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配置链路聚合和STP理论

堆叠建立的过程
·堆着建立的过程包括以下四个阶段:
物理连接 根据网络需求,选择适当的连接拓扑,组建堆叠网络。
主交换机选举 成员交换机之间相互发送堆叠竞争报文,并根据选举原则,选出堆叠系统主交换机。
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
稳态运行 主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,并选举出台备交换机。

链形连接
优点:首尾不需要有物理连接,适合长距离堆叠。
缺点:可靠性低,其中某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。
适用场景堆叠成员交换机距离较远时,组建环形连接比较闲难,可以使用链形连接。

环形连接
优点:可靠性高:当其中某条堆看链路出现故障时,环形拓扑变成链形拓扑,不影响堆看系统正常工作。
堆养链路带宽利用率高,数据能够按照最短路径转发。
缺点:首尾需要有物理连接,不适合长距离堆养。
缺点:堆叠成员交换机距离较近时,从可党性和堆看链路利用率上考虑,建议使用环形连接。

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 已经运行的交换机优先处于启动状态的交换机竞争为主交换机。
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.桥MAC地址比较 桥MAC地址小的交换机优先竞争为主交换机。设备在出厂时会被分配一段MAc地址(16个),其中最小的MAc地址即为桥MAC地址。

拓扑收集和稳态运行

拓扑收集
主交换机选举完成后,主交换机会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看成员!D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。
稳态运行
主交换机计算出拓扑信息后,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。备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)
堆叠优先级比较,堆叠优先级高的交换机优先竞争为备交换机。
MAC地址比较,MAC地址小的交换机优先竞争为备交换机。

推荐架构

核心层

核心使用CSS集群组网,上下行采用Eth-Trunk,构建高可靠无环的网络。

汇聚层

汇聚交换机采用iStack,上下行采用Eth-Trunk,构建高可靠:无环的网络。

接入层

1.地理位置接近的接入设备(如一个楼宇内的接入交换机)使用iStack虚拟化成为一台逻辑上的设备,端口数量充足,简化了管理。
2.使用Eth-Trunk和汇聚层互联,逻辑上网络结构简单,不再需要使用STP、VRRP。具有高可靠性、高上行带宽、快速收敛的优势。

堆叠、集群

什么是堆叠、集群
堆叠(itack):多台支持堆叠特性的交换机通过堆叠线缆连接在一起,从逻辑上变成一台交换设备,作为一个整体参与数据转发。
集群(Cluster Switch System,css):将两台支持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设备。
集群只支持两台设备,一般框式交换机支持CSS,盒式设备支持iStack。

堆叠、集群的优势

逻辑上一台设备,简化运维,方便管理。台物理设备故障,其他设备可以接管转发、控制平台,避免了单点故障。

跨设备的链路聚合,物理上的无环网络,无需再部署STP。
链路聚合中的链路全部有效使用,链路利用率100%。

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。

负载分担

基于包的负载分担

在使用Eth-Trunk转发数据时,由于聚合组两端设备之间有多条物理链路,如果每个数据帧在不同的链路上转发,则有可能导致数据帧到达对端时间不一致,从而引起数据乱序。

基于流的负载分担

Eth-Trunk推荐采用逐流负载分担的方式,即一条相同的流负载到一条链路,这样既保证了同一数据流的数据帧在同一条物理链路转发,又实现了流量在聚合组内各物理链路上的负载分担。

负载分担模式

Eth-trunk支持基于报文的IP地址或MAC地址来进行负载分担,可以配置不同的模式(本地有效,对出方向报文生效)将数据流分担到不同的成员接口上。
常见的模式有:源H、源MAC、目的IP、目的MAC、源目IP、源目MAC。
实际业务中用户需要根据业务流量特征选择配置合适的负载分担方式。业务流量中某种参数变化越频繁,选择与此参数相关的负载分担方式就越容易实现负载均衡。

合适的负载分担算法
源目MAC相同,源目IP不同
采用源目IP模式
不合适的负载分担算法
源目MAC相同,源目IP不同
采用源目MAC模式

手工模式

手工模式:Eth-Trunk的建立、成员接口的加入均由手动配置,双方系统之间不使用LACP进行协商。
正常情况下所有链路都是活动链路,该模式下所有活动链路都参与数据的转发,平均分担流量,如果某条活动链路故障,链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担流量。

当聚合的两端设备中存在一个不支持LACP协议时,可以使用手工模式。

LACP模式

LACP模式:采用LACP协议的一种链路聚合模式。设备间通过链路聚合控制协议数据单元(Link Aggregation ControlProtocol Data Unit,LACPDU)进行交互,通过协议协商确保对端是同一台设备、同一个聚合接口的成员接口。
LACPDU报文中包含设备优先级、MAC地址、接口优先级、接口号等。

系统优先级

LACP模式下,两端设备所选择的活动接口数目必须保持一致,否则链路聚合组就无法建立。此时可以使其中一端成为主动端,另一端(被动端)根据主动端选择活动接口。
通过系统LACP优先级确定主动端,值越小优先级越高。

系统LACP优先级默认32768,越小越优,
通常保持默认。当优先级一致时LACP
会通过比较MAC地址选择主动端,MAC地址越小越优。

当活动链路中出现链路故障时,可以从非活动链路中找出一条优先级最高(接口优先级、接口编号比较)的链路替换故障链路,实现总体带宽不发生变化、业务的不间断转发。

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