1、事情起因
因公司业务扩展，需增设2个部门。为此需要增加一台二层交换机，并对网络增加划分vlan4、vlan5,但新增的vlan终端通信发生异常，需要进行排错。
2、问题描述
原有网络拓扑情况：
- 原有交换机LSW1、2、3、4，其中只有LSW1交换机为三层核心交换机，所有交换机内都划有vlan1、vlan2、vlan3，交换机的trunk都配置允许所有vlan通过。
- 为示意图清晰，除PC2外（处于vlan1内），原有三个vlan内的终端都省略未画出。
- 各交换机及终端配置正确，工作正常。
新修改网络拓扑情况(示意图中红色区域)：
- 新增终端PC3、PC4、PC5、PC6，各自接入交换机端口都配置为Access类型，并加入vlan4。
- 新增设备LSW5为二层交换机，内配vlan4，vlan5，通过trunk类型端口与LSW1相连。
- LSW1、LSW3、LSW4交换机内增加vlan4、vlan5。
出现故障情况：
- PC6无法ping通PC2与PC4
- PC6可以ping通PC3
- PC4可以ping通PC2
3、排故思路
- PC6可ping通PC3，证明新增加的该段物理链路正常，可实现同交换机内同vlan通信
- PC6 ping PC4不通，即无法实现跨交换机的相同vlan内通信，查看PC6的ARP表，发现PC6没有获得对方的ARP信息，可初步判断两台PC之间二层通信存在问题。
- 查看各交换机接口配置，未发现问题
- 查看交换机LSW3内的MAC转发表，可见PC6的网卡MAC地址表项，说明LSW3可正确接收PC6发送的数据帧
- 查看交换机LSW2内的MAC转发表，未见PC6的网卡MAC地址表项，说明LSW2并未从接口接收到PC6发送的数据帧，且因原有vlan通信正常，说明物理链路不存在问题。
- 检查LSW2的配置，并未部署帧过滤技术，通过display vlan命令，发现LSW2上不存在vlan4。这是因为LSW2交换机上不存在vlan4用户，因此在此前配置过程中，并没有创建vlan4，导致LSW2无法处理vlan4的数据帧
- 在LSW2上创建vlan4，问题解决。
4、所涉及到的技术点
- ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议。可根据IP地址获取MAC地址的TCP/IP协议。该协议可通过IP地址得到到同一网段内终端的MAC地址，对于非同一网段的终端，得到的是网关的MAC地址。在本次事件中，C6发出的ARP Request广播达到了LSW3后，LSW3会对此进行泛洪，但LSW2并未接收到或拒绝接收该数据帧。
- 二层通信机制及交换机MAC转发表的学习。交换机对于MAC地址表内无记录项的数据帧会进行泛洪。其MAC地址表的学习是通过数据帧的源MAC地址及数据帧进入交换机的端口号，而非目的MAC地址及发送端口号。
5、同一vlan数据发送过程
假设PC1 ping PC2，其间经过一台交换机，并处于同一网段。网络拓扑如图所示。
PC1根据IP及子网掩码判断PC2和自己处于同一网段：
- 由于是第一次通信，PC1内ARP表里未有PC2的MAC地址，所以PC1将发送一个ARP Request，该请求的源MAC地址为PC1，目的地址为广播地址
- 交换机E0/0/1端口接收到ARP请求后，将PC1的MAC地址及机E0/0/1端口号记录在MAC地址表中，同时向除机E0/0/1端口外其他同一vlan中的端口进行泛洪
- PC2收到该ARP请求包后，根据包内的目的IP地址判断出是发给自己的，会生成一个ARP响应包，该包的源MAC地址是PC2，目的MAC地址是PC1
- 交换机端口机E0/0/2收到PC2发来的ARP响应包后，会在MAC地址表内写入PC2的MAC地址及机E0/0/2端口号。同时，ARP响应包将通过交换机机E0/0/1端口转发给PC1
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