STP震荡引起CPU占用率高

Posted 2020-12-07

STP震荡引起CPU占用率高
问题现象描述
一台盒式交换机的CPU占用率过高，交换机输出大量的ARP报文超过CPCAR后丢弃的日志，同时采集端口信息时，发现所有使能STP的端口接收的TC报文计数均在增长。

问题根因说明
端口收到大量的TC报文引起STP震荡，触发大量MAC表项删除、ARP表项刷新，使交换机需要处理大量ARP-Miss、ARP-Request和ARP-Reply报文，导致CPU占用率升高。

问题判断方法

1. 查看日志，设备上出现CPU占用率过高的日志信息。
   
2. 查看日志，设备上还有大量的ARP报文超过CPCAR后丢弃的日志记录。
   
3. 采集端口TC（Topology Change）报文收发情况。
   隔几秒执行一次display stp tc-bpdu statistics命令，查看端口TC/TCN报文收发计数，发现所有使能STP的端口，接收的TC报文计数均在增长。
   解决方案
4. 系统视图下执行stp tc-protection命令，打开TC保护的告警开关。
   打开TC保护告警开关后，可以保证设备频繁收到TC报文时，每2秒周期内最多只处理1次表项刷新，从而减少MAC、ARP表项频繁刷新对设备造成的CPU处理任务过多。
   同时设备会触发MSTP_1.3.6.1.4.1.2011.5.25.42.4.2.15 hwMstpiTcGuarded和MSTP_1.3.6.1.4.1.2011.5.25.42.4.2.16 hwMstpProTcGuarded两个告警。
5. 系统视图下执行arp topology-change disable命令，去使能设备响应TC报文的功能。
   当设备收到TC报文后，默认会对ARP表项进行老化。执行该命令后，当设备收到TC报文时，不对ARP表项进行老化或删除，避免网络拓扑变化频繁时，设备重新的学习ARP表项造成网络中ARP报文过多，导致设备的CPU占用率过高。
6. 系统视图下执行mac-address update arp命令，使能MAC刷新ARP功能。
   当设备收到TC报文后，默认会清除MAC表项。执行该命令后，在MAC地址表项出接口刷新时，设备将直接刷新ARP表项的出接口，可以减少大量不必要的ARP表项刷新。
   经验总结
   在处理CPU高的问题时，需要多关注CPCAR丢包情况。

在部署STP时，建议配置TC保护功能，并将所有连接终端的接口配置成边缘端口，这样可以避免某些端口的状态变化引起整个STP网络震荡而重新收敛。