《CE系列交换机堆叠特性介绍VRC》课件讲义

CE12812 CE12812 CE12808 CE12808 CE12804 CE12804 CE12808 CE12812 CE12804 CE12812 CE12804 CE12808
目录
堆叠技术简介 堆叠技术的实现过程
堆叠实现基本原理 CE12800的堆叠实现 CE5800和CE6800的堆叠实现
检测报文收发：堆叠主备设备之间部署直连链 路，用于收发检测报文
辅助需求：直连链路上不能运行任何业务，通 过block端口屏蔽环路
互联设备
通过业务链路检测
检测报文
检测报文收发：在堆叠和互联设备之间的链路上 发送和接收
辅助需求：互联设备上需支持代理，把检测报文 从监控端口发回去,CE128，TOR支持
堆叠的相关概念
框主：每台CE12800台交换机上的主用主控板 框备：每台CE12800交换机上的备用主控板 堆叠(系统）主：堆叠系统中负责统一管理以及集中式协议处理的单元，相当于单框设备的主用主控板 堆叠(系统）备：堆叠主的备份单元，相当于单框设备的备用主控板 堆叠(系统）从：堆叠系统的冷备单元
SLOT 1-MPU 主 SLOT 2-MPU 备
SLOT 1-LPU 1 2 3S4LO5 T6 2-LPU
SLOT 3-LPU SLOT 4-LPU
PWR PWR PWR PWR 1234
1 2 MPU 1 主 1 2 MPU2 备
SLOT 1-LPU 1 2 3S4LO5 T6 2-LPU
SLOT 3-LPU SLOT 4-LPU
④
SWA
③ Master iStack
SWC Slave
堆叠分裂的问题
堆叠分裂的定义：主备设备间的堆叠管理通道断裂，导致两 台设备独立于网络之中;
堆叠分裂的影响：由于两台设备分裂前在一个系统中，具有 相同的配置，会使用相同的MAC、IP来处理业务。一旦分裂 ，会导致网络中业务的混乱.
堆叠分裂的处理
课程目标
完成学习本次课程的内容，您将能够： 了解堆叠技术的原理； 理解堆叠技术在CE交换机上实现原理； 了解堆叠技术在TOR和CE12800系列交换机上的实现差异； 掌握堆叠技术在TOR系列交换机上的配置操作步骤； 掌握堆叠技术在CE12800系列交换机上的配置操作步骤；
目录
堆叠技术简介 堆叠技术的实现过程 堆叠技术的常见应用 堆叠系统的数据转发及故障切换 堆叠系统的基本配置
SIP端口：System Interconnect Port
SIP COMBO端口 管理链路
转发链路 SIP端口在MPU上，通过SIP端口把两台设备连接起来，可用于CSS的带外堆叠
CSS的物理架构
独立的管理通道
12
34
1234
1234
1234
1234
Trunk
转发通道
Trunk
灵活的CSS架构
产品型号自由组合：支持不同型号的CE12800交换机组成CSS 两种管理通道部署：带内堆叠和带外堆叠两种模式 多种转发通道带宽：转发通道兼容10GE、40GE端口，未来可支持100GE
PWR PWR PWR PWR 1234
SLOT 1-MPU 主 SLOT 2-MPU 备
SLOT 1-LPU 1 2 3S4LO5 T6 2-LPU
SLOT 3-LPU SLOT 4-LPU
PWR PWR PWR PWR 1234
带外堆叠CSS
部署方式：管理通道在带外，和转发通道是不同的通 道
部署收益：管理通道独立，不受转发通道影响，管理 通道不占用业务端口
同步动作：所有信息上送主设备，由主MPU执 行控制平面的计算和处理，然后向所有的线卡、 备MPU发送数据。跨框同步动作，由CSS管理通 道完成
典型业务：路由表、ARP表的同步
堆叠系统逻辑上是一台设备，在整个系统内实时同步配置和转发信息
堆叠倒换
堆叠倒换的定义
是指系统主复位、系统备升级为主，继续堆叠系统的管理控制和协议处理。 倒换过程类似单机框式设备双主控场景下的主备倒换
部署收益：无需专用堆叠卡，堆叠线缆，提升带宽，避免环路 典型产品：CE5800和CE6800系列
堆叠技术的种类和特征－CSS
1 2 MPU1 主 1 2 MPU2 备
SLOT 1-LPU 1 2 3S4LO5 T6 2-LPU
SLOT 3-LPU SLOT 4-LPU
PWR PWR PWR PWR 1234
CE5K/6K堆叠时，非堆叠主和堆叠备的其他成员设备 CE12800堆叠时，非堆叠主和堆叠备的其他主控板
堆叠逻辑端口：逻辑接口，每台TOR交换机支持2个堆叠逻辑端口，核心交换机支持1个 堆叠成员端口：业务口配置成堆叠物理成员端口，以成员的方式加入堆叠逻辑端口 SIP端口：CE12800主控板上的2个COMBO端口，处理堆叠管理报文和其他控制面的报文
设置快速升级
堆
叠
快速升级、复位备设备
系
以新版本启动
统
快
速 升
配置恢复完成
配置恢复
级
提示主板升级
流 程
通知原备准备升级
复位以新版本启动
升为堆叠主并 打开业务端口
快速升级，减少了流量中断时间
以堆叠备加入堆叠
Page20
目录
堆叠技术简介 堆叠技术的实现过程
堆叠实现基本原理 CE12800的堆叠实现 CE5800和CE6800的堆叠实现 堆叠技术的常见应用 堆叠系统的数据转发及故障切换 堆叠系统的基本配置
SWC Slave
堆叠成员加入
SWA Master
SWB Standby
Stack
SWC Slave
Add a member
SWD Alone
SWA Master
SWB Standby
Stack
SWD Slave
SWC Slave
堆叠的加入过程
堆叠系统稳定运行 使能堆叠并配置好SWD的堆叠参数
CE系列交换机堆叠特性介绍VRC
前言
随着数据中心数据访问量的逐渐增大以及网络可靠性要求越来越高，单台 交换机无法满足数据中心大数据量访问的需求；为了满足数据中心大数据 量转发的需求，就提出了交换机堆叠。
堆叠，是指把多台支持堆叠特性的单独交换机组合在一起，从逻辑上组成 一台整体交换机。交换机之间通过堆叠线缆连接在一起，从逻辑上像一台 交换机实现报文转发，同时用户使用一个IP对堆叠进行管理和维护。
通过双主检测，可以避免堆叠系统的故障给整个网络带来影响
堆叠的解除
NMS
主MPU
备MPU
CSS的解除
① 操作员分别向主备设备下发CSS的堆叠去使能命令， 命令执行后会重启设备
② 设备重启后，成为两台独立设备，此时操作员可以依 据网络部署需要，重新下发配置和管理这两台设备
③ 去使能堆叠后，启动配置文件将被清空
iStack的堆叠解除
① TOR默认堆叠，不需要配置堆叠去使能 ② 解除堆叠时只需设备不和其他设备通过堆叠端口连接
在一起既可
堆叠解除后，两台设备各自独立运行，重新获取配置和执行转发
本地优先转发
本地优先转发 上游交换机
ETH-Trunk
非本地优先转发 ETH-Trunk 上游交换机
本地优先转发
转发行为：堆叠会从连接上游设备的 ETH-Trunk端口中，首先选择属于本物 理设备的端口完成报文的转发
简化的管理、高效的网络，中小规模数据中心的首选方案
堆叠技术的种类和特征－iStack
CE5K/6K Physical Switch
1
CE5K/6K Physical Switch
2
…
CE5K/6K Physical Switch
N
CE5K/6K stack system
盒式交换机堆叠iStack
部署方式：各盒式交换机之间使用高速铜缆或光纤实现互联，可连成环状或链状，堆叠口须使用 ≥10GE接口
堆叠技术的常见应用 堆叠系统的数据转发及故障切换 堆叠系统的基本配置
iStack建立
SWA
SWA Master
SWB
堆叠建立
SWC
SWB Standby
Stack
堆叠的建立过程
配置堆叠参数
连接堆叠线缆
系统自动完成堆叠
CE6K系列的不同型号设备可以建立堆叠系统；CE5K系列的不同型号设备可以建立堆叠系统 CE6K系列不可以和CE5K系列建立堆叠系统
高速的CSS互联
支持16个端口聚合成CSS转发通道 转发通道支持单端口40GE CSS互联带宽可达到单向640G bps
转发通道 +管理通道
CSS系统内的职责分工
业务线卡
主MPU 从MPU
备MPU 从MPU
CSS转发通道
业务线卡
CE12800支持不同型号自由组合的CSS
同产品组成CSS
跨产品组成CSS
带内堆叠CSS
部署方式：CSS内各交换机使用业务线卡、配以标准 线缆实现互联
部署收益：不需要专用的管理通道，管理通道可以最 多扩展到16，可以通过增加管理通道的方式提高堆叠 可靠性
目录
堆叠技术简介 堆叠技术的实现过程
堆叠实现基本原理 CE12800的堆叠实现 CE5800和CE6800的堆叠实现 堆叠技术的常见应用 堆叠系统的数据转发及故障切换 堆叠系统的基本配置
堆叠的一生
定期体检
堆叠内各设备间执 行双主检测，及时 发现堆叠内的故障
堆叠诞生
自动协商主备、同 步配置和数据，启
动堆叠的运行
堆叠日常生活
堆叠运行过程中， 处理业务转发、实 时同步配置和数据
堆叠就医诊治
堆叠的分裂处理
堆叠寿终正寝
堆叠的解除
堆叠建立
竞争堆叠主设备 备设备重启
刷新设备数据
我的 状态
我的 状态
堆叠网络逻辑形态
堆叠技术为我们带来什么？
逻辑单设备 链路聚合
简化运维
整个堆叠被作为一台交换机来管理， 简化运维、降低Opex
可靠性高
堆叠内一台设备故障，其他设备可以 接管堆叠的控制和转发，避免单点故 障
无环网络
跨设备的链路聚合，在堆叠和其他设 备互联时，天然避免了环路问题
链路均衡
跨设备的链路ECMP，100％的网络链 路和带宽的利用率
① 堆叠管理通道故障，主备设备的联系中断; ② 两台设备重新竞争主备，并且都默认自己是“主” ③ 通过双主检测，发现两台设备都是“主” ④ 优先级低的设备需要把所有的业务端口Shutdown
为避免影响整个网络，堆叠分裂后，只有一台设备允许转发业务
双主检测：堆叠健康状态的实时监控
通过直连链路检测
检测报文
CE5800、CE6800和单主控CE12800堆叠倒换流程
堆叠主复位
堆叠备升级为堆叠主
原堆叠主作为堆叠备或从重新加入堆叠
双主控CE12800堆叠倒换流程
框内主备倒换：框主复位，框备升级为框主
堆叠主角色切换：堆叠备升级为堆叠主
CE12800 双主控堆叠倒换示意图
双主控的CE12800，主备倒换前后角色变化
主备版本不一致： 执行此步骤；
备设备原有配置将 被删除
主备完成协商，堆叠开始运行
实时同步配置和数据
主MPU
备MPU
无需控制平面参与的数据同步
同步动作：线卡之间直接完成数据同步，主设备 和备设备的线卡都可以发起同步。跨框同步动作 ，由CSS转发通道完成
典型业务：MAC表的同步
需要控制平面参与的数据同步
优势：减轻堆叠转链路hash选择 次优hash链路，优选hash链路故障时使用
通过本地转发，实现更精细化的业务处理，高效使用系统资源
堆叠的快速升级
Master
Stack
Stack links
Standby
堆叠主设备
堆叠备设备
网络管理员
设置快速升级
Slot1 Slot2
Master Slave
Standby Slave
Slot3 Slot4
LPU SWA
LPU SWB
Slot1 Slot2
Slave Standby
LPU
Master Slave
LPU
Slot3 Slot4
SWA
SWB
堆叠的分裂
②
①
②
CSS
③ ②①
④ ②
SWB Standby
阶段1：状态协商
软件 版本 阶段1：备设备获取软件
配置文件 业务数据 阶段1：下发配置和数据
状态优， 状态劣，
成为主
成为备
阶段2：选举主备
Restart 阶段2：备设备重启
运行新配 置
阶段2：备设备运行
主备竞争算法 运行状态----先 堆叠优先级--高 主控板数目--多 软件版本号--新 设备MAC---小
什么是堆叠？
堆叠设备物理形态 堆叠网络物理形态
堆叠的定义
通过堆叠线缆将多台物理交换机连接，构建一台逻辑 上的堆叠交换机系统
堆叠设备逻辑形态
堆叠的特征
交换机多虚一：堆叠交换机对外表现为一台逻辑 交换机，控制平面合一，统一管理
转发平面合一：堆叠内物理设备转发平面合一， 转发信息共享并实时同步
跨设备链路聚合：跨堆叠内物理设备的链路被聚 合成一个ETH-TRUNK端口，和下游设备实现互联