堆叠
分类
IStack :盒式交换机的堆叠技术
CSS :框式交换机的堆叠技术
**典型园区组网之一 **
堆叠优势优势
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简单
- 各层设备均使用堆叠技术,逻辑上设备数量少,网络拓扑简单,无需部署XSTP破环协议
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高效
- 各层设备间使用Eth-Trunk链路聚合技术,负载分担算法灵活,链路利用率高
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可靠
- 堆叠技术同链路聚合技术结合使用,各层物理设备形成双归接入组网,调高网络可靠性
IStack
IStack定义
- 智能堆叠iStack(IntelligentStack)
- 最多将九台支持堆叠特性的交换机设备组合在一起,从逻辑上组合成一台交换设备
- (本地优先转发原则 :SWA下PC的流量传到SWA后,会直接传向network,尽可能不会绕路到SWB)
角色
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主交换机(Master) :负责管理整个堆叠。堆叠中只有一台主交换机 -
备交换机(Standby) :是主交换机的备份交换机。当主交换机故障时,备交换机会接替原主交换机的所有业务。堆叠中只有一台备交换机。 -
从交换机(Slave) :主要用于业务转发,从交换机数量越多,堆叠系统的转发能力越强。除主交换机和备交换机外,堆叠中其他所有的成员交换机都是从交换机
角色选举
- 堆叠优先级
- 用于交换机在堆叠时的角色选举,优先级越大,越有可能成为主交换机
- 堆叠优先级相同时;比较MAC地址,小优
- 角色为非抢占
堆叠ID
- 即成员交换机的槽位号(SlotID),用来标识和管理成员交换机
- 堆叠中所有成员交换机的堆叠ID都是唯一的。
堆叠建立的过程
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配置好所有堆叠配置 -
设备断电 -
连接堆叠线
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所有设备上电
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系统自动完成堆叠
堆叠配置
通过堆叠卡连接方式组建堆叠
[SwitchAl stack slot 0 oriority 200
配置成员交换机的堆叠优先级。缺省情况下,成员交换机的堆叠优先级100
[SwitchB] stack slot 0 renumber 1
[SwitchC] stack slot 0 renumber 2
配置设备的堆叠ID
通过业务口连接方式组建堆叠
- 专门的堆叠口
- 普通的以太网口
[SwitchAl interface stack-port 0/1 创建一个堆叠口
[SwitchA-stack-port0/1] port interface gigabitethernet 0/0/27 enable
将该物理接口配置为堆叠口
[SwitchA] interface stack-port 0/2
[SwitchA-stack-port0/2] port interface gigabitethernet 0/0/28 enable
[SwitchAl stack slot 0 priority 200
配置SwitchA的堆领优先级为200
[SwitchB] stack slot 0 renumber 1
配置SwitchB的堆叠ID为1
[SwitchC] stack slot 0 renumber 2
堆叠新成员加入
- 主控交换机不会重启,业务不会中断
- 新加入的交换机会成为从交换机
堆叠合并
- 竞争失败的堆叠系统会进行重启,以从交换机的身份加入,堆叠ID由主交换机进行分配
堆叠成员的退出
堆叠分裂
多主检测MAD
- 由于整个堆叠系统中所有成员交换机使用同一个IP地址和MAC地址,UI个堆叠分裂后,可能产生多个具有相同IP地址和MAC地址的堆叠系统,从而引起网络故障
- 所以必须进行IP地址和MAC地址的冲突检测
直连检测
代理检测方式
- 根据代理设备的不同,代理检测方式可分为单机代理和两套堆叠系统互为代理
- 与直连检测相比,代理检测方式无需占用额外的接口
- 堆叠系统正常运行时,堆叠成员交换机以30s为周期通过检测链路发送MAD报文,堆叠成员交换机对在正常工作状态下收到的MAD报文不做任何处理;
- 堆叠分裂后,分裂后的两台交换机以1s为周期通过检测链路发送MAD报文以进行多主冲突处理
MAD冲突处理
- 堆叠分裂后,MAD冲突处理机制会使分裂后的堆叠系统处于Detect状态或Recovery状态
- Detect状态表示堆叠正常工作状态,Recovery状态表示堆叠禁用状态
- MAD冲突处理机制如下:MAD分裂检测机制会检测到网络中存在多个处于Detect状态的堆叠系统,这些堆叠系统之间相互竞争,竞争成功的堆叠系统保持Detect状态,竞争失败的堆叠系统会转入Recovery状态;并且在Recovery状态堆叠系统的所有成员交换机上,关闭除保留端口以外的其它所有物理端口,以保证该堆叠系统不再转发业务报文。
MAD故障恢复
- 通过修复故障链路,分裂后的堆叠系统重新合并为一个堆叠系统。重新合并的方式有以下两种
- 堆叠链路修复后,处于Recovery状态的堆叠系统重新启动,与Detect状态的堆叠系统合并,同时将被关闭的业务端口恢复Up,整个堆叠系统恢复
- 如果故障链路修复前,承载业务的Detect状态的堆叠系统也出现了故障。此时,可以先将Detect状态的堆叠系统从网络中移除,再通过命令行启用Recovery状态的堆叠系统,接替原来的业务,然后再修复原Detect状态堆叠系统的故障及链路故障。故障修复后,重新合并堆叠系统。
CSS
CSS定义
- 集群交换机系统CSS(Cluster Switch System),又称集群
- 将两台具有集群特性的交换机设备组合在一起,从逻辑上组合成一台交换机设备
角色
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主交换机
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备交换机
- 主交换机的备份交换机
- 当主交换机故障时,备交换机会接替原主交换机的所有业务。集群中只有一台备交换机
角色选举
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非抢占 -
最先完成启动为主 -
同时启动时,集群优先级高为主
- 集群优先级 :Priority,用于角色选举,大优
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优先级相同,MAC地址小为为主 -
MAC地址相同时,集群ID小为主
集群ID
- CSS ID,用来标识和管理成员交换机
- 集群中成员交换机的集群ID是唯一的。
堆叠建立的过程
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配置好所有堆叠配置 -
设备断电 -
连接堆叠线
-
所有设备上电
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系统自动完成堆叠
CSS的特征
- 交换机多虚一:堆叠交换机对外表现为一台逻辑交换机,控制层面合一
- 转发平面合一:转发信息,物理设备共享
- 跨设备链路聚合:不在同一个物理设备,但在同一个堆叠设备上的链路线,可以被聚合
集群新成员加入
集群分裂
- 集群建立后,系统主用主控板和系统备用主控板定时发送心跳报文来维护集群系统的状态。集群线缆、集群卡、主控板等发生故障或者是其中一台交换机下电或重启将导致两台交换机之间失去通信。当两台交换机之间的心跳报文超时(超时时间为8秒)时,集群系统将分裂为两个单框集群系统
- 集群分裂后,由于成员交换机运行着相同的配置文件,就会产生两个具有相同IP和MAC的集群系统。为防止由此引起网络故障,必须进行IP地址和MAC地址的冲突检查。
多主检测MAD - 直连检测方式
- 直连检测的连接方式包括通过中间设备直连和集群成员交换机直连
- 使用专用链路,该链路只能用于检测
多主检测 - 代理检测方式
集群配置
通过集群卡连接方式组建集群
[SwitchA] set css mode css-card \配置集群卡连接方式
[SwitchA] set css id 1 \配置成员交换机的集群ID
[SwitchA] set css priority 100 \配置设备的集群优先级
[SwitchA] css enable \使能交换机的集群功能
通过业务口连接方式组建集群
[SwitchA] set css mode lpu \配置业务口连接方式
[SwitchA] set css id 1 \配置成员交换机的集群ID
[SwitchA] set css priority 100 \配置设备的集群优先级
[SwitchA] interface css-port 1 \进入逻辑集群端口视图
[SwitchA-css-port1] port interface xgigabitethernet 1/0/1 to xgigabitethernet 1/0/2 enable
\配置业务口为物理成员端口,并将物理成员端口加入到逻辑集群端口中
[SwitchA] interface css-port 2
[SwitchA-css-port2] port interface xgigabitethernet 2/0/1 to xgigabitethernet 2/0/2 enable
[SwitchA] css enable \使能交换机的集群功能
IStack和CSS的区别
进程
- IStack不能切换进程;主设备故障从设备重启进程,业务会中断
- OSPF运行时,主备切换,OSPF进程重新运行(中断进程)
- CSS可以切换进程;在主设备故障时,从设备切换进程,保障业务不中断
- OSPF运行时,主备切换,OSPF重新收集LSDB(不中断进程)
完美重启
- CSS可以配合OSPF等协议的完美重启技术
- IStack不能
VS
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