HCIP-11.2 华为堆叠原理

数通

堆叠基本概念示意图

5.29-6

堆叠基本概念

5.29-7

堆叠成员ID、优先级、物理成员端口、堆叠端口

5.29-8

堆叠端口(逻辑端口)

  • 华为:stack-port 0/1 0/x x只有1或2 设备/端口
  • 华三:irf-port 1/1

注意:每台交换机上的逻辑堆叠端口最多只有两个 1或2

堆叠连接拓扑图

5.29-9

堆叠的建立

堆叠的建立主要包括以下4个阶段:

  • (1)物理连接及软件配置:根据网络需求,选择适当的连接拓扑,组建堆叠网络,并进行相关配置。
  • (2)主交换机选举:成员交换机之间的互相发送堆叠竞争报文,并根据选举原则,选出堆叠系统主交换机。
  • (3)拓扑收集:主交换机收集所有成员交换机的信息并计算拓扑。如果成员交换机的堆叠成员ID冲突,主交换机将为冲突的成员交换机重新分配堆叠成员ID。
  • (4)稳态运行:交换机将整个堆叠系统的拓扑信息同步给所有成员交换机,并选举出一台备交换机。

角色选举

堆叠建立时,成员设备间相互发送堆叠竞争报文,选举出主交换机。主交换机选举规则如下:(依次从第一条开始判断,直至找到最优的交换机才停止比较)

  1. 运行状态比较,最先完成启动的交换机优先竞争为主交换机。
  2. 堆叠优先级比较,堆叠优先级高的交换机优先竞争为主交换机。
  3. 软件版本比较,软件版本高的交换机优先竞争为主交换机。
  4. (CE12800、12800E)主控板数量比较,有两块主控板的交换机比只有1块主控板的交换机优先竞争为主交换机。
  5. 桥MAC地址比较,桥MAC地址小的交换机优先竞争为主交换机。

版本同步

堆叠具有版本同步功能,组成堆叠的成员交换机不需要具有相同的软件笨笨,只需要版本兼容即可。主交换机选举结束后,如果其他交换机与主交换机的软件版本号不一致,其他交换机会自动从主交换机下载系统软件,然后使用新的系统软件重启,并重新加入堆叠。

配置同步

堆叠具有严格的配置文件同步机制,用来保证堆叠中的多台交换机能像一台设备一样在网络中工作。

  • 堆叠建立时,成员交换机在启动开始阶段使用各自的配置文件启动。启动完成后,备、从交换机会将本设备的堆叠相关配置合并到主交换机的配置文件中,形成堆叠系统配置文件。
  • 堆叠正常运行后,主交换机作为堆叠系统的管理节点,负责将用户的配置同步给其他交换机,从而使堆叠内各成员交换机的配置随时保持一致。

通过即时同步,堆叠中的所有交换机均保存有相同的配置文件,及时主交换机出现故障,其他交换机仍能够按照相同的配置文件执行各项功能。

堆叠系统登录

对叠建立后,所有的成员设备组成一台虚拟设备存在于网络中,所有成员设备的资源由主交换机统一管理。用户可以通过任意一台成员设备登录对叠系统,对整个堆叠系统进行管理和维护。无论使用什么方式,通过哪台成员交换机登录到堆叠系统,实际登录的都是主交换机。

登录堆叠系统的方式如下:

  • 本地登录:通过任意一台成员设备的Console口登录。
  • 远程登录:通过任意一台成员设备的管理网口或者其他三层接口,以Telnet、STelnet等方式远程登录。
  • 堆叠建立后,竞争为主的交换机的配置文件生效。因此远程登录堆叠时,需要使用交换机的IP地址。
  • 当堆叠系统的多个管理网口同时被使用时,只有一个管理网口生效。

堆叠系统合并与分裂

堆叠合并:堆叠合并指稳定运行的两个堆叠系统合并成一个新的堆叠系统。堆叠系统合并时,两个堆叠系统的主交换机进行竞争,选举出一个更优的作为新堆叠系统的主交换机(选举规则与选举主交换机的一致)。

竞争胜出的主交换机所在的堆叠系统将保持原有主、备角色和配置不变,业务也不会受到影响;而另一个堆叠系统的所有成员交换机重启后加入到新堆叠系统。

5.30-1

堆叠分裂:堆叠建立后,交换机和其他成员交换机之间定时发送心跳报文来维护堆叠系统的状态,当堆叠线缆或设备发生故障时,可能导致交换机之间失去通信,堆叠系统分裂为多个堆叠系统。

5.30-2

堆叠双主检测

双主检测DAD(Dual-Active Detect)是一种检测和处理堆叠分裂的检测、冲突处理和故障恢复,降低堆叠分裂对业务的影响。

DAD检测方式有以下几种:

  1. 业务直连检测方式
  2. Eth-Trunk口代理检测方式
  3. 管理口检测方式
  4. 堆叠端口检测方式(仅CE12800&12800E支持)

堆叠连接

5.29-9

连接拓扑 优点 缺点 使用场景
链形连接 首尾不需要有物理连接,适合长距离堆叠 可靠性低,其中一条堆叠链路出现故障,就会造成堆叠分裂。
堆叠链路带宽利用率低:整个堆叠系统只有一条路径
堆叠成员交换机距离较远时,组建环形连接比较困难,可以使用链形连接。
环形连接 可靠性高:其中一条堆叠链路出现故障,环形拓扑变成链形拓扑,不影响堆叠系统正常工作。
堆叠链路带宽利用率高:数据能按照最短路径转发。
首尾需要有物理连接,不适合长距离堆叠。 堆叠成员交换机距离较近时,从可靠性和堆叠链路利用率上考虑,建议使用环形连接。

2台设备堆叠时组网方式:

(1)两台设备支持链形组网,两台设备之间只有一个逻辑堆叠口,此时堆叠系统中没有环路。

(2)两台设备堆叠支持背靠背组网,两台设备之间有两个逻辑堆叠口,此时系统总有一个环路,系统会自动破环

建议如下:

  • 如果是28口或者28口以下的设备,建议采用只有一个逻辑堆叠口的组网,如果是28口以上的设备,建议采用背靠背组网。
  • 如果堆叠系统有将来扩容为多台堆叠的计划,建议采用背靠背组网,这样将来扩容时已有系统修改最小。
  • 从可靠性角度考虑,建议两台设备之间至少连接两条堆叠线缆。

堆叠的硬件要求

(1)堆叠卡堆叠

5.30-3

模块不支持热插拔,线缆支持热插拔

如图2个12Gbit/s速率的电口,stack1与另一台stack2相连,即交叉连接

(2)业务口堆叠

5.30-4

万兆SPF + 集成电缆

5.30-5

对于业务口堆叠要求是逻辑堆叠端口进行交叉连接。