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简介

背景信息

要求

使用的组件

拓扑

概述

相关信息

简介

本文档介绍在共享非vPC第2层中继的Nexus 9000设备之间可能出现的ARP和MAC表行为。

背景信息

仅当SVI不使用用户定义的MAC地址，并且在vPC域下配置了vPC对等网关功能时，才会出现此行为。此外，只有当ARP表保持填充状态，而MAC地址表没有指定主机的MAC条目时，才可能看到此消息。

本文档中描述的行为是第一代Nexus交换机的ASIC限制，不影响Nexus 9300云扩展(EX/FX/GX/C)交换机及更高版本，并且已记录为Cisco Bug ID CSCuh94866的一部分。

要求

虚拟端口通道(vPC)、NXOS虚拟端口通道对等网关功能和Nexus操作系统(NXOS)的一般知识。

使用的组件

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

- Nexus 3000s/Nexus 9000s（仅限第一代）

- 虚拟端口通道功能(vPC)

- vPC对等网关功能

- 非vPC第2层(L2)中继

- 非vPC SVI

- NX-OS 7.0(3)I7(5)

拓扑

概述

假设主机A和N9K-B之间的ARP和MAC地址表为空，并且从主机A ping N9K-B。

Host-A# ping 192.0.2.3

PING 192.0.2.3 (192.0.2.3): 56 data bytes

36 bytes from 192.0.2.100: Destination Host Unreachable

Request 0 timed out

64 bytes from 192.0.2.3: icmp_seq=1 ttl=254 time=1.011 ms

64 bytes from 192.0.2.3: icmp_seq=2 ttl=254 time=0.763 ms

64 bytes from 192.0.2.3: icmp_seq=3 ttl=254 time=0.698 ms

64 bytes from 192.0.2.3: icmp_seq=4 ttl=254 time=0.711 ms

--- 192.0.2.3 ping statistics ---

5 packets transmitted, 4 packets received, 20.00% packet loss

round-trip min/avg/max = 0.698/0.795/1.011 ms

从主机A执行ping操作会导致主机A发送ARP请求9K-B。ARP请求从Po21的N9K-A（在VLAN上泛洪）进入，同时从Po20（通过思科交换矩阵服务[CFS]进行隧道）退出。因此，9K-B上的MAC地址表被正确填充，并且ARP条目被插入N9K-B的ARP表中，该表指向主机A的MAC地址0223.e957.6a3a的Po21（非vPC L2中继）。

N9K-B# show ip arp 192.0.2.100

Flags: * - Adjacencies learnt on non-active FHRP router

+ - Adjacencies synced via CFSoE

# - Adjacencies Throttled for Glean

CP - Added via L2RIB, Control plane Adjacencies

PS - Added via L2RIB, Peer Sync

RO - Re-Originated Peer Sync Entry

D - Static Adjacencies attached to down interface

IP ARP Table

Total number of entries: 1

Address         Age       MAC Address     Interface       Flags

192.0.2.100   00:01:07  0223.e957.6a3a  Vlan150

N9K-B# show mac address-table address  | i i 6a3a

*  150     0223.e957.6a3a   dynamic  0         F      F    Po21

N9K-B# show ip arp detail | i 3a

192.0.2.100   00:03:22  0223.e957.6a3a  Vlan150          port-channel21   <<<< Expected port-channel

当从N9K-B的MAC地址表中删除主机A的MAC地址时，可以看到此问题。 可以出于各种原因删除MAC地址，例如MAC地址老化、生成树协议(STP)拓扑更改通知(TCN)、通过命令行界面运行clear mac address-table dynamic命令等。

N9K-B# show ip arp 192.0.2.100

Flags: * - Adjacencies learnt on non-active FHRP router

+ - Adjacencies synced via CFSoE

# - Adjacencies Throttled for Glean

CP - Added via L2RIB, Control plane Adjacencies

PS - Added via L2RIB, Peer Sync

RO - Re-Originated Peer Sync Entry

D - Static Adjacencies attached to down interface

IP ARP Table

Total number of entries: 1

Address         Age       MAC Address     Interface       Flags

192.0.2.100   00:00:29     0223.e957.6a3a  Vlan150             <<< ARP remains populated

N9K-B# show mac address-table address 0223.e957.6a3a

Legend:

* - primary entry, G - Gateway MAC, (R) - Routed MAC, O - Overlay MAC

age - seconds since last seen,+ - primary entry using vPC Peer-Link,

(T) - True, (F) - False, C - ControlPlane MAC, ~ - vsan

VLAN     MAC Address      Type      age     Secure NTFY Ports

---------+-----------------+--------+---------+------+----+------------------

N9K-B# ping 192.0.2.100

PING 192.0.2.100 (192.0.2.100): 56 data bytes

64 bytes from 192.0.2.100: icmp_seq=0 ttl=253 time=1.112 ms

64 bytes from 192.0.2.100: icmp_seq=1 ttl=253 time=0.647 ms

64 bytes from 192.0.2.100: icmp_seq=2 ttl=253 time=0.659 ms

64 bytes from 192.0.2.100: icmp_seq=3 ttl=253 time=0.634 ms

64 bytes from 192.0.2.100: icmp_seq=4 ttl=253 time=0.644 ms

--- 192.0.2.100 ping statistics ---

5 packets transmitted, 5 packets received, 0.00% packet loss

round-trip min/avg/max = 0.634/0.739/1.112 ms

请注意，ping仍然成功；但是，我们的ARP条目现在指向Po20(vPC PL)而不是Po21，后者不是预期的端口通道，因为VLAN 150是非VPC VLAN:

N9K-B# show ip arp detail | i i 6a3a

Flags: * - Adjacencies learnt on non-active FHRP router

+ - Adjacencies synced via CFSoE

# - Adjacencies Throttled for Glean

CP - Added via L2RIB, Control plane Adjacencies

PS - Added via L2RIB, Peer Sync

RO - Re-Originated Peer Sync Entry

IP ARP Table for context default

Total number of entries: 2

Address         Age       MAC Address     Interface        Physical Interface  Flags

192.0.2.100   00:15:54   0223.e957.6a3a    Vlan150          port-channel20   <<< Not Po21 once the issue is triggered.

您可以在两台Nexus 9000交换机上使用show ip arp internal event-history event命令来演示数据包通过思科交换矩阵服务(CFS)进行隧道传输：

N9K-B# show ip arp internal event-history event | i i tunnel

[116] [27772]: Tunnel Packets came with: vlan: 150, L2-SMAC :0223.e957.6a3a, L2-DMAC: 00be.758e.5677

[116] [27772]: Received tunneled packet on iod: Vlan150, physical iod: port-channel20

N9K-A# show ip arp internal event-history event | i i tunnel

[116] [28142]: Tunnel Packets sent with: vlan: 150, L2-SMAC :0223.e957.6a3a, L2-DMAC: 00be.758e.5677

[116] [28142]: Tunnel it to peer destined to remote SVI's Gateway MAC. Peer Gateway Enabled

您还可以在9K-B上使用debug ip arp系列调试命令来详细描述此行为：

N9K-B# debug logfile TAC_ARP

N9K-B# debug ip arp packet

N9K-B# debug ip arp event

N9K-B# debug ip arp error

N9K-B# show debug logfile TAC_ARP | beg "15:31:23"

2018 Oct 11 15:31:23.954433 arp: arp_send_request_internal: Our own address 192.0.2.3 on interface Vlan150,sender_pid =27661

2018 Oct 11 15:31:23.955221 arp: arp_process_receive_packet_msg: Received tunneled packet on iod: Vlan150, physical iod: port-channel20

2018 Oct 11 15:31:23.955253 arp: arp_process_receive_packet_msg: Tunnel Packets came with: vlan: 150, L2-SMAC :0223.e957.6a3a, L2-DMAC: 00be.758e.5677

2018 Oct 11 15:31:23.955275 arp: (context 1) Receiving packet from Vlan150, logical interface Vlan150 physical interface port-channel20, (prty 6) Hrd type 1 Prot type 800 Hrd len 6 Prot len 4 OP 2,  Pkt size 46

2018 Oct 11 15:31:23.955293 arp: Src 0223.e957.6a3a/192.0.2.100 Dst 00be.758e.5677/192.0.2.3

2018 Oct 11 15:31:23.955443 arp: arp_add_adj: arp_add_adj: Updating MAC on interface Vlan150, phy-interface port-channel20, flags:0x1

2018 Oct 11 15:31:23.955478 arp: arp_adj_update_state_get_action_on_add: Different MAC(0223.e957.6a3a) Successful action on add Previous State:0x10, Current State:0x10 Received event:Data Plane Add, entry: 192.0.2.100, 0000.0000.0000, Vlan150, action to be taken send_to_am:TRUE, arp_aging:TRUE

2018 Oct 11 15:31:23.955576 arp: arp_add_adj: Entry added for 192.0.2.100, 0223.e957.6a3a, state 2 on interface Vlan150, physical interface port-channel20, ismct 0. flags:0x10, Rearp (interval: 0, count: 0), TTL: 1500 seconds update_shm:TRUE

2018 Oct 11 15:31:23.955601 arp: arp_add_adj: Adj info: iod: 77, phy-iod: 91, ip: 192.0.2.100, mac: 0223.e957.6a3a, type: 0, sync: FALSE, suppress-mode: ARP Suppression Disabled flags:0x10

ARP应答从主机A进入9K-A，然后通过隧道传输到9K-B。请注意，由于对等网关vPC域增强已启用，9K-A将ARP应答传送到控制平面。这会导致9K-A代表N9K-B路由数据包，即使这是非vPC VLAN。

N9K-A# ethanalyzer local interface inband display-filter arp limit-c 0

Capturing on inband

2018-10-11 15:32:47.378648 00:be:75:8e:56:77 -> ff:ff:ff:ff:ff:ff ARP Who has 192.0.2.100?  Tell 192.0.2.3 <<<<

2018-10-11 15:32:47.379262 02:23:e9:57:6a:3a -> 00:be:75:8e:56:77 ARP 192.0.2.100 is at 02:23:e9:57:6a:3a

您可以使用NX-OS的Ethanalyzer控制平面数据包捕获功能来显示9K-B的控制平面不会在本地看到此ARP应答。

N9K-B# ethanalyzer local interface inband display-filter arp limit-c 0

Capturing on inband

2018-10-11 15:33:30.053239 00:be:75:8e:56:77 -> ff:ff:ff:ff:ff:ff ARP Who has 192.0.2.100?  Tell 192.0.2.3

2018-10-11 15:34:16.817309 00:be:75:8e:56:77 -> ff:ff:ff:ff:ff:ff ARP Who has 192.0.2.100?  Tell 192.0.2.3

2018-10-11 15:34:42.222965 00:be:75:8e:56:77 -> ff:ff:ff:ff:ff:ff ARP Who has 192.0.2.44?  Tell 192.0.2.43

<snip>

注意：根据事件顺序和情况，您可能会遇到从N9K-B到主机A的数据包丢失

N9K-B# ping 192.0.2.100

PING 192.0.2.100 (192.0.2.100): 56 data bytes

36 bytes from 192.0.2.3: Destination Host Unreachable

Request 0 timed out

Request 1 timed out

Request 2 timed out

Request 3 timed out

Request 4 timed out

--- 192.0.2.100 ping statistics ---

5 packets transmitted, 0 packets received, 100.00% packet loss

当未在非vPC SVI上配置SVI用户定义MAC地址时（即使这些地址不用于通过vPC路由邻接），也会发生此行为。此行为仅适用于第一代Nexus 9000交换机。

要解决此行为，请更改受影响的SVI的MAC地址。

N9K-A(config)# interface Vlan150

N9K-A(config-if)# mac-address 0000.aaaa.0030

N9K-A(config-if)# end

N9K-B(config)# interface Vlan150

N9K-B(config-if)# mac-address 0000.bbbb.0030

N9K-B(config-if)# end

注意：由于硬件限制，一次只能为每个设备配置16个用户定义的MAC地址。这在Cisco Nexus 9000系列NX-OS接口配置指南中进行了记录。

在应用此解决方法后，您可以使用NX-OS的Ethanalyzer控制平面数据包捕获功能来显示9K-A如何从不将ARP应答推送到其控制平面。

N9K-A# ethanalyzer local interface inband display-filter arp limit-c 0

Capturing on inband

2018-10-11 15:36:11.675108 00:00:bb:bb:00:30 -> ff:ff:ff:ff:ff:ff ARP Who has 192.0.2.100?  Tell 192.0.2.3

相关信息

有关第2层非vPC中继、路由邻接和SVI用户定义MAC要求的详细信息，请参阅创建虚拟端口通道路由拓扑文档。