Grundlagen der Weiterleitung: VLANs, LAG, Spanning Tree, Routing
Ein Transceiver-Problem meldet sich nie als Transceiver-Problem. Es erscheint als Spanning-Tree-Topologieänderung, als suspendiertes LAG-Mitglied, als flappender OSPF-Nachbar, als flatternden VXLAN-Tunnel oder als „die Hälfte der Nutzer ist langsam“. Um diese Symptome auf die physische Schicht zurückzuführen, braucht man das Forwarding-Vokabular: wie ein Switch MAC-Adressen lernt, was VLANs und Trunks sind, wie Link Aggregation Flows hasht, warum Spanning Tree Ports blockiert und was Routing-Protokolle tun, wenn ein Link blinkt. Diese Seite ist dieses Vokabular, beschränkt auf das, was zählt, wenn die Ursache ein verschmutzter Steckverbinder sein könnte.
Layer 2: MAC-Lernen und VLANs
| Konzept | Was passiert | Optik-Aspekt |
|---|
| MAC-Lernen | die Quell-MAC jedes Frames wird gegen den Eingangsport gespeichert; unbekannte Ziele werden geflutet | ein flappender Port verwirft und lernt Einträge neu — kurze Fluten nach jedem Flap |
| Aging | Einträge verfallen (Standard 300 s) | — |
| VLAN (802.1Q) | eine Broadcast-Domäne; Frames tragen auf Trunks ein 12-Bit-Tag (1–4094) | — |
| Access-Port | ein untagged VLAN | — |
| Trunk-Port | mehrere getaggte VLANs, ein natives untagged | ein Native-VLAN-Mismatch über einen Uplink zeigt sich als partielle Konnektivität, nicht als Link-Fehler |
| MTU / Jumbo | 1 500 Byte Standard, 9 000–9 216 Jumbo | ein MTU-Mismatch über einen Uplink lässt kleine Pakete durch, verwirft große — sieht wie intermittierende Optik aus |
| Storm Control, BPDU Guard, Port Security | Schutzfunktionen, die Ports abschalten | ein durch eine dieser Funktionen errdisabled Port sieht wie ein totes Modul aus (Symptomindex) |
Spanning Tree
| Variante | Konvergenz | Hinweise |
|---|
| STP (802.1D) | 30–50 s | Legacy |
| RSTP (802.1w) | < 1–3 s | Standard bei den meisten |
| MSTP (802.1s) | wie RSTP, pro Instanz | VLAN-Gruppen |
| PVST+/Rapid-PVST+ | pro VLAN | Cisco |
Spanning Tree blockiert redundante L2-Pfade. Was eine defekte Optik damit anstellt:
- ein flappender Uplink erzeugt Topology-Change-Notifications (TCN); jede TCN leert die MAC-Tabellen netzweit und verursacht Sekunden von Flooding — Nutzer sehen Stockungen bei jedem Flap (Link-Flapping);
- ein unidirektionaler Link (eine Faser unterbrochen, Tx funktioniert, Rx nicht) kann eine Schleife erzeugen, wenn keine BPDUs mehr ankommen — UDLD, Loop Guard und Bridge Assurance existieren genau dafür (Kein Link);
- blockierte Port-LEDs (gelb) sind an redundanten Links normal, kein Fehler (Port-Benennung & LEDs).
Leaf-Spine-Fabrics vermeiden STP, indem sie jeden Link routen.
Link Aggregation (LAG, Port-Channel, Bond)
| Punkt | Regel |
|---|
| Protokoll | LACP (802.1AX / 802.3ad): Mitglieder tauschen PDUs aus, handeln die Mitgliedschaft aus; statisches LAG hat keinen Schutz |
| Mitglieder | gleiche Geschwindigkeit, Duplex, MTU; die meisten NOS verlangen gleichen FEC und Medientyp — 4 × 25G-Optik oder 4 × 25G-DAC, nicht gemischt |
| Hashing | Flows werden nach Hash von MAC-/IP-/Port-Feldern verteilt; ein Flow überschreitet nie die Geschwindigkeit eines Mitglieds |
| Mitglied mit Fehlern | LACP hält es im Bündel, solange PDUs durchkommen; CRC-Fehler auf einem Mitglied verfälschen die auf es gehashten Flows — „manche Sitzungen langsam, andere in Ordnung“ ist das Erkennungsmerkmal (VDM- und FEC-Metriken) |
| Min-Links | Bündel geht down, wenn weniger als N Mitglieder up sind — schützt davor, auf einem einzigen degradierten Link zu laufen |
| Namen | Port-channel, ae, Eth-Trunk, bond, PortChannel je nach NOS |
| Über zwei Switches | MLAG/vPC/VLT (Stacking & MLAG) |
Praktisch: Wenn ein LAG „funktioniert, aber langsam ist“, die Zähler pro Mitglied und DDM prüfen, nicht das Bündel.
Layer 3: Routing auf dem Switch
| Konzept | Was es ist | Optik-Aspekt |
|---|
| SVI / Routed Port | IP-Interface auf einem VLAN oder auf einem physischen Port | geroutete Uplinks haben kein STP; ein Flap ist ein Routing-Ereignis |
| Statisch / OSPF / IS-IS / BGP | Routing-Protokolle; DC-Fabrics nutzen BGP (eBGP pro Link) oder OSPF | Nachbar-up/down-Logs zeigen genau, welcher Link wann geflappt hat |
| ECMP | Equal-Cost-Multipath über N Uplinks; Flows gehasht wie bei LAG | ein defekter Uplink degradiert 1/N der Flows; BFD (50–300 ms) erkennt einen Ausfall schneller als Protokoll-Timer |
| Dampening | unterdrückt die Ankündigung eines flappenden Interfaces | eine flappende Optik landet gedämpft — Link „up“, aber Traffic nicht geroutet |
| VRF | getrennte Routing-Tabellen (Management-VRF!) | den Switch über das falsche VRF zu pingen sieht wie ein Link-Fehler aus |
| First-Hop-Redundanz (HSRP/VRRP) | virtuelles Gateway zwischen zwei Switches | Flaps verursachen einen Gateway-Switchover |
Overlays
| Overlay | Wo | Optik-Aspekt |
|---|
| VXLAN / EVPN | DC-Fabrics: L2 über L3 | Tunnel laufen über ECMP; ein ausfallender Spine-Link degradiert Tunnel zufällig, nicht deterministisch |
| MPLS / SR | Carrier | Fast Reroute (< 50 ms) verdeckt Flaps — die Underlay-Zähler prüfen |
| EVPN-Multihoming (ESI-LAG) | ersetzt MLAG | Mitglieder-Links zu unterschiedlichen Leaves, gleiche Regeln wie bei LAG-Mitgliedern |
Flow Control und lossless Klassen
| Mechanismus | Zweck | Optik-Aspekt |
|---|
| 802.3x Pause | den Nachbarn stoppen | selten genutzt; globales Pause verdeckt Überlastung |
| PFC (802.1Qbb) | Pause pro Priorität für RoCE/FCoE | ein Link mit CRC-Fehlern löst Retransmits aus, kein Pause — aber Pause-Stürme von einem flappenden Port können eine lossless Klasse fabric-weit stauen (Lossless Ethernet) |
| ECN | Überlastung markieren | — |
Forwarding-Symptome auf die physische Schicht zurückführen
| Forwarding-Symptom | zu prüfende physische Ursache |
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| STP-TCNs alle paar Minuten, MAC-Flaps in den Logs | ein flappender Uplink — DDM-Rx-Leistung nahe der Empfindlichkeit, verschmutzter Steckverbinder |
| LACP-Mitglied „suspended“ / „individual“ | FEC- oder Geschwindigkeits-Mismatch auf diesem Mitglied; Modul nicht erkannt |
| OSPF-/BGP-Nachbar-Reset auf einem Link | flappende Optik oder Modul am Temperaturlimit |
| ECMP: eine Teilmenge der Flows langsam oder verlustbehaftet | ein Uplink mit unkorrigierbaren FEC-Fehlern / CRC |
| Jumbo-Frames schlagen fehl, Pings funktionieren | MTU — keine Optik |
| Schleife oder Broadcast-Sturm nach einer Faserreparatur | unidirektionaler Link, Polaritätsvertauschung am MPO, fehlendes UDLD |
| Traffic stoppt nach einem Software-Upgrade | Drittanbieter-Optik im neuen Release abgelehnt (Kompatibilitätsmatrizen & Firmware) |
| Server sieht Link up, kein Traffic | falsches VLAN/Native-Mismatch, oder LAG auf dem Switch und keins auf dem Server |
Die physischen Prüfungen hinter jeder Zeile: Symptomindex, Optik auf einem Switch verifizieren.
In CodingBox
Symptome auf der Forwarding-Schicht zeigen auf einen Port; der Port zeigt auf ein Modul; das DDM, die Identität und die Schwellwerte des Moduls — gelesen am Switch oder auf der Werkbank — schließen den Fall. Ein Datensatz pro Modul in der Code-Datenbank macht aus „das LAG war wieder langsam“ ein „Mitglied 3, Serial X, Rx −17 dBm, ersetzt“.