34交换机堆叠与集群

一、堆叠、集群

1.堆叠、集群简介

• 堆叠(iStack)，将多台支持堆叠特性的交换机通过堆叠线缆连接在一起，从逻辑上虚拟成一台交换设备，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，从逻辑上虚拟成一台交换设备
• 集群只支持两台设备，一般高端框式交换机支持CSs、盒式设备支持iStack。
• 通过使用堆叠、集群技术结合链路聚合技术可以简单构建高可靠、无环的园区网络。

2.堆叠、集群架构

• 使用堆叠、集群技术将独立的交换机虚拟化成一台逻辑的交换机，一般接入、汇聚层盒式交换机采用堆叠技术，汇聚、核心层交换机采用集群技术。
• 在逻辑交换机之间使用链路聚合技术，无需部署STP、VRRP实现高可靠性。
• 实现高可靠性的同时设备之间的链路可以同时传输流量，链路利用率得以提升。

3.堆叠、集群的优势

3.1.使用堆叠、集群可有效提高资源利用率，获得更高的转发性能、链路带宽。

3.2.使用堆叠、集群可以降低网络规划的复杂度，方便对于网络的管理。

3.3.使用堆叠、集群可以大大降低故障导致的业务中断时间。

二、堆叠技术原理

1.堆叠基本概念

• 堆叠系统中所有的单台交换机都称为成员交换机，按照功能不同，可以分为三种角色:
  • 主交换机(Master):主交换机负责管理整个堆叠。堆叠系统中只有一台主交换机。
  • 备交换机(Standby):备交换机是主交换机的备份交换机。堆叠系统中只有一台备交换机。当主交换机故障时，备交换机会接替原主交换机的所有业务。
  • 从交换机(Slave):从交换机用于业务转发，堆叠系统中可以有多台从交换机。从交换机数量越多，堆叠系统的转发带宽越大。除主交换机和备交换机外，堆叠中其他所有的成员交换机都是从交换机。当备交换机不可用时，从交换机承担备交换机的角色。
• 堆叠优先级:堆叠优先级是成员交换机的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员交换机的角色，优先级值越大表示优先级越高，优先级越高当选为主交换机的可能性越大。

2.堆叠ID

• 堆叠ID，即成员交换机的槽位号(SlotID)，用来标识和管理成员交换机，堆叠中所有成员交换机的堆叠ID都是唯一的。

• 设备堆叠ID缺省为0。堆叠时由堆叠主交换机对设备的堆叠ID进行管理，当堆叠系统有新成员加入时，如果新

  成员与已有成员堆叠ID冲突，则堆叠主交换机从0~最大的堆叠ID进行遍历，找到第一个空闲的ID分配给该新成员。

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3.堆叠逻辑接口

• 堆叠逻辑接口:交换机之间用于建立堆叠的逻辑接口，每台交换机支持两个逻辑堆叠端口，分别为stack-port
• n/1和stack-port n/2，其中n为成员交换机的堆叠ID。
• 一个逻辑堆叠端口可以绑定多个物理成员端口，用来提高堆叠的可靠性和堆叠带宽。
• 堆叠成员设备之间，本端设备的逻辑堆叠端口stack-portn/1必须与对端设备的逻辑堆叠端口stack-port m/2相连。

4.堆叠方式

5.堆叠连接拓扑

6.主交换机选举

确定出堆叠的连接方式和连接拓扑，完成成员交换机之间的物理连接之后，所有成员交换机上电。此时，堆叠系统开始进行主交换机的选举。

7.备交换机选举

8.软件、配置同步