以太网链路聚合与交换机堆叠概述

以太网链路聚合与交换机堆叠概述

一、网络可靠性:

具备当某端口链路单板设备故障时不影响业务持续转发的网络特性


1、单板可靠性:

三层: 主控板(两块,一块用于备份,用console口管理):负责真个系统的控制平面和管理平面(配置数据储存地方,监控其他单板)

二层: 交换网板:把不同交换机上的端口进行连接

一层: 线路板:线路处理单元是物理设备上用于提供数据转发功能的模块,提供不同速率的光口、电口。


2、设备可靠性:

设备冗余设计的网络中,下游交换机双上行接入,采用链路一主一备的方式,主链路上行接口、设备故障可以切换到备份链路,通过备份设备转发lquoffi6.png


3、链路可靠性:

在设备间部署多条物理线路,为防止环路STP只保留一条链路转发流量,其余链路成为备份链路。lquogrha.png


二、链路聚合

注: 华为交换机最多支持8条链路同时聚合

1、链路聚合的作用:

  1. 提高链路带宽
    相比STP来说,可实现所有物理链路参与转发
    如这种场景,stp会选出端口进行阻塞:
    lqumbl4n.png
  2. 提高网络可靠性
    在单链路故障依旧能够保持数据的正常转发
  3. 可以进行负载分担
    ①基于包
    逐个包进行负载分担,每链路传输时延不均,增加重组时延。
    不会出现空闲活动链路
    ②基于流
    逐流进行负载分担,相同源目IP、源目MAC的数据走同一链路,将不同的包分路转发,支持顺序接收基于相同的源目IP、或相同的源目MAC分担在同一活动链路时会出现空闲活动链路:
    (1)源目IP变化频繁时基于源目IP分担出现空闲活动链路几率小
    (2)源目MAC变化频繁时,基于源目MAC分担出现空闲活动链路几率小

2、链路聚合的前提条件

  1. 带宽(默认要求一致,可以使用命令混合速率)
  2. 双工模式:必须全双工
  3. 流控
  4. VLAN配置:参数一致(端口类型、Pvid、允许通过列表)

3、链路聚合的应用

设备: 路由器、交换机

分层: 接入层上联


4、链路聚合的分类

(1)手动负载分担(无协议,华为默认)

manual load-balance
  1. 接口和数量手工指定,设备间不需要交互信息正常情况下所有链路都是活动链路
  2. 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。

缺点

  1. 为了使链路聚合接口正常工作,必须保证本端链路聚合接口中所有成员接口的对端接口:
    (1)属于同一设备
    (2)加入同一链路聚合接口
  2. 手工模式下,设备间没有报文交互,因此只能通过管理员人工确认。
  3. 手动模式下,设备只能通过物理层状态判断对端接口是否正常工作。

(2)LACP(链路聚合协议)

  • 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 Control Protocol 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。
  • 静态LACP:建议部署静态LACP模式Eth-Trunk:mode lacp-static

5、手工负载分担模式配置命令:

  1. 创建聚合组:
    [ ]interface eth-trunk trunk-id(0~63,最多64个)
  2. 选择聚合模式为手工聚合模式(两端模式需保持一致):
    [eth-trunkx]mode manual load-balance
  3. 将接口加入链路聚合组:
    [接口下] eth-trunk trunk-id
    [eth-trunkx]trunkport interface-type xxx(也可以xxx to xxx,将多个接口一次性加入聚合组)
  4. 使能允许不同速率端口加入同一eth-trunk接口的功能(缺省不允许不同速率端口加入同一聚合组)
    [eth-trunkx]mixed-rate link enable

6、LACP模式的链路聚合协商过程与配置

(1)链路聚合协商过程:

  1. 启用LACP后,互发LACPDU
  2. 确定主动端
  3. 确定活动链路数
  4. 出现故障时发生链路切换(非活动链路切换成活动链路)

LACPDU报文包含内容(比小,确定主动端、被动端、活动链路数(主动端确定后发送给被动端,被动端进行同步)):

  1. 系统(桥)优先级:默认32768
  2. 桥MAC
  3. 接口优先级:缺省128
  4. 接口编号

7、LACP模式配置:

注: lacp可支持二层三层eth-trunk,若不用三层则要:undo portswitch

  1. 创建聚合组:
    []interface eth-trunk trunk-id(0~63,最多64个)

     

  2.  

    选择聚合模式为LACP模式(两端模式需保持一致)
    [eth-trunkx]mode lacp-static load-balance

     

  3. 配置系统LACP优先级(越小越优,缺省为32768)
    [ ]lacp priority xxx

     

  4. 配置接口LACP优先级(越小越优,缺省为32768)
    [接口视图]lacp priority xxx

     

  5. 配置最大活动链路数
    [eth-trunkx]max active-linknumber n(n≤3时预留一个备份)
    注: 不同型号交换机的可设置的最大活动接口数并不一致,如S6720HI、S6730H、S6730S和S6730S-S链路聚合组活动接口数的上限阈值是32,而S6720LI、S6720S-LI、S6720SI和S6720S-SI链路聚合组活动接口数的上限阈值是16;具体数值查阅产品手册确定。
  6. 配置最小活动接口数
    [eth-trunkx]least active-linknumber xxx
    设置最小活动接口数目是为了保证最小带宽,当带宽过小时一些对链路带宽有要求的业务将会出现异常,此时切断Eth-Trunk通过网络自身的高可靠性将业务切换到其他路径,从而保证业务的正常运行。
  7. 其他配置:
    [eth-trunkx]load-balance dst-ip //配置负载分担方式基于"目的IP"
    [eth-trunkx]lacp timeout fast //配置当前接口接收LACP协议报文的超时时间
    [eth-trunkx]lacp preempt enable //使能当前Eth-Trunk接口的LACP抢占功能
    [eth-trunkx]lacp selected speed //更改LACP模式Eth-Trunk依据接口速率来选择活动接口
    [eth-trunkx]lacp preempt delay 20
    //配置当前Eth-Trunk接口的LACP抢占等待时间
    //配置为fast,对端发送LACP报文的周期为1秒。
    //配置为slow,对端发送LACP报文的周期为30秒。
    //LACP协议报文的超时时间为LACP报文发送周期的3倍

8、查询/操作命令

1、查看Eth-Trunk的配置信息:
disp eth-trunk x / int g0/0/x / verbose / brief
2、查看Eth-Trunk接口的配置信息:
display eth-trunk[trunk-id[interface interface-type interface-number | verbose]] 
3、查看LACP模式下LACP报文收发统计信息:
display lacp statistics eth-trunk 1 
4、查看eth-trunk接口的状态信息:
display interface eth-trunk 1
5、查看eth-trunk的成员接口信息:
display trunkmembership eth-trunk 1
6、清除LACP收发报文的统计信息:
reset lacp statistics eth-trunk 1
7、清除LACP错误报文的统计信息:
reset lacp error packet statistics 

三、堆叠/集群(概述)

1、优点: 设备级可靠性、增加带宽、降低运维成本

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2、起因: 传统的设备级可靠性、链路利用率低,网络维护成本高

3、堆叠原理: 将多台交换机虚拟成一台交换机,达到简化网络部署和降低网络维护工作量的目的
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4、Cluster Switch System:(CSS) 将两台支持CSS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。CSS是目前广泛应用的一种横向虚拟化技术,具有简化配置和管理、扩展带宽和链路跨框冗余备份等作用。

5、CSS集群: 核心层框式交换机二合一

6、iStack堆叠: 接入、汇聚层盒式交换机n合一框式二合一

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7、堆叠集群优势:
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