思科交换机堆叠原理介绍

技术概述
思科 StackWise 技术可以为统一地利用一组交换机的功能提供一种创新的方法。单个交换机可以智能化地结合到一起，创建一个单一的交换单元，并具有 32Gbps 的交换堆叠互联。同一堆叠中的所有交换机共享配置和路由信息，从而创建一个单一的交换单元。用户可以在不影响性能的情况下，从一个正在工作的堆叠中添加或者移除交换机。 交换机可以通过特殊的 堆叠互联电缆 ，组织成一个 单一的逻辑单元 ，从而创建一条双向的封闭环路。这条双向环路可以充当它所连接的所有交换机的交换矩阵。
图 1 利用 StackWise 技术建立的 Cisco Catalyst 3750 系列交换机堆叠
 

网络拓扑和路由信息通过堆叠互联不断更新。堆叠的所有成员都可以充分地使用堆叠互联带宽。 堆叠作为一个单一的单元，由从堆叠成员交换机中选出的一台主交换机负责管理。
堆叠中的每台交换机 都能够充当管理层次中的 主交换机 或者 从交换机 。从堆叠成员中选出的 主交换机 将 充当堆叠的 控制中心 。 从交换机充当 转发处理器 。 每台交换机都将 被指定一个编号 。一个堆叠中最多可以连接 九 台交换机。 用户可以在不影响堆叠性能的情况下，在堆叠中添加或者移除交换机。
每个由 Cisco Catalyst 3750 系列交换机构成的堆叠都拥有一个单一的 IP 地址，并且作为一个统一的对象进行管理。单一 IP 管理适用于包括故障检测、虚拟 LAN （ VLAN ）创建和更改、安全和 QoS 控制等多种活动。每个堆叠只有一个配置文件，它将被分发给堆叠中的各个成员。这让堆叠中的每台交换机都可以共用相同的网络拓扑、介质访问控制（ MAC ）地址和路由信息。
堆叠互联功能
利用特殊的堆叠互联电缆和堆叠软件，思科 StackWise 技术最多可以将 9 台单独的 Cisco Catalyst 3750 交换机连接到一个统一的逻辑单元中。堆叠相当于一个单一的交换单元，由一个从成员交换机中选出的主交换机管理。主交换机可以自动地创建和升级所有的交换信息和可选的路由表。一个工作中的堆叠可以在不中断服务的情况下，添加新的成员或者移除旧的成员。
双向流
为了有效地平衡流量负载，分组被分配到两条逻辑计数循环路径上。每个计数循环路径都支持 16Gbps 的流量，总共支持 32Gbps 。输出队列会计算路径的使用率，以确保流量负载的平衡分配。
无论数据帧在何时可以发送到路径上进行传输，系统都会计算路径的使用率，判断哪条路径拥有最多的带宽。确定之后，整个数据帧就会被复制到这条路径上。系统为流量提供服务的方式取决于它的服务等级（ CoS ）或者差分服务代码点（ DSCP ）值。低延时的流量会获得较高的优先级。
如果检测到电缆中存在断点，流量将会立即转到另外一条 16Gbps 路径上继续转发。
在线添加和移除堆叠中的交换机
用户可以在不影响堆叠性能的情况下，在一个工作中的堆叠中添加或者移除交换机。在添加了一个新的交换机以后，主交换机会自动地利用目前正在使用的 Cisco IOS 软件镜像和堆叠配置对该单元进行设置。堆叠将会搜集包括交换表在内的各种信息，并在获得新地址之后更新 MAC 地址。网络管理员不需要对交换机进行任何配置，就可以直接使用该交换机。同样，用户也可以在不对剩余交换机产生影响的情况下，从一个工作中的堆叠中移除交换机。当堆叠发现一系列端口不再可用时，它将在不影响转发或者路由的情况下更新相关信息。
物理菊花链连接
如图 2 所示，交换机在物理上通过菊花链连接在一起。任何一条电缆发生中断，都将导致堆叠的带宽降低到它的总容量的一半。次秒级定时机制可以检测流量故障，及时地进行故障切换。这种机制可以在定时机制检测到电缆上的互动时重新恢复双路径传输。
图 2 思科 StackWise 技术富有弹性的布线方式
 

       cisco 3750 交换机较 3560 交换机不只是对背板带宽进行了扩展，新增了一套叫做堆叠的技术，以前 3560 交换机如果端口密度不够那么只能进行级联， cisco 3750 交换机给予了新的解决办法，堆叠技术，堆叠技术其实简单看作就是将两台或者两台以上的交换机通过堆叠线缆进行连接，那么这两台交换机将作为统一的管理，不单纯扩展了背板带宽，端口密度等，象我就曾经做过通过堆叠给服务器做冗余，当时的需求是服务器的 IP 地址不可变，并且只能是一个 IP 地址，方便下面访问服务器，如果传统的服务器两张网卡，必须得配置两个地址，我给出的解决办法是，通过两台 3750 堆叠，这就是的所有的接口都在一个 vlan 下面，我将服务器的网卡捆绑，这样就能够做到一个 IP 地址，然后两台交换机上个选择一个端口插上服务器的两个网卡上，配置 channel-group 1 mode acitve ，这里一定要选择 active ，这样就做到了冗余备份，并且还增加了服务器的端口带宽。    cisco 3750 交换机最大可以堆叠 9 台交换机，可以使用 switch prio 来改变优先级，指定堆叠的 master ，使用 show switch 来查看堆叠的状况，堆叠的时候交换几的 IOS 版本必须一致，但是交换机的型号可以不一致。