IRF2技术原理及应用

状态同步，实现1:N备份，保证高可靠性
可实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断
维护
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IRF2堆叠
IRF2堆叠
等效于
虚拟设备

一个IRF2堆叠的功能等效于一台虚拟的逻辑设备。 其优点包括：

简化管理
提高性能 弹性扩展 高可靠性
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优点一：提高资源利用率，获得更高性能
IRF端口 Down
SWC Slave
SWA Master
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
Member ID=3 Priority=1
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
Member ID=3 Priority=1
由多个物理端口构成的逻辑端口也称为聚合端口
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IRF2堆叠的拓扑
IRF2堆叠 Master Master
Port1 Port2 Port1 Port2 Port1
Slave
Port2
Slave
Port1 Port2 Port2 Port1 Port2 Port1 Port2
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Member ID=4 Priority=1
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
4
Hello ，与Member 4 失去联系，更新拓扑
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IRF分裂导致的冲突
我的地址是 10.1.1.1 我的地址是 10.1.1.1 我的地址是 10.1.1.1
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IRF2设备连接
物理连接 逻辑端口 聚合端口
Port1
Port2
Port1
Port2
Port1
Port1
Port2
Port2

每台设备只有2个IRF2逻辑端口Port1和Port2
一台设备的Port1只能与另一设备的Port2相连

一个IRF2逻辑端口可以由一个或多个IRF2物理 端口构成
SWC Slave SWA Master SWB Slave
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端口Down导致的IRF2 Split
2
Hello Master，与 Member 3失去联系
IRF2堆叠
SWA Master SWB Slave
IRF2堆叠
IRF2堆叠
SWB Slave SWC Master
1
使用IRF2前 使用IRF2后
核心设备和汇聚设备工作在一主一 备的方式 接入到汇聚，以及汇聚到核心的双 链路上行工作在一主一备的方式
核心设备和汇聚设备工作在负载分 担的方式
接入到汇聚，以及汇聚到核心的双 链路上行工作在负载分担方式
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优点二：简化网络规划和管理
使用IRF2前 使用IRF2后
路由路径 配置文件
二层启用生成树，VLAN 规划复杂
三层启用VRRP，路由规划复杂 每台单独配臵，管理复杂
二层不需要生成树
三层不需要VRRP
多台设备只需配臵一次，让网络更简单
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优点三：降低故障中断时间
收敛时间
IP=10.153.108.2/24
虚IP=10.153.108.1
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IRF2 Master选举规则
开始
当前是否 存在唯一的 Master？ Y
N
优先级相同？
Y
系统运行 时间相同？
Y
成员编号小或 桥MAC地址小 的成为Master
N
N
当前Master继 续担任Master
优先级大者 成为Master
系统运行时间长 者成为Master
对S75E及低端交换机，成员桥MAC地址小的优先 对S125/95E系列，成员编号小的优先
降低部署和维护的难度
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IRF2介绍

IRF2（Intelligent Resilient Framework II，第二代智能弹性架构） 是H3C研发的软件虚拟化技术 IRF2允许将多台设备连接在一起，形成 一个IRF2堆叠
一个IRF2堆叠相当于一台“虚拟设备”

IRF2堆叠中的主设备和从设备保持配臵和运行
IRF2堆叠
SWB Slave
新加入设备通过逐跳 Hello通知其他设备
3
对方优先成为 Master。我重启后 成为Slave
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
2
Hello，我是Master 我的Member ID=4， Priority=1
IRF2堆叠
IRF2堆叠
SWB Slave SWA Master
IRF2堆叠
SWB Master
IRF2堆叠
SWA Master
Member ID=4 Priority=1
Member ID=1 Priority=5
Member ID=4 Priority=1
Member ID=1 Priority=5

分裂后产生的两个IRF堆叠拥有相同的IP 地址 等三层配臵，从而引起冲突
新加入设备通过逐跳 Hello通知其他设备
1
Hello，我刚启动IRF 我的Member ID=3， Priority=1
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IRF2 Merge
1
Hello，我是Master 我的Member ID=1， Priority=5
IRF2堆叠
SWC Master SWA Master
3
Hello，知道了

成员设备IRF端口Down，则相应成员设备马 上通过广播通知其余设备修改拓扑
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Hello报文丢失导致的IRF2 Split
2
IRF2堆叠
SWC Slave
出现故障，与 Member 4失去 联系
1
50个周期未 收到Hello
SWA Master
SWB Slave
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IRF2 Join
2
IRF2堆叠
SWA Master SWB Slave SWD
Hello，Master已经存在 他的Member ID=1，Priority=5
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
3
不用重启，直接加 入，成为Slave
IRF2堆叠1
Domain ID = 1
Domain ID = 2 IRF2堆叠2 Master
Port1 Port2
Slave

IRF2以Domain ID（域编号）来区分不同的 IRF2堆叠 只有Domain ID相同的设备才可能加入同一 IRF2堆叠
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IRF2协议热备份
IRF2堆叠
Port1
Slave
Slave
Slave
Slave

IRF2堆叠拓扑有两种——链形拓扑和环形拓扑 一个IRF2堆叠由一组相同型号的成员设备组成
成员设备分为Master和Slave两种角色
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IRF2 Domain ID
Master
Port2 Port1
Slave
课程目标
学习完本课程，您应该能够：
描述IRF2的优势 描述IRF2主要名词术语 理解IRF2的基本工作原理 在数据中心环境中执行基本的IRF2配臵
目录
IRF2技术原理 IRF2基础配臵 部署IRF2
高性能交换网络的需求

高可靠性


快速收敛
充分利用链路和端口等资源

N秒
IP=10.153.108.3/24 Gateway=10.153.108.1
Gateway=10.153.108.1
IP=10.153.108.1/24
秒
Gateway=10.153.108.1 Gateway=10.153.108.1
IP=10.153.108.1/24
IRF2堆叠 IP=10.153.108.1/24 Gateway=10.153.108.1
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SWC
备份信息 OSPF Master
Slave
备份信息
OSPF
备份信息
IRF2堆叠
备份信息
Slave Slave

Master负责将协议的配臵信息以及支撑协议运行的数据 备份到其它所有成员设备 IRF2堆叠能够像一台设备一样在网络中运行 Master故障时，Slave可以立即取代之
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IRF2技术原理与应用
日期：
杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播 构建H3C数据中心网络 Constructing H3C Data Center Network，CHDCN
引入
交换网络面临越来越高的要求，其可靠性、可用性、 可管理性等都面临越来越高的挑战
H3C IRF2技术能够有效提高交换网络的多方面性能

成员编号唯一
成员编号被引入到端口编号中，便于用户配臵和识
别成员设备上的端口。
Member ID 1的Gigabitethernet 4/0/2
Gigabitethernet 1/4/0/2
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IRF2 Hello报文
Hello Master Hello Hello Slave Hello
Member ID=4 Priority=1
Member ID=1 Priority=5
Member ID=2 Priority=1
5
IRF2堆叠
Hello Master，明白
IRF2堆叠
SWC Master
3
关闭端口
SWA Master
SWB Slave


Hello报文的周期为200ms 成员设备IRF端口50个周期 未收到邻居的Hello报文时， IRF2堆叠会删除此设备并 更新拓扑
Hello报文携带：
•域编号 •成员编号 •优先级 •桥MAC地址 •连接关系 •启动时间
IRF2堆叠 Hello Hello Slave Hello Slave Hello

IRF2设备由IRF2端口发送并接收Hello报文 相邻成员设备之间交互Hello报文来收集整个IRF2堆叠的拓扑关系 IRF2成员设备在本地记录已知的拓扑信息 拓扑信息收集完成后，会进入角色选举阶段，确定成员设备角色 经过一段时间的收集，所有设备上都会收集到完整的拓扑信息，称 为拓扑收敛
毫秒
网络层备份
Gateway=10.153.108.1
VRRP
MSTP
链路层备份
IRF2
物理层备份
组网方式

主备切换时间从秒级降低到毫秒级
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支持IRF2的产品系列
设备型号 支持的IRF2端口类型 IRF2堆 叠最大 设备数 说明
S12500/9500 E系列 S7500E系列 S5800/S5820 系列 S5500EI /S5120EI系列
IRF2分布式聚合技术
Master
Slave
IRF2堆叠
Slave
Slave

IRF2采用分布式聚合技术来实现上/下行链路的冗余备 份，可以跨设备配臵链路备份
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IRF2堆叠报文转发
转发报文 转发报文
MasterΒιβλιοθήκη Baidu
Slave
转发报文
IRF2堆叠
Slave
Slave

IRF2采用分布式弹性转发技术实现报文的二/三层转发， 最大限度地发挥每个成员设备的处理能力 各成员设备自动选择IRF2堆叠内部最佳路径来转发报文， 以获得最佳性能
万兆XFP与SFP+光口或SFP+ 2 电缆互连，支持千兆端口互连； 不支持COMBO口 万兆XFP端口互连，需要通过 光纤直连 万兆SFP+端口光模块或电缆 互连 支持万兆端口互连，可使用 CX4堆叠电缆或光纤互连 4 9 9
一个IRF口最多绑定 12个10GE/GE端口 支持远程级联。 一个IRF口最多绑定8 个10GE端口
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IRF2成员编号（Member ID）

在IRF2中以成员编号（Member ID）标识 设备
各设备成员编号必须唯一 在配臵IRF2前，需要规划好每台设备的成员编号，
并分别在设备上进行配臵
配臵IRF端口和优先级也是根据设备的成员 编号来进行的，修改后的成员编号需要重启 才能生效 成员编号存储在设备非易失介质中 修改设备成员编号可能导致设备配臵发生变 化或丢失 Master的Member ID也称为Active ID

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成员设备管理

集中统一管理
用Console口或者Telnet方式登录到IRF2堆叠中任
意一台成员设备，都可以对整个IRF2堆叠进行管理 和配臵，就像配臵一台设备。

Master统一配臵
用户无论使用什么方式，通过哪个成员设备登录
IRF2堆叠，最终都是通过Master设备进行配臵，这 种方式可以使IRF2堆叠内所有设备的配臵保持高度 统一。