在Catalyst交换机上配置超巨型帧/巨型帧支持

简介

本文档介绍如何在Cisco Catalyst交换机上配置超巨型帧/巨型帧支持。

先决条件

要求

尝试进行此配置之前，请确保满足以下要求：

• 了解 MTU.

• 了解超巨型帧和小巨型帧.

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

• Catalyst 6x00/Cisco 7600 OSR 系列

• Catalyst 4000/4500 系列

• Catalyst 3750/3560 系列

• Catalyst 3550 系列

• Catalyst 2970/2960 系列

• Catalyst 2950 系列

• Catalyst 2940/Catalyst Express 500 系列

• Catalyst 2900XL/3500XL 系列

• Catalyst 2948-L3/4908G-L3 系列

• Catalyst 1900/2800 系列

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

注意：在本文档的所有示例中，除非特别说明，否则所有以字节为单位对MTU进行引申的值都会省略以太网报头和帧校验序列(FCS)的18个字节。

规则

有关文档约定的更多信息，请参考 Cisco 技术提示约定。

背景信息

本部分介绍了本文档使用的基本术语。本部分还介绍了本文档中的配置所涉及的背景理论。

术语定义

• MTU：MTU是最大传输单元（网络可以传输的最大物理数据包大小，以字节为单位）的简称。任何大于 MTU 的消息在传输之前将会被分成较小的数据包。

• 超巨型帧：超巨型帧是大于标准以太网帧大小（1518字节）的帧(其中包括第2层(L2)报头和FCS)。超巨型帧大小由供应商定义，因为其并不在 IEEE 标准的规定范围内。

• 小巨型帧：小巨型帧功能允许交换机传输或转发略大于IEEE以太网MTU的数据包。如果没有此功能，则对于较大的帧，交换机将会声明这些帧过大并将它们丢弃。

背景理论

要在交换网络之间传输数据流，请确保传输的数据流 MTU 未超出交换机平台支持的 MTU。以下为某些帧的 MTU 大小被截断的原因：

• 供应商特定的要求：应用程序和某些网络接口卡(NIC)可以指定超出标准1500字节的MTU大小。此趋势很大程度上归因于所进行的某些研究，这些研究证明了增大以太网帧可以提高平均吞吐量。

• 中继：为了在交换机或其他网络设备之间传递VLAN-ID信息，使用中继来增大标准的以太网帧。当前最常见的中继形式是Cisco专有交换机间链路(ISL)封装和IEEE 802.1q。有关中继的详细信息，请参阅以下文档：

  • 交换机间链路帧格式

  • 802.q 中继的基本特性

• 多协议标签交换(MPLS)：在接口上启用MPLS时，MPLS还可以根据MPLS标记数据包的标签堆栈中的标签数量来增大数据包的帧大小。一个标签的总大小为 4 字节。一个标签栈的总大小为 n x 4 字节。如果形成了标签堆栈，则帧数可能会超过 MTU。

注意：本文不介绍异步传输模式(ATM)、SONET数据包(POS)或令牌环等接口。

配置

本部分提供有关如何配置本文档所述功能的信息。

配置

本文档使用以下配置：

• Catalyst 6x00/Cisco 7600 OSR 系列

• Catalyst 4000/4500 系列

• Catalyst 3750/3560 系列

• Catalyst 3550 系列

• Catalyst 2970/2960 系列

• Catalyst 2950 系列

• Catalyst 2940/Catalyst Express 500 系列

• Catalyst 2900XL/3500XL 系列

• Catalyst 2948-L3/4908G-L3 系列

• Catalyst 1900/2800 系列

Catalyst 支持的最大帧大小

各种Catalyst交换机支持各种帧大小的能力取决于许多因素，这些因素可能包括硬件和软件。请注意，某些模块可以支持比其他模块更大的帧，即使在同一平台中也是如此。此外，最大帧大小支持也会根据您使用的软件版本而变化。

Catalyst 6000/6500/Cisco 7600 OSR 系列

Catalyst 6000系列和7600光纤服务路由器(OSR)平台可支持从CatOS版本6.1(1)开始的巨型帧大小，以及用于本地Cisco IOS的12.1(1)E的巨型帧。但是，这取决于所使用的板卡类型。一般而言，在启用超巨型帧大小功能方面没有限制。您可以将此功能与中继/非中继和信道/非信道功能一起使用。

在单个端口上启用超巨型帧支持后，默认的 MTU 大小为 9216 字节。但是，由于专用集成电路 (ASIC) 限制，在以下这些基于 10/100 Mbps 的板卡上必须将 MTU 大小限制在 8092 字节以内：

• WS-X6248-RJ-45

• WS-X6248A-RJ-45

• WS-X6248-TEL

• WS-X6248A-TEL

• WS-X6348-RJ-45

• WS-X6348-RJ-45V

• WS-X6348-RJ-21

在 100 Mbps 速率下，WS-X6516-GE-TX 板卡也受到影响。在 10/1000 Mbps 速率下，该板卡可支持多达 9216 字节。但是，由于 WS-X6548-RJ-45 板卡使用了更新的 ASIC，因此该板卡不受影响。

注意：WS-X6101 ATM模块支持超巨型帧。

配置本地Cisco IOS

7609(config)#interface gigabitEthernet 1/1 
7609(config-if)#mtu ? 
  <1500-9216>  MTU size in bytes 

7609(config-if)#mtu 9216

在本地Cisco IOS中进行验证

7609#show interfaces gigabitEthernet 1/1 
GigabitEthernet1/1 is up, line protocol is up (connected) 
  Hardware is C6k 1000Mb 802.3, address is 0007.0d0e.640a (bia 0007.0d0e.640a) 
  MTU 9216 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec, 
  reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Catalyst 6000 上的端口 ASIC 会把那些大于 1548 字节但是小于已配置的超巨型帧 MTU 的帧视为过大帧。它使用 rxOversizedPkts 计数器在 show counter <mod/port> 命令的输出中跟踪这些帧。在这种情况下，ifInErrors 计数器的值会增大，并且可能会等于 show counter <mod/port> 命令输出中 rxOversizedPkts 数据包的值。在运行Cisco集成Cisco IOS（本地模式）的Catalyst 6000上，使用show interface <interface-id> 命令检查输入错误计数器的值是否与接收这些帧的接口上的巨型帧计数器的值一同增长。

注意：可在VLAN数据库中指定的MTU值和接口配置模式下的mtu 命令没有关系。根据 VLAN 数据库的设置，交换机会检查是否有大于 1500 的 MTU 值。如果交换机检测到大于 1500 的值，则会将 VLAN 置于非运行状态。因此，要支持大型帧，只需要更改接口 MTU 值，而非 VLAN 数据库 MTU 值。如果使用了 SVI，则为了支持大型帧，必须增大 SVI 上的 MTU，以便在 VLAN 之间路由数据流。有关Catalyst 6500上超巨型帧支持的详细信息，请参阅Catalyst 6500版本12.2SX软件配置指南的超巨型帧支持部分。

Catalyst 4000/4500 系列

根据对超巨型帧或小巨型帧的支持，可将 Catalyst 4000/4500 系列交换机分为两组：

• 运行 CatOS 系统软件的设备

• 运行 Cisco IOS 系统软件的设备

运行CatalystOS系统软件的设备

该组包括 Catalyst 4000/4500 设备（带有 Supervisor I 和 Supervisor II）、WS-C2948G、WS-C2980G 和 WS-C4912G 固定配置交换机。由于 ASIC 限制，不支持小巨型帧。

解决方法

可启用中继端口来支持小巨型帧，以此作为解决办法。当您启用端口进行802.1q中继时，交换机自动假定附加了额外四个字节的数据，并增加L2数据包的帧大小。请注意，这些平台不支持ISL封装。

因此，对于需要恰好传送一个标记（802.1q或MPLS，但不能同时使用两者）的实施，您可以将端口配置为中继端口，以强制交换机端口接受额外四个字节的数据。如果端口要承载多个 VLAN 以进行 VLAN-ID 标记或 802.1p 优先排序，则必须将端口配置为 802.1q 中继端口。但是，如果无需 VLAN 标记，但仍需支持增加的四字节，则仍可将端口配置为 802.1q 中继端口。将本地 VLAN 更改为传输数据流所需的 VLAN。进行此操作之后，可容纳额外的四个数据字节。

运行 Cisco IOS 系统软件的设备

带有仅运行 Cisco IOS 的 Supervisor 的 Cisco Catalyst 4000/4500 设备当前支持最大为 1600 字节的小巨型帧以及超巨型帧。有关详细信息，请参阅在带有 Supervisor III/IV 的 Catalyst 4000/4500 中对小巨型帧/超巨型帧进行故障排除。

Catalyst 3750/3560 系列

Catalyst 3750/3560 系列交换机在所有 10/100 接口上均支持 1998 字节的 MTU。所有千兆以太网接口均支持最多为 9000 字节的超巨型帧。默认 MTU 和超巨型帧的大小为 1500 字节。不能更改单个接口上的 MTU。必须对 MTU 进行全局设置。然后重置交换机，以使 MTU 更改生效。

配置

使用 system mtu 命令更改所有 10/100 接口的 MTU。此命令仅影响 10/100 接口。

3750(config)#system mtu 1546
3750(config)# exit
3750# reload

使用 system mtu jumbo 命令更改所有千兆以太网接口的 MTU。此命令仅影响千兆以太网接口。

3750(config)#system mtu jumbo 9000
3750(config)#exit
3750#reload

注意：千兆以太网端口不受system mtu 命令的影响；10/100端口不受system mtu jumbo 命令的影响。如果未配置system mtu jumbo 命令，则system mtu 命令集将应用于所有千兆以太网接口。

验证

重新加载后，使用 show system mtu 命令查看 MTU 大小。

Switch#show system mtu
System MTU size is 1546 bytes
System Jumbo MTU size is 9000 bytes

注意：如果千兆以太网接口配置为接受大于10/100接口的帧，则从千兆以太网接口进入和10/100接口输出的超巨型帧将被丢弃。

注意：在Cat3750/3560的中继接口上使用dot1q时，可能会在show interface 命令输出中看到残帧，因为Cat3750/3560会将包括q标记在内总共为61-64字节的有效dot1q封装数据包视为过小帧（即使这些数据包被正确转发）。此外，不会在接收统计信息的相应类别（单播、多播和广播）中报告这些数据包。

Catalyst 3550 系列

可将 Catalyst 3550 系列第 3 层 (L3) 交换机分为两个主要的组，在这两个组中，千兆以太网版本最多可支持 2000 字节，而快速以太网版本最多可支持 1546 字节。以下型号最多可支持 2000 字节：

• WS-C3550-12G

• WS-C3550-12T

配置

3550(config)#system mtu ? 
  <1500-2000>  MTU size in bytes 

3550(config)#system mtu 2000 
Changes to the System MTU will not take effect until the next reload is done. 

验证

3550#show system mtu 
System MTU size is 2000 bytes

在低于 12.1(9)EA1 的版本中，可在上述交换机上配置 2025 的 MTU。由于 ASIC 限制，可配置的 MTU 减少到 2000 字节。

以下型号最多可支持 1546 字节：

• WS-C3550-24

• WS-C3550-24-DC-SMI

• WS-C3550-24-EMI

• WS-C3550-24-SMI

• WS-C3550-48-EMI

• WS-C3550-48-SMI

配置

3550(config)#system mtu ? 
  <1500-1546>  MTU size in bytes 

3550(config)#system mtu 1546 
Changes to the System MTU will not take effect until the next reload is done.

验证

3550#show system mtu 
System MTU size is 1546 bytes

注意：MTU大小1546不包括标准以太网报头和FCS的18个字节。因此，实际上这些交换机支持最多达 1564 字节的以太网帧。

Catalyst 2970/2960 系列

交换机的所有接口上接收和传输的帧的默认最大传输单元 (MTU) 大小为 1500 字节。可使用 system mtu 全局配置命令增大以 10 或 100 Mbps 速率运行的所有接口的 MTU。可使用 system mtu jumbo 全局配置命令增大 MTU，以使所有千兆以太网接口都支持超巨型帧。

千兆以太网端口不受system mtu 命令的影响；10/100端口不受system mtu jumbo 命令的影响。如果未配置system mtu jumbo 命令，则system mtu< /strong>命令的设置将会应用于所有千兆以太网接口。

您不能为单个接口设置MTU大小；您可以为交换机上的所有10/100或所有千兆以太网接口设置MTU大小。更改系统 MTU 或超巨型帧 MTU 大小时，必须重置交换机以使新配置生效。

无论使用 system mtu 或 system mtu jumbo 命令输入何值，交换机 CPU 可接收的帧大小都将限制在 1998 字节以内。虽然转发的帧通常不会由 CPU 接收，但是在某些情况下会将数据包发送到 CPU，例如发送到控制数据流、SNMP 或 Telnet 的数据流。

如果配置千兆以太网接口，使其接收比 10/100 接口所能接收的帧更大的帧，则会丢弃在千兆以太网接口上接收、在 10/100 接口上发送的超巨型帧。

配置

使用 system mtu 命令更改所有 10/100 接口的 MTU。此命令仅影响 10/100 接口。

2970(config)#system mtu 1998
2970(config)#exit
2970#reload

使用 system mtu jumbo 命令更改所有千兆以太网接口的 MTU。此命令仅影响千兆以太网接口。

2970(config)#system mtu jumbo 9000
2970(config)#exit
2970#reload

验证

重新加载后，使用 show system mtu 命令查看 MTU 大小。

2970#show system mtu
System MTU size is 1998 bytes
System Jumbo MTU size is 9000 bytes

Catalyst 2950/2955 系列

可将 Catalyst 2950/2955 系列交换机分为两个主要的组，其中一组支持小巨型帧（最多为 1530 字节），而另一组则不支持。但是，这里指的是流过交换机的数据流。发送至管理 (VLAN) 接口的数据包仅可支持 1500 字节。

以下型号的 2950 交换机仅支持 1500 字节：

• WS-C2950-12

• WS-C2950-24

• WS-C2950-48

• WS-C2950C-24

• WS-C2950T-24

以下型号的 2950/2955 交换机最多支持 1530 字节：

• WS-C2950G-12-EI

• WS-C2950G-24-EI

• WS-C2950G-24-EI-DC

• WS-C2950G-48

• WS-C2950G-48-EI

• 所有型号的 2950 LRE 系列交换机

• 所有型号的 2955 系列交换机

对于最多支持 1530 字节的交换机，默认 MTU 值为 1500。如果要更改此设置，请使用适用于12.1(6)EA2或更高版本软件的全局配置命令。以下为示例配置和验证：

配置

2950G(config)#system mtu ? 
  <1500-1530>  MTU size in bytes 

2950G(config)#system mtu 1530

验证

2950G#show system mtu 
System MTU size is 1530 bytes 

Catalyst 2940/Catalyst Express 500 系列

系统 MTU 仅可设置为默认的 1500 字节。不能基于每个接口对 MTU 进行设置。

Catalyst 2900XL/3500XL 系列

从 12.0(5.2)XU 版本开始，Catalyst 2900XL/3500XL 系列交换机可支持最多达 2018 字节的 MTU 大小。不支持完整的超巨型帧。可基于每个接口配置 MTU 大小。可在所有 10/100/1000 接口上执行此配置。

配置

3500XL(config)#interface fastEthernet 0/3 
3500XL(config-if)#mtu ? 
  <1500-2018>  MTU size in bytes 

3500XL(config-if)#mtu 2018 

验证

3500XL#show interfaces fastEthernet 0/3 
FastEthernet0/3 is up, line protocol is up 
  Hardware is Fast Ethernet, address is 0007.85b8.6983 (bia 0007.85b8.6983) 
  MTU 2018 bytes, BW 0 Kbit, DLY 100 usec, reliability 255/255,
  txload 1/255, rxload 1/255 

注意：由于CPE设备的限制，目前Catalyst 2900LRE-XL交换机不支持大于1536字节信令连接的帧大小。

当 Catalyst 2900XL 接收到为 ISL/802.1Q 封装或标记的合法的最大以太网帧，但无法将该帧转发到其他任何端口时， Catalyst 2900XL 会报告该帧过大。端口收到数据包但不将数据包转发到任何其他端口的原因有很多。例如，被生成树协议 (STP) 阻塞的端口接收到的数据包无法进行转发。此问题是“Cisco bug ID CSCdm34557”的表面漏洞。

注意：只有已注册的思科客户端才能访问工具和漏洞信息。

Catalyst 2948G-L3/4908G-L3 系列

Catalyst 2948G-L3 和 4908G-L3 系列交换机不支持可配置的 MTU（不管在 10/100 端口上还是在 1000 端口上）。因此，MTU 为默认的 1500 字节。

配置

2948G-L3(config)#interface gig 49 
2948G-L3(config-if)#mtu 2000 
% Interface GigabitEthernet49 does not support user settable mtu.

验证

2948G-L3#show interfaces gigabitEthernet 49 
GigabitEthernet49 is up, line protocol is up 
  Hardware is xpif_port, address is 0004.6e3b.b507 (bia 0004.6e3b.b507) 
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec, rely 255/255, load 1/255 
  Encapsulation ARPA, loopback not set, keepalive set (10 sec) 
  Full-duplex, 1000Mb/s, 1000Base-SX, Auto-negotiation 

Catalyst 1900/2820 系列

Catalyst 1900/2820 系列交换机支持小巨型帧的能力取决于所述交换机的版本。带有金属外壳的较旧型号 1900/2820 系列交换机可支持通过 1508 字节的较大 MTU。这些帧也将在统计报告中被记录为巨型帧，如下所示：

Catalyst 1900 - Port B Statistics Report 
    Receive Statistics                     Transmit Statistics 
-------------------------------------  ------------------------------------- 
Total good frames                 120  Total frames                   262767 
Total octets                    10041  Total octets                 16840696 
Broadcast/multicast frames         49  Broadcast/multicast frames     262664 
Broadcast/multicast octets       5000  Broadcast/multicast octets   16825351 
Good frames forwarded             107  Deferrals                           0 
Frames filtered                    13  Single collisions                   3 
Runt frames                         0  Multiple collisions                 0 
No buffer discards                  0  Excessive collisions                0 
                                       Queue full discards                 0 
Errors:                                Errors: 
  FCS errors                        0    Late collisions                   0 
  Alignment errors                  0    Excessive deferrals               0 
  Giant frames                      5    Jabber errors                     0 
  Address violations                0    Other transmit errors             0 

带有塑料外壳的较新型号 1900/2820 系列交换机仅可支持 1500 字节的最大 MTU。更大的帧将被丢弃。

相关信息

• 如何在Cisco Catalyst交换机上配置超巨型帧或巨型帧
• 运行 CatOS 的 Catalyst 交换机之间的 802.1Q 中继
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