Cơ bản về chuyển tiếp: VLAN, LAG, spanning tree, định tuyến
Sự cố ở transceiver không bao giờ tự giới thiệu mình là sự cố transceiver. Nó xuất hiện dưới dạng một thay đổi cấu trúc spanning tree, một thành viên LAG chuyển sang trạng thái “suspended”, một neighbour OSPF chập chờn lên xuống, một tunnel VXLAN chập chờn, hoặc “một nửa người dùng bị chậm”. Để đọc ngược các triệu chứng đó về lớp vật lý, bạn cần vốn từ vựng về chuyển tiếp: switch học địa chỉ MAC như thế nào, VLAN và trunk là gì, tính năng tổng hợp liên kết băm các luồng dữ liệu ra sao, vì sao spanning tree chặn cổng, và các giao thức định tuyến làm gì khi một liên kết chớp tắt. Trang này chính là vốn từ vựng đó, chỉ giữ lại những gì quan trọng khi nguyên nhân gốc có thể là một đầu nối bẩn.
Lớp 2: học địa chỉ MAC và VLAN
| Khái niệm | Điều gì xảy ra | Góc nhìn quang học |
|---|
| Học địa chỉ MAC | MAC nguồn của mỗi frame được ghi nhận theo cổng nhận vào; đích chưa biết sẽ bị phát tràn ra toàn bộ cổng | một cổng chập chờn sẽ xóa và học lại các mục — gây tràn ngập ngắn sau mỗi lần chập chờn |
| Hết hạn (ageing) | các mục hết hạn (mặc định 300 s) | — |
| VLAN (802.1Q) | một miền quảng bá; trên trunk, frame mang một tag 12 bit (1–4094) | — |
| Cổng access | một VLAN không gắn thẻ | — |
| Cổng trunk | nhiều VLAN gắn thẻ, một VLAN gốc không gắn thẻ | lệch VLAN gốc giữa hai đầu uplink biểu hiện thành kết nối một phần, không phải lỗi liên kết |
| MTU / jumbo | mặc định 1 500 byte, jumbo 9 000–9 216 | lệch MTU giữa hai đầu uplink vẫn cho gói nhỏ qua, gói lớn bị rớt — trông giống như quang học chập chờn |
| Storm control, BPDU guard, port security | các tính năng bảo vệ có thể tắt cổng | một cổng bị errdisabled do bất kỳ tính năng nào trong số này trông giống như một module chết (Chỉ mục triệu chứng) |
Spanning tree
| Biến thể | Hội tụ | Ghi chú |
|---|
| STP (802.1D) | 30–50 s | thế hệ cũ |
| RSTP (802.1w) | < 1–3 s | lựa chọn mặc định trên hầu hết switch |
| MSTP (802.1s) | như RSTP, theo từng instance | nhóm VLAN |
| PVST+/Rapid-PVST+ | theo từng VLAN | Cisco |
Spanning tree chặn các đường lớp 2 dự phòng. Đây là những gì một thiết bị quang lỗi gây ra cho nó:
- một uplink chập chờn tạo ra thông báo thay đổi cấu trúc mạng (TCN); mỗi TCN xóa bảng MAC trên toàn mạng và gây tràn ngập trong vài giây — người dùng thấy đứng máy sau mỗi lần chập chờn (Liên kết chập chờn);
- một liên kết một chiều (một sợi quang đứt, Tx vẫn hoạt động, Rx thì không) có thể tạo ra vòng lặp nếu BPDU ngừng đến — UDLD, loop guard và bridge assurance tồn tại chính là để xử lý trường hợp này (Không có liên kết);
- đèn LED cổng bị chặn (blocked port) màu hổ phách là bình thường trên các liên kết dự phòng, không phải lỗi (Đặt tên cổng và đèn LED).
Các fabric leaf–spine tránh dùng STP bằng cách định tuyến mọi liên kết.
Tổng hợp liên kết (LAG, port-channel, bond)
| Mục | Quy tắc |
|---|
| Protocol | LACP (802.1AX / 802.3ad): các thành viên trao đổi PDU, đàm phán tư cách thành viên; LAG tĩnh (static) không có cơ chế bảo vệ |
| Thành viên | cùng tốc độ, duplex, MTU; hầu hết NOS yêu cầu cùng FEC và loại media — 4 × quang học 25G hoặc 4 × DAC 25G, không được trộn lẫn |
| Băm (hashing) | các luồng dữ liệu được phân phối theo giá trị băm của các trường MAC/IP/port; một luồng dữ liệu không bao giờ vượt quá tốc độ của một thành viên |
| Thành viên có lỗi | LACP vẫn giữ thành viên đó trong bundle chừng nào PDU còn qua được; lỗi CRC trên một thành viên làm hỏng các luồng dữ liệu được băm vào đó — dấu hiệu đặc trưng là “một số phiên chậm, số khác vẫn bình thường” (Chỉ số VDM và FEC) |
| Min-links | bundle sập nếu số thành viên up ít hơn N — bảo vệ khỏi tình trạng chạy trên một liên kết đã suy giảm |
| Tên gọi | Port-channel, ae, Eth-Trunk, bond, PortChannel tùy theo NOS |
| Giữa hai switch | MLAG/vPC/VLT (Stacking & MLAG) |
Thực tế: khi một LAG “vẫn hoạt động nhưng chậm”, hãy kiểm tra bộ đếm và DDM theo từng thành viên, đừng kiểm tra cả bundle.
Lớp 3: định tuyến trên switch
| Khái niệm | Đó là gì | Góc nhìn quang học |
|---|
| SVI / cổng định tuyến | giao diện IP trên một VLAN hoặc trên một cổng vật lý | các uplink định tuyến không có STP; một lần chập chờn là một sự kiện định tuyến |
| Static / OSPF / IS-IS / BGP | các giao thức định tuyến; fabric trung tâm dữ liệu dùng BGP (eBGP theo từng liên kết) hoặc OSPF | log neighbour up/down chỉ ra chính xác liên kết nào chập chờn và khi nào |
| ECMP | đa đường cùng chi phí (equal-cost multipath) trên N uplink; luồng dữ liệu được băm như trong LAG | một uplink lỗi làm suy giảm 1/N số luồng dữ liệu; BFD (50–300 ms) phát hiện sự cố nhanh hơn timer của giao thức |
| Dampening | ngăn một giao diện chập chờn quảng bá tuyến | một thiết bị quang chập chờn rốt cuộc bị dampened — liên kết “up” nhưng traffic không được định tuyến |
| VRF | các bảng định tuyến riêng biệt (VRF quản lý!) | ping switch qua sai VRF trông giống như lỗi liên kết |
| Dự phòng chặng đầu (HSRP/VRRP) | gateway ảo giữa hai switch | chập chờn gây chuyển đổi gateway |
Overlay
| Overlay | Ở đâu | Góc nhìn quang học |
|---|
| VXLAN / EVPN | fabric trung tâm dữ liệu: L2 trên nền L3 | tunnel chạy trên ECMP; một liên kết spine lỗi làm suy giảm tunnel một cách ngẫu nhiên, không theo quy luật |
| MPLS / SR | nhà mạng | fast reroute (< 50 ms) che giấu hiện tượng chập chờn — hãy kiểm tra bộ đếm của underlay |
| EVPN multihoming (ESI-LAG) | thay thế MLAG | các liên kết thành viên đi tới các leaf khác nhau, quy tắc giống như thành viên LAG |
Điều khiển luồng và lớp lossless
| Cơ chế | Mục đích | Góc nhìn quang học |
|---|
| 802.3x pause | dừng neighbour | hiếm khi dùng; pause toàn cục che giấu tình trạng nghẽn |
| PFC (802.1Qbb) | pause theo từng mức priority cho RoCE/FCoE | một liên kết có lỗi CRC sẽ kích hoạt truyền lại, không phải pause — nhưng cơn bão pause từ một cổng chập chờn có thể làm đứng cả lớp lossless trên toàn fabric (Lossless Ethernet) |
| ECN | đánh dấu tình trạng nghẽn | — |
Đọc ngược triệu chứng ở lớp chuyển tiếp về lớp vật lý
| Triệu chứng ở lớp chuyển tiếp | Nguyên nhân vật lý cần kiểm tra |
|---|
| TCN của STP xuất hiện vài phút một lần, MAC flap trong log | một uplink đang chập chờn — công suất Rx theo DDM gần ngưỡng độ nhạy, đầu nối bẩn |
| Thành viên LACP ở trạng thái “suspended” / “individual” | lệch FEC hoặc tốc độ trên thành viên đó; module không được nhận diện |
| Neighbour OSPF/BGP reset trên một liên kết | thiết bị quang chập chờn, hoặc module ở giới hạn nhiệt độ |
| ECMP: một phần luồng dữ liệu chậm hoặc mất gói | một uplink có lỗi FEC không sửa được / lỗi CRC |
| Khung jumbo lỗi, ping vẫn chạy | MTU — không phải do quang học |
| Vòng lặp hoặc bão broadcast sau khi sửa sợi quang | liên kết một chiều, đảo cực tính trên MPO, thiếu UDLD |
| Traffic dừng sau khi nâng cấp phần mềm | quang học bên thứ ba bị từ chối trên bản phát hành mới (Ma trận tương thích và firmware) |
| Server thấy link up, không có traffic | sai VLAN/lệch VLAN gốc, hoặc có LAG trên switch nhưng không có trên server |
Các bước kiểm tra vật lý đứng sau mỗi dòng: Chỉ mục triệu chứng, Xác minh thiết bị quang trên switch.
Trong CodingBox
Triệu chứng ở lớp chuyển tiếp chỉ tới một cổng; cổng đó chỉ tới một module; DDM, thông tin nhận dạng và ngưỡng của module — đọc trên switch hoặc trên bàn thử — sẽ khép lại vụ việc. Lưu một hồ sơ theo từng module trong code database biến “LAG lại chậm nữa rồi” thành “thành viên 3, số sê-ri X, Rx −17 dBm, đã thay”.