine Alternative zum Spanning Tree Protocol und wird häufig in bestimmten Layer-2-Topologien verwendet, die große Layer-2-Erweiterungen erfordern, z. B. IoT-Netzwerke, Industrienetzwerke oder Fertigungsnetzwerke. REP-"Segmente" werden durch Verkettung von Ports zwischen Switches gebildet, die mit derselben Segment-ID konfiguriert sind. Mit Funktionen wie REP Load Balancing und seiner Fähigkeit, gemeinsam mit STP zu existieren, kann REP verwendet werden, um komplexe, aber vorhersagbare Layer-2-Topologien zu erstellen.
Begriff |
Definition |
Segment |
Verkettung miteinander verbundener Ports mit derselben Segment-ID |
Segment-ID |
Nummer zur Darstellung des Segments, die zwischen 1 und 1024 liegt |
REP-Port |
Port, der für die Ausführung von REP konfiguriert ist. STP ist auf REP-Ports deaktiviert. |
Edge-Port |
Port, der eine Kante des REP-Segments terminiert. |
Alternativer Port |
Port, der VLANs im Segment blockiert, um Schleifen zu verhindern. Es gibt zwei alternative Ports im Segment, wenn Load Balancing konfiguriert ist. |
Offener Port |
Port im Segment, das alle VLANs weiterleitet |
Geschlossenes Segment |
REP-Segment, in dem sich beide Edge-Ports auf demselben Switch befinden und miteinander verbunden sind Wird auch als "Ringsegment" bezeichnet. |
Segment öffnen |
REP-Segment, in dem Edge-Ports keine Verbindungen untereinander haben Die Edge-Ports befinden sich auf verschiedenen Switches und haben einen blockierenden Port zwischen ihnen. |
Link Status Layer (LSL) |
Drei-Wege-Handshake-Protokoll, das für den Aufbau der Nachbarumgebungen und die Aufrechterhaltung des Verbindungsstatus zuständig ist. LSL-Frames werden alle 1 Sekunde an REP-Ports gesendet. |
Hardware-Überlastungsschicht (HFL) |
Schicht, die für die schnelle Konvergenz nach einem Verbindungsausfall verantwortlich ist, indem REP-PDUs über Multicast geflutet werden |
Blockierte Port-Ankündigung (BPA) |
Eine Nachricht, die von einem Port gesendet wird, um die Liste der VLANs anzukündigen, die er blockiert. BPAs können auch Topologieänderungen übernehmen, sodass die empfangenden Ports ihre MAC-Tabelle leeren |
End Port Advertisement (EPA) |
Überträgt globale Informationen über das REP-Segment und wird von Edge-Ports gesendet |
REP-Admin-VLAN |
VLAN für Flooding-REP-Schnellbenachrichtigungen für Konvergenz nach Verbindungsausfall. Die HFL arbeitet hier, wenn sie konfiguriert ist. Wenn nicht, ist das REP-Admin-VLAN 1. |
REP kann Switching-Schleifen verhindern, indem VLANs an einem einzelnen Port in dem Segment blockiert werden, das als alternativer Port bezeichnet wird. Wenn sich alle Ports im REP-Segment im Status "UP" befinden, wird der alternative Port blockiert, um die Schleife zu verhindern. Wenn eine Verbindung im REP-Segment ausfällt oder wenn ein Switch ein Problem hat, das zu einem Verbindungsverlust von REP-Protokollpaketen führt, leitet der alternative Port die zuvor blockierten VLANs weiter. Aus diesem Grund können REP-Segmente nur einen ausgefallenen Port innerhalb des Segments verarbeiten. Mehr als ein Verbindungsausfall im REP-Segment kann zu Datenverlusten führen.
Wenn REP auf einer Schnittstelle aktiviert ist, werden sofort alle VLANs blockiert. Die REP-LSL übernimmt und sendet LSL-PDUs, um eine Adjacency einzurichten. Die Adjacency wird mithilfe eines 3-Wege-Handshakes mit nachfolgenden LSL-Hello-Paketen erstellt, die in Intervallen von je 1 Sekunde gesendet werden, um die REP-Nachbarn aufrechtzuerhalten.
Während der Erkennung von REP-Nachbarn tauschen die Geräte ihre REP-Segment-ID und ihre Port-ID aus.
9200-STACK-1#show interface port-channel1 rep detail | i PortID
PortID: 08E978BC1A4FDD80 <--- Port ID with system MAC in bold
9200-STACK-1#show version | i MAC
Base Ethernet MAC Address : 78:bc:1a:4f:dd:80 <-- Switch system MAC
Ein REP-Port wechselt in den Status "Failed" (Ausgefallen), nachdem er heruntergefahren wurde oder das LSL-Hello-Timeout nach 5 Sekunden abläuft.
Der alternative REP-Port ist der Port im Segment, der VLANs blockiert.
Eine BPA-Nachricht besteht aus einem Port-Schlüssel und einer Port-Priorität.
Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Port mit der höchsten Priorität im Blockierungsmodus verbleibt. Dies wird zum Segment Alternativer Port. Der Alternate Port sendet weiterhin BPA-Nachrichten mit seinem Port-Schlüssel an das REP-Segment. Alle REP-Ports im Segment speichern den Schlüssel des Alternate-Ports.
In einem stabilen REP-Segment stimmen alle Ports mit dem alternativen Port überein, da alle die gleiche Kopie des alternativen Port-Schlüssels besitzen. Jeder Switch, der die Port-Schlüssel-ID des alternativen Ports verwaltet, ist bei Verbindungsausfällen relevant.
EPA-Nachrichten werden alle 4 Sekunden von Edge-Ports generiert. Diese Nachrichten werden von jeder REP-Schnittstelle im Segment weitergeleitet, und jeder Port fügt der Nachricht seine eigenen Topologieinformationen hinzu.
Sobald der Edge-Port ein vom anderen Edge-Port des Segments generiertes EPA empfängt, verfügt er über eine vollständige Topologie des gesamten Segments.
EPAs ermöglichen es jedem Edge-Port, sich gegenseitig zu sehen, und erleichtern die Auswahl des primären Edge-Ports. Der Edge-Port mit der höchsten Priorität wird zum primären Edge-Port.
Wenn ein Link in einem REP-Segment ausfällt, wechselt er in den Status "Failed" (Ausgefallen) und sendet Benachrichtigungen über Verbindungsausfälle, die den zwischengespeicherten Schlüssel des Alternate-Ports enthalten. Der sendende Switch löscht auch MAC-Adressen für seine REP-Verbindung, die noch aktiv ist.
Der REP-Nachbarswitch empfängt die Benachrichtigung über einen Verbindungsausfall und leitet sie an alle REP-Nachbarn im Segment weiter. Außerdem werden MAC-Adresseinträge für Ports im REP-Segment geleert. Wenn der Switch, der die Benachrichtigung über einen Verbindungsausfall erhält, den Alternate-Port des Segments enthält, wird der Port in den OPEN-Status versetzt.
Benachrichtigungen über Verbindungsausfälle werden auf zwei Arten verteilt:
Funktion |
Schnelle Benachrichtigung |
Zuverlässige Benachrichtigung |
Hardware weitergeleitet |
Ja |
Nein |
Zuverlässig |
Nein |
Ja, über Sequenznummerierung und Neuübertragungen |
Wird durch einen alternativen/blockierenden Port geleitet |
Nein |
Ja |
Außerhalb des REP-Segments weitergeleitet |
Ja |
Nein |
Gesendet an REP-Admin-VLAN |
Ja |
Nein (verwendet natives VLAN) |
Benachrichtigungen zu REP-Link-Ausfällen verhalten sich ähnlich wie STP-TCNs, da sie an die CPU gesendet werden und eine MAC-Leerung an REP-Ports auslösen. Durch zusätzliche Konfiguration an REP-Ports, die zu STP-Segmenten weisen, kann eine Benachrichtigung über einen REP-Verbindungsausfall in eine STP-TCN umgewandelt werden, um die STP-Domäne anzuweisen, MACs aufgrund eines REP-Verbindungsausfalls zu leeren.
Wenn VLAN Load Balancing konfiguriert ist, ist der primäre REP-Edge-Port der Port, der den Lastenausgleich initiieren kann. Der REP Preferred-Port ist der Port, der als alternativer Port bevorzugt wird.
Der primäre Edge-Port ist für das Load Balancing-Szenario relevant, da der Lastenausgleich vom primären Edge-Port über eine zusätzliche Konfiguration initiiert wird.
Der Lastenausgleich wird durch die Konfiguration der VLANs erreicht, die vom bevorzugten Port blockiert werden sollen.
Nach der Konfiguration des Lastenausgleichs wird dieser erst wirksam, wenn vom primären Edge-Port ein Verbindungsausfall oder eine manuelle Freischaltung ausgelöst wird.
Alle Ports müssen als Trunk-Ports mit einer übereinstimmenden REP-Segment-ID konfiguriert werden. Der Edge-Switch erfordert den Edge-Parameter.
9200-STACK-1#show running-config interface port-channel 1 Building configuration... Current configuration : 100 bytes ! interface Port-channel1 switchport mode trunk <-- Must be a trunk load-interval 30 rep segment 1 edge <-- configure edge port in REP segment 1 end
REP-Ports, die keine Edge-Ports sind, erfordern kein Edge-Schlüsselwort.
9300-STACK-2#show running-config interface port-channel 1 Building configuration... Current configuration : 69 bytes ! interface Port-channel1 switchport mode trunk rep segment 1 <-- non-edge REP port configuration end
Sobald alle Segment-Ports konfiguriert sind, ist das Segment abgeschlossen, und es dürfen keine ausgefallenen Ports vorhanden sein.
Bestätigen Sie die REP-Topologie.
9200-STACK-1#show rep topology REP Segment 1 BridgeName PortName Edge Role -------------------------------- ---------- ---- ---- 9200-STACK-1 Po1 Pri Open <-- primary edge port 9300-STACK-1 Po1 Alt <-- alternate port that is blocking VLANs 9300-STACK-1 Po4 Open 9300-STACK-3 Po4 Open 9300-STACK-3 Po3 Open <-- port is OPEN and forwarding all VLANs 9300-STACK-2 Po3 Open 9300-STACK-2 Po1 Open 9200-STACK-1 Po2 Sec Open <-- secondary edge port
Bestätigen des REP-Status einer Schnittstelle
9200-STACK-1#show interface port-channel 1 rep <-- check REP status for the port Interface Seg-id Type LinkOp Role ---------------------------- ------ -------------- ----------- ---- Port-channel1 1 Primary Edge TWO_WAY Open <-- Edge port is not blocking any VLANs
Detaillierte Ausgabe bietet weitere Einblicke in den REP-Status des Ports.
9200-STACK-1#show interfaces port-channel1 rep detail Port-channel1 REP enabled Segment-id: 1 (Primary Edge) PortID: 08E978BC1A4FDD80 <-- port ID made from system MAC + random number Preferred flag: No Operational Link Status: TWO_WAY Current Key: 0BE934ED1B4798003405 <-- cached key of the segment Alternate port Port Role: Open Blocked VLAN: Admin-vlan: 1 <-- REP admin vlan Preempt Delay Timer: disabled LSL Ageout Timer: 5000 ms <-- default link status adjacency hold down timer LSL Ageout Retries: 5 Configured Load-balancing Block Port: none <-- no load balancing configured on the port Configured Load-balancing Block VLAN: none STCN Propagate to: none <-- sending TCNs into STP domain is disabled LSL PDU rx: 924743, tx: 612406 HFL PDU rx: 1, tx: 1 BPA TLV rx: 611945, tx: 2 BPA (STCN, LSL) TLV rx: 0, tx: 0 BPA (STCN, HFL) TLV rx: 0, tx: 0 EPA-ELECTION TLV rx: 13, tx: 11 EPA-COMMAND TLV rx: 0, tx: 0 EPA-INFO TLV rx: 152998, tx: 152999
show rep topology
show rep topology detail
show rep topology segment <Id>
show rep topology segment <Id> detail
show rep topology archive
show rep topology archive detail
show interfaces gig<X/X> rep
show interfaces gig<X/X> rep detail
Bei bestimmten Codeversionen kann das REP-HSL-Paket die Eingabewarteschlange einer Schnittstelle verkeilen.
Symptome des Warteschlangen-Keils
Überprüfen eines Warteschlangen-Keils
REP-Hardware überflutete Layer-Pakete über das REP-Verwaltungs-VLAN bewirken, dass die Eingangswarteschlange an einem L2-Port verkeilt wird.
C9300#show interface gi1/0/48 GigabitEthernet1/0/48 is up, line protocol is up (connected) Hardware is Gigabit Ethernet, address is 7486.0b0c.e0b0 (bia 7486.0b0c.e0b0) Description: PORT MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex, 1000Mb/s, media type is 10/100/1000BaseTX input flow-control is on, output flow-control is unsupported ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 01:14:45, output 00:00:00, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 2438/2000/16/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 <-- 2438 frames in the input queue who's limit is 2000
<...snip...>
Aktivieren Sie diese CLI, um zu überprüfen, ob eine Schnittstelle Puffer mit REP HFL-Frames hält.
C9300#show buffers input-interface gi1/0/48 packet
Tracekey : 1#09f7811786f1de5ddfa0f5542a69f593
Buffer information for Middle buffer at 0x7F81FE8E9000
data_area 0x7F820F78F004, refcount 1, next 0x0, flags 0x210
linktype 189 (LINK_REP), enctype 3 (SNAP), encsize 22, rxtype 88
if_input 0x7F820E71DB50 (GigabitEthernet1/0/48), if_output 0x0 (None)
inputtime 3d14h (elapsed 03:11:48.761)
outputtime 00:00:00.000 (elapsed never), oqnumber 65535
datagramstart 0x7F820F78F072, datagramsize 565, maximum size 804
mac_start 0x7F820F78F072, addr_start 0x7F820F78F072, info_start 0x7F820F78F080
network_start 0x7F820F78F088, transport_start 0x0, caller_pc :55FBF3ED3000+37680AC
7F820F78F072: 01000CCC CCCEA0F8 ...LLN x <--- HFL destination MAC is in the queue
Beheben des Warteschlangenkeils
In diesem Zustand treten einige REP-Syslogs auf. Diese Protokolle werden im nächsten Abschnitt aufgerufen.
Hinweis: Beachten Sie, dass dies ein generisches Protokoll ist, das einen LSL-Verlust zwischen Nachbarn anzeigt, was aus anderen Gründen passieren kann. Daher ist es nützlich, dieses spezifische Problem zu identifizieren, ist jedoch nicht auf dieses Problem beschränkt
Protokollmeldung |
Definition |
Wiederherstellungsaktionen |
%REP-4-LINKSTATUS: TenGigabitEthernet1/1/1 (Segment 1) funktioniert nicht, da der Nachbar nicht antwortet. |
Zeigt einen LSL-Verlust zwischen Nachbarn an. |
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%REP-5-EDGEMISCONFIG: Ungültige Topologie. Mehr als zwei für Segment konfigurierte Edge-Ports |
angezeigt, wenn die Edge-Port-Ankündigung, die empfangen wurde, nicht mit der Edge-Port-Ankündigung übereinstimmt, die gesendet wurde |
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Überarbeitung | Veröffentlichungsdatum | Kommentare |
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1.0 |
09-Aug-2023 |
Erstveröffentlichung |