一次“ARP 表正常但仍无法通信”的罕见故障:ARP Incomplete + 单向可达 + 核心交换机缓存污染排障记录

一、故障背景:看似正常的网络,突然出现"单向断连"

在白虎科技参与项目调试时,遇到一个非常典型但极具迷惑性的故障:

A 能 ping B,但 B 无法 ping A。

这种"单向可达"场景是网络排障里难度极高的一类问题,因为:

• IP 正常

• VLAN 正常

• MAC 正常

• 端口正常

• 光链路正常

但通信就是不通。

更奇怪的是:

display arp

显示设备的 ARP 项 不是缺失,而是处于 incomplete 状态。

二、第一阶段:所有配置都对,但仍旧单向不通

我们按常规排查流程走了一遍:

✔ VLAN 分配正确

✔ 端口模式正确(Access/Trunk)

✔ 上下行链路正常

✔ MAC 表正常学习

✔ 光模块正常

✔ 线路无断纤

✔ 交换机 CPU 正常

一切都说明:

设备之间应该能够正常互通。

但现实是:

A → B:ping OK

B → A:ping 100% 丢包

这种行为意味着:

数据平面出现单向阻塞,而控制平面是正常的。

三、第二阶段:ARP 表出现关键线索

为了进一步分析,我查看 ARP 表:

display arp

发现:

❗ 主干三层交换机 ARP 表出现大量 incomplete 项

❗ 但汇聚交换机 ARP 完全正常

❗ 访问层摄像头全部正常

这说明:

问题集中在主干交换机 ARP 缓存机制上。

四、第三阶段:ARP Incomplete 的隐藏含义

ARP incomplete 是一种非常容易被误解的状态,它代表:

• ARP 请求已发出

• 对端没有回应

• 或对端回应未被正确接收

• 或 ARP 表被污染

• 或某些报文被丢弃

尤其是在视频监控场景下,这种情况非常常见。

关键意义是:

ARP incomplete 表示链路上某段可以"发出去",但"收不回来"。

这正好符合"单向可达"的所有特征。

五、第四阶段:捕获报文发现"回程报文被丢弃"

我们在主干交换机上开启调试:

debugging arp packet

然后使用抓包工具发现两个现象:

✔ ARP 请求已经被发送

✔ ARP 回复到达汇聚交换机后,被丢弃

这种行为十分反常。

继续检查 ACL、防火墙、广播风暴抑制等:

• 没有限制

• 没有异常

• 也没有环路

最终发现关键点:

主干交换机中存在陈旧的 ARP 缓存,导致 ARP 响应不能正确关联端口。

这常出现在:

• 老旧交换机

• 频繁上下线的设备

• 监控网络中大量广播

• VLAN 迁移后未清理缓存

六、最终解决方法:清理缓存 + 强制刷新

我们进行了三步修复:

✔ 1. 清空 ARP 缓存

reset arp dynamic

✔ 2. 清空 MAC 缓存

reset mac-address

✔ 3. 刷新 FDB 表,使端口重新学习

undo mac-address static ...

执行完毕后,立即恢复:

B → A:ping OK

直到那一刻,我们才确认根因:

主干交换机缓存异常导致单向通信受阻。

七、为什么这种故障如此难排查?

因为它具备"疑难杂症"的四个特征:

① 所有配置都"看起来正常"

VLAN、MAC、IP、Trunk,全部正常。

② 控制平面正常,但数据平面阻塞

ARP incomplete 是唯一的线索。

③ 故障随机出现

尤其是监控设备频繁上下线。

④ 初次排查很难怀疑"缓存污染"

缓存问题是设备层级,而不是配置层级。

很多新人会怀疑:

• VLAN 配错

• IP 冲突

• 光纤问题

• 端口坏了

但事实上:

ARP 缓存污染是最容易被忽略、但也是最致命的。

八、这次排障让我获得的能力提升

① 真正理解了 ARP Incomplete 的意义

它不是"小问题",常常是隐藏的大问题。

② 第一次经历数据平面单向阻塞

这种问题比配置错误更需要经验。

③ 理解了缓存机制对网络稳定性的关键影响

同 VLAN 下某一段缓存错误,都可能导致大面积故障。

④ 故障中学习了逐跳验证的重要性

逐跳 Ping 是真正的排障核心。

九、总结:ARP 故障最容易被忽视,但可能致命

ARP 表异常是网络中最容易被忽视的根因之一。

它会导致:

• 单向不通

• 偶发断连

• 抖动与丢包

• 无法获取网关

• 大规模广播影响业务

但往往只需要:

一次缓存清理,就能恢复整个网络。

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