用流量統計追查丟包

引言：遇到交換機丟包類故障問題，一般都需要抓包分析，而多數情況因現場條件受限，導致抓包不易實施。筆者通過交換機流量統計功能，可以快速定位產生丟包故障的交換機端口，大大提高處理故障的效率，并根據丟包故障問題從二層和三層兩個方面找出交換機丟包故障排除方法。

遇到交換機丟包類故障問題，一般都需要抓包分析，而多數情況因現場條件受限導致抓包不易實施。筆者通過交換機流量統計功能，可以快速定位產生丟包故障的交換機端口，可以大大提高處理故障的效率，有效提高網絡管理人員對于丟包問題的定位效率，縮短問題解決時間，并根據丟包故障問題從二層和三層兩個方面找出交換機丟包故障排除方法。

圖1 流量路徑示意圖

圖2 配置舉例圖

丟包故障點快速定位方法

對交換機而言，解決最困難的故障就是丟包類故障，引發交換機端口丟包的原因有很多，主要原因一般是由于物理故障、配置錯誤、病毒木馬、物理連接不緊密等原因造成，丟包故障呈現時斷時續、未中斷速率慢等現象?？梢允褂媒粨Q機流量統計功能快速定位交換機丟包故障端口或該端口的物理鏈路，因為流量統計抓取的是設備底層的統計，精確而快速，可有效分析數據丟包情況。

流量統計定位原理

如圖1所示，假設從計算機PC1 至計算機 PC2丟包。針對交換機Ge0接口而言，報文源地址IP1至目的地址IP2是inbound方向，相反，回程報文IP2至IP1是outbound方向；而針對交換機Ge1接口而言，報文源地址IP1至目的地址IP2是outbound方向，相反，回程報文IP2至IP1是inbound方向。

在報文流轉端口部署針對故障IP的入方向和出方向的流量統計策略，可以判斷數據包是丟在了鏈路上還是交換機轉發異常導致丟包，通過交換機出入端口數據包的丟包數據和數據包轉發數量比較，可以把故障范圍精確到交換機端口或鏈路上。

流量統計部署方法

文中所有配置均以華為交換機S7700為例，如圖2，根據流量轉發路徑，在流量的入接口和出接口分別配置流量統計。配置舉例如下。

1.配置流量統計策略

[S7700]acl number 3000

[S7700-acl-adv-3000]rule 0 permit icmp source 11.11.11.11 0 destination 22.22.22.22 0

[S7700-acl-adv-3000]rule 5 permit icmp source 22.22.22.22 0 destination 11.11.11.11 0

[S7700-acl-adv-3000]quit

[S7700]traffic classifier huawei

[S7700-classifierhuawei]if-match acl 3000

[S7700-classifierhuawei]quit

[S7700]traffic behavior huawei

[S7700-behaviorhuawei]statistic enable

[S7700-behaviorhuawei]quit

[S7700]traffic policy huawei

[S7700-trafficpolicyhuawei]classifier huawei behavior huawei

[S7700-trafficpolicyhuawei]quit

2.在VLAN或端口視圖下應用策略

[S7700]interface GigabitEthernet 0/0/1

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/1 ]traffic-policy huawei inbound

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/1 ]traffic-policy huawei outbound

[S7700] interface GigabitEthernet 0/0/2

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/2 ]traffic-policy huawei inbound

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/2 ]traffic-policy huawei outbound

3.查看流量統計結果命令

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/1]display traffic policy statistics interface GigabitEthernet 0/0/1 inbound

[ S 7 7 0 0 -GigabitEthernet0/0/1]display traffic policy statistics interface GigabitEthernet 0/0/1 outbound

4.清空流量統計結果命令

事例中，通過查看流量統計結果，可以很快定位丟包故障交換機端口或鏈路。

二層丟包故障排除

在找到交換機丟包故障端口或鏈路后，可按下列步驟排除二層丟包故障。

1.檢查接口與鏈路

丟包類故障，最常見的故障一般都是由于接口或接線連接不緊密造成的，對故障接口或鏈路的連接接口和連接線進行檢查和緊固，主要查看接口是否連接緊密，連接線是否破損等。此外，進入交換機的配置模式，使 用display interface GigabitEthernet X/X/X（X/X/X為交換機端口號）檢查出入端口狀態、速率、雙工模式是否正確，相互連接的兩個設備的端口工作模式必須完全一致，且鏈路無CRC錯誤報文計數等。

2.檢查交換機端口工作狀態是否正常

一般交換機都會使用STP、RSTP、MSTP、RRPP等協議，在這些協議發揮作用時，可能會造成有的端口處于阻塞或轉發狀態，當兩種狀態互相轉換時，會造成數據包丟包。

3.確保交換機配置正常

使用dislay vlan X（X為VLAN編號），確認本交換機出入端口的VLAN相同，因二層轉發只依賴于VLAN+MAC。使用dislay mac-address命令，確認流量的目的MAC地址是否正確學習在出接口，同時需要關注是否存在MAC地址在多個端口產生漂移的情況。

4.查看交換機出入端口是否存在擁塞

使用display interface GigabitEthernet X/X/X（X/X/X為交換機端口號）命令查看問題端口信息。查看端口出方向是否存在Discard計數持續增加情況，如果有則說明該接口存在流量突發擁塞情況。出現擁塞一般是數據流量超過交換機負荷或網絡中有廣播風暴。

三層丟包故障排除

在找到交換機丟包故障端口或鏈路后，可按下列步驟排除三層丟包故障。

1.按二層丟包故障的步驟先排除由二層故障引發的故障。

2.查看源地址和目標地址之間的路由。如果源地址和目標地址之間無法Ping通或路由條目不穩定等原因，也會造成數據包丟包。

使 用display ip routing-table X.X.X.X（X.X.X.X為目標IP地址）命令可以查看到目標IP地址的路由是否存在或正常。檢查路由對應的下一跳是否可達，可以Ping下一跳的IP地址來進行測試確認。如果Ping不通雙方或一方處于交換機直連網段，可以使用命令來display arp | include X.X.X.X（X.X.X.X為目標IP地址）檢查這些設備的ARP是否已經在交換機上正確學習。

經驗總結

遇到丟包問題可以使用流量統計的方法快速方便的定位故障設備端口所在，相關端口的流量是否在合理范圍內，以及是否有連續的、錯誤吧統計增加情況，可以大大加快處理問題的速度以及縮小故障范圍。找到故障端口或鏈路后依據故障產生的可能原因逐一確認排除。