單向鏈路問題是指鏈路上的兩條傳輸路徑中，有一條出現了問題，但并不是兩條同時出現問題。這可能是因為線纜錯誤、切斷了一條光纖線纜、拔掉了一根管線、GBIC問題，或其他問題。因為STP會監控入向BPDU，以便知道何時重新收斂網絡，單向鏈路兩端的鄰接交換機可能都會成為轉發狀態，從而造成環路，如圖所示。 上圖顯示了SW1和SW2之間兩根線纜的光纖鏈路。SW2一開始為阻塞狀態，但因為SW1傳輸路徑故障，SW2無法從SW1那里收到Hello。SW2隨后轉為轉發狀態，現在所有交換機上的所有鏈路都是轉發狀態。即使SW1的傳輸光纖有故障，數據幀也會逆時針在網絡中循環。 在Catalyst交換機上，有幾種機制可以用來檢測和避免由單向鏈路造成的問題。這些機制包括UDLD、STP環路防護、網橋保障和RSTP/MST爭議機制。 單向鏈路檢測（Unidirectional Link Detection，UDLD）是Cisco私有的二層消息協議，是用于一對設備之間的響應機制。使用UDLD消息，每臺交換機作為消息的生成者，通告自己的身份和端口標識符對，以及它從相同網段上獲知的鄰居交換機/端口對列表。通過使用這個信息，UDLD可以通過以下現象來檢測單向鏈路。

• 來自鄰居的UDLD消息中不包含自己的交換機/端口對。這說明鄰居沒有收到自己的消息（比如切斷的光纖），或鄰居發送這些UDLD消息的端口與鄰居收到自己發出的UDLD消息的端口不同（比如Tx光纖被插到Rx光纖之外的不同端口）。
• 來自鄰居的UDLD消息中包含的交換機/端口生成者對，與自己使用的交換機/端口生成者對相同。表示這是一個自環端口。
• 交換機只檢測到了一個鄰居，但鄰居UDLD消息表示它檢測到的鄰居列表中包含多于一對的交換機/端口對。這表明共享介質互連性能有問題，不能提供所有連接設備間的完全可見性。

若檢測到上述任意現象，UDLD就會聲明這條鏈路是單向的，并將端口置為err-disable狀態。 此外，在端口沒有關閉的情況下，如果丟失了所有的入向UDLD消息，也表明有單向鏈路問題。然而這種現象并不總是表示單向鏈路的可靠跡象。例如，假設兩臺交換機之間使用一對金屬/光纖介質轉換器互連。如果一臺交換機已關閉，另一臺交換機并不會發生鏈路關閉事件；只是發現不再收到UDLD消息。這時候如果認為鏈路已經成為單向的，就不對了。 因此UDLD對于突然無法收到UDLD消息，有兩種操作模式。在正常模式中，如果不再收到UDLD消息，交換機會嘗試與鄰居重連（8次），如果嘗試失敗，UDLD不采取操作。特別是，不再收到UDLD消息的端口會保持啟用狀態。在激進模式中，如果不再收到UDLD消息，交換機會進行8次嘗試與其鄰居重連，如果嘗試失敗，UDLD會將端口置為err-disable狀態。正常和激進模式之間的區別在于交換機對于突然丟失入向UDLD消息所作出的響應，這種現象隱含暗示了可能出現單向鏈路的情況。注意如果明確檢測到前文描述的三種單向鏈路現象，正常和激進模式都會將端口置為err-disable狀態。 工程師可以在全局啟用UDLD，或基于端口啟用UDLD，兩臺互連設備上都需要啟用。全局UDLD配置只應用于光纖端口；基于端口的UDLD配置無論介質如何都可以啟用。UDLD在全局使用udld {enable | aggressive} 命令啟用，enable關鍵字表示正常模式，而aggressive關鍵字表示激進模式。在端口上，使用udld port [aggressive] 命令啟用UDLD。如果省略了aggressive關鍵字，就表示使用正常模式。UDLD的運行狀態中包含端口信息、檢測到的鄰居，以及鄰居狀態，工程師可以使用命令show udld 和show udld neighbors進行查看。如果UDLD在檢測到單向鏈路條件后，將端口置為了err-disable狀態，除了關閉再啟用外，工程師也可以在特權EXEC模式中使用udld reset命令重置端口。 STP環路防護是一項附加邏輯，與點到點鏈路上的根端口和替換端口接收BPDU有關。在單向鏈路上，這些端口可能會從根端口或替換端口變為指定端口，進而創建交換環路。STP環路防護特性認為在根端口和替換端口收到BPDU后，在一個正常工作的網絡中，這些端口不可能在不關閉的前提下突然停止接收BPDU。根端口和替換端口突然無法收到入向BPDU，表明可能出現了單向鏈路的情況。 遵循此邏輯.STP壞路防護機制能夠防止根端口和替換端口由于不再收到入向BPDU而變為指定端口。如果這些端口不再收到BPDU.當端口上保存的BPDU超時后.壞路防護特性會將其置為壞路不一致的阻塞狀態。再次開始接收BPDU后?端口將自動移出此狀態。 工程師可以在全局啟用環路防護特性.也可以基于端口啟用.這是一種本地保護機制（即不要求其他交換機也配置壞路防護）。如果工程師使用全局命spanning-tree loopguard default來激活壞路防護特性.它會自動保護交換機上點到點鏈路類型的所有根端口和替換端口。全局配置的環路防護特性并不保護共享類型鏈路上的端口。工程師也可以使用命令spanning-tree guard loop基于端口配置.此時可以將該特性應用于共享鏈路上的端口。 網橋保障只適用于RPVST+和MST.且只用于點到點鏈路.是壞路防護特性所用理念的進一步的擴展。網橋保障特性修改了發送BPDU的規則。端口上啟用了網橋保障特性時，端口總是以Hello間隔發送BPDU.無論它是根端口、指定端口、替換端口.還是備用端口。BPDU實際上成為了一對互連交換機之間的Hello機制。網橋保障機制一一被保護的端口必須要能夠接收BPDU。如果收不到BPDU的話，端口將被置為BA不一致阻塞狀態.直到再次開始接收BPDU。除了單向鏈路.當交換機發生故障.不再參與RPVST+/MST （完全停止處理和發送BPDU）.而是完全開啟它們的端口時.網橋保障特性也能夠在這種時刻預防壞路的生成。在本書寫作時.特定的Catalyst 6500和Nexus「000平臺能夠支持網橋保障特性。在Catalyst 6500系列設備匕配置該特性時，要求既要在全局使用命令spanning-tree bridge assurance進行配置.也要在連接其他交換機的STP點到點鏈路類型的端口上使用 接口命令spanning-tree portfast network來激活。鄰居設備上必須也配置使用網橋保障特性。 爭議機制是另一種用來檢測單向鏈路的標準化方式。它使用RST標志字段和MSTBPDU中編碼的信息，即轉發BPDU的那個端口的角色和狀態。操作原則非常簡單：如果端口從聲明為指定學習狀態或指定轉發狀態的端口上收到了一個次優BPDU，它自己將進入丟棄狀態。Cisco也在RPVST+中應用了爭議機制。傳統的STP/PVST+不支持爭議機制，因為這些STP版本沒有將端口角色和狀態編碼到BPDU中。爭議機制是RSTP/MST的組成部分，無須配置。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的STP-17-对抗单向链路问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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