交換機堆疊模式
來源:弱電工程師的圈子 編輯:小月亮 2020-07-11 18:05:02 加入收藏
堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作,以便在有限的空間內提供盡可能多的端口。多臺交換機經過堆疊形成一個堆疊單元。可堆疊的交換機性能指標中有一個"最大可堆疊數(shù)"的參數(shù),它是指一個堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數(shù),代表一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度。堆疊與級聯(lián)這兩個概念既有區(qū)別又有聯(lián)系。堆疊可以看作是級聯(lián)的一種特殊形式。
它們的不同之處在于:級聯(lián)的交換機之間可以相距很遠(在媒體許可范圍內),而一個堆疊單元內的多臺交換機之間的距離非常近,一般不超過幾米;級聯(lián)一般采用普通端口,而堆疊一般采用專用的堆疊模塊和堆疊電纜。
堆疊模式
1、菊花鏈堆疊模式
菊花鏈堆疊模式是利用專用的堆疊電纜,將多臺交換機以環(huán)路方式串接起來,組建成一個交換機堆疊組。菊花鏈堆疊模式中的冗余電纜只是冗余備份作用,也可以不連接。采用菊花鏈堆疊模式,從主交換機到最后一臺從交換機之間,數(shù)據(jù)包要歷經中間所有交換機,傳輸效率較低,因此堆疊層數(shù)不宜太多。菊花鏈堆疊模式雖然保證了每個交換機端口的帶寬,但是并沒有使多交換機之間數(shù)據(jù)的轉發(fā)效率得到提升,而且堆疊電纜往往距離較短,因此采用菊花鏈堆疊模式時,主要適用于有大量計算機的機房。
2、星形堆疊模式
星形堆疊要求主交換機有足夠的背板帶寬,并且有多個堆疊模塊,然后使用高速堆疊電纜將交換機的內部總線連接成為一條高速鏈路。星形堆疊的優(yōu)點是傳輸速度要遠遠超過交換機的級聯(lián)模式,而且可以顯著地提高堆疊交換機之間數(shù)據(jù)的轉發(fā)速率。一個堆疊的若干臺交換機可以視為一臺交換機進行管理,只需賦予1個IP地址,即可通過該IP地址對所有的交換機進行管理,從而大大減少了管理的難度。
原理
1、堆疊的建立
兩臺交換機啟動時,通過相互競爭,其中一臺成為堆疊主機,另一臺成為堆疊備機。競爭的規(guī)則如下:
第一,系統(tǒng)的運行狀態(tài):已啟動并正常運行的交換機優(yōu)先級高于正在啟動的交換機,前者成為CSS主機。
第二,堆疊的優(yōu)先級:如果運行狀態(tài)相同,則優(yōu)先級高的交換機成為CSS主機。
第三,MAC地址大?。喝绻\行狀態(tài)和堆疊優(yōu)先級均相同,則MAC地址小的交換機成為CSS主機。
當2臺交換機選出主、備機后,CSS主機的主用主控板就成為堆疊系統(tǒng)的主板,CSS備機的主用主控板則成為堆疊系統(tǒng)的備板。在系統(tǒng)主板和備板之間進行HA備份處理,CSS主機和備機的備用主控板將成為堆疊的候選系統(tǒng)備板。
2、堆疊的配置和轉發(fā)
堆疊建立后,可以通過接口板上的業(yè)務端口、系統(tǒng)主板上的串口或網管口登陸CSS系統(tǒng),進行業(yè)務配置和系
交換機堆疊
統(tǒng)管理。CSS提供四維的接口視圖(框/槽/卡/端口),支持對兩臺設備中的所有端口進行業(yè)務相關配置、操作。以框/槽為單位對兩臺設備中的所有單板進行管理,如查詢單板信息、對單板進行復位等操作。在CSS環(huán)境下,業(yè)務流量轉發(fā)同單框環(huán)境下的區(qū)別:跨設備的轉發(fā)需要經過交換網兩次。對于報文內容的處理沒有區(qū)別,都需要進行一次上、下行處理。對外呈現(xiàn)為一臺設備。
3、堆疊的分裂處理
堆疊建立后,堆疊主機和備機定時發(fā)送心跳報文以維持堆疊狀態(tài)。當2臺設備心跳超時后,為了避免CSS線纜、CSS卡和主控板等硬件故障導致2臺交換機間沒有可用的CSS鏈路,以至失去通信,CSS系統(tǒng)將再分裂成2臺獨立交換機。堆疊分裂后,下述情況將引發(fā)整個網絡出現(xiàn)故障:2臺設備均運行正常,且以完全相同的全局配置運行,即以同樣的IP和MAC地址與網絡中的其他設備通信。因此,CSS分裂后需檢測系統(tǒng)是否有2個以相同配置運行的設備(是否存在雙主機),并進行相應處理,使整個網絡得以正常運行,提升堆疊系統(tǒng)的可用性。
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