STP链路故障后的MAC地址表错误的分析

STP链路故障MAC地址表错误复现

        在上边这个例子中，B交换机的MAC地址表项定义了通过端口g0/0/3可以到达主机A，通过端口g0/0/1到达主机B，但是由于C交换机的RP端口产生故障，导致生成树拓扑重新收敛，此时A主机发往B交换帧后，B交换机会先查MAC地址表，还是会先把A主机的帧数据从g0/0/1发出去（MAC地址表老化时间是300s，远远超过了STP链路故障恢复时间）。交换机A此时由于g0/0/2端口故障，找不到目标地址，就会把这个单播帧在其他端口进行泛洪，网络中断。这样的转发是错误的，那如何避免？

我们在上节聊到，STP协议在有一个端口是AP的根桥故障后，AP端口会从Blocking转变为listening，Listening-->learning-->Forwarding，两个15s后变为Forwarding状态。

在这个例子中，C交换机g0/0/2变为Forwarding的同时（确切的说是当AP的状态从blocking到listening状态）向对端发送TCN的BPDU，用来告知网络拓扑发生变更。

上游交换机收到后，会发送TCA比特位置1的配置BPDU报文，同时，会继续将TCN BPDU（复习一下，stp协议一共有两种BPDU第一种是配置BPDU，第二种是拓扑改变通知BPDU(TCN BPDU)）向根桥转发TCN BPDU报文。

根桥收到TCN BPDU后，向其他端口所有端口发送TC=1的配置BPDU，通知全网交换机，网络拓扑已经发生改变，将下游设备把MAC地址表项的老化时间由默认的300s修改为转发延时时间（默认15s）。

最多等待15s，B交换机的错误MAC地址表项就会自动清除，然后B交换机可以重新开始MAC表项的学习及转发操作。

从上边这个过程我们能够发现，华为设备STP协议几种发送TCN BPDU报文的情况

1、第一种就是过渡到forwarding状态后，发送TCN    BPDU

2、RP发送给根桥TCN BPDU

我们讲述了上边的案例，发现通过缩减MAC地址表项老化时间解决因为STP故障导致的MAC地址错误问题，但是还有一种情况我们不得不再次考虑，那就是对于边界STP设备，如果他接入的都是电脑主机，主机开关机，导致网络拓扑发生改变，根桥就会不断的发送TC=1的BPDU报文，不断地重置MAC地址表老化时间，新的问题产生了。

这个问题的避免，华为STP协议不得不对拓扑变化进行新的定义，什么情况下才算是拓扑变化呢？

1、当DP端口进入到forwarding状态认为是拓扑变化，华为设备新加边缘端口属性，如果设置STP交换机的其中一个端口为边缘端口，如果该端口进入到forwarding状态，则不认为是发生了拓扑改变。

2、RP失效或者RP进入Fordwarding状态认为是拓扑变化（就是解决STP故障后的MAC地址表错误问题）

3、非根桥DP端口失效不认为是拓扑改变（比如非根桥交换机是一台终端接入交换机，当终端接入设备，端口变为DP时，此时终端关机，端口失效，就不认为是拓扑改变）

4、根桥的DP失效直接发送TC BPDU（如果是根桥的DP失效，那就直接发送TC,拓扑一定发生改变了）