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核心交换机LinkAggregation,Redundancy,Stacking,HotBackup

时间:2023-03-19 17:29:59 科技观察

01LinkAggregation链路聚合是将两个或多个数据通道组合成一个单独的链路出现。链路聚合一般用于连接一台或多台对带宽要求较高的设备,如接入骨干网的服务器或服务器组。它可用于扩展链路带宽并提供更高的连接可靠性。1、比如公司有两层,每层经营不同的业务。本来两层的网络是分开的,但是两层之间难免会有业务往来。这时,我们可以打通两层楼前的网络,让各部门之间高速通信,互联互通。如下图所示:如上图所示,SwitchA和SwitchB分别通过以太网链路接入VLAN10和VLAN20的网络,SwitchA和SwitchB之间的数据流量比较大。用户希望在SwitchA和SwitchB之间提供较大的链路带宽,使同一VLAN之间可以互通。同时,用户也希望提供一定程度的冗余,以保证数据传输和链路的可靠性。创建EtherChannel接口,增加成员接口,增加链路带宽。分别在两台交换机上配置EtherChannel1,将需要互通的三条线路的端口添加到EtherChannel1,设置端口trunk,并允许对应的vlan通过;这样二楼的网络就可以正常通信了。2、实现配置步骤:在SwitchA上创建EtherChannel1,配置为LACP模式。SwitchB的配置过程与SwitchA类似,不再赘述。SwitchAswitch>enableswitch#conftswitch(config)#hostnameSwitchASwitchA(config)#interfacerangeg0/0/1-3SwitchA(config-if-range)#channel-group1modeactiveSwitchA(config-if-range)#interface端口-channel1SwitchA(config-if)#switchporttrunk封装dot1qSwitchA(config-if)#switchportmodetrunkSwitchBswitch>enableswitch#conftswitch(config)#hostnameSwitchBSwitchB(config)#interfacerangeg0/0/1-3SwitchB(config-if-range)#channel-group1modeactiveSwitchB(config-if-range)#interfacePort-channel1SwitchB(config-if)#switchporttrunkencapsulationdot1qSwitchB(config-if)#switchportmodetrunk02linkredundancy为了保持稳定性网络中,在多台交换机组成的网络环境中,通常会使用一些备份连接来提高网络的效率和稳定性。这里的备份连接也称为备份链路或冗余链路。剩余链接。03交换机的堆叠通过专用堆叠线缆连接,可以将多台交换机堆叠成一台逻辑交换机。逻辑交换机中的所有交换机共享相同的配置和路由信息。向逻辑交换机添加和减去单个交换机时,其性能不会受到影响。堆叠交换机通过两个环路连接。交换机的硬件负责双环上数据包的负载均衡。该环路充当此大型逻辑交换机的背板。当两个环路都正常工作时,数据包在这个逻辑交换机上的传输速率为32Gbps。当需要传输数据帧时,交换机的软件会计算出哪个环更可用,然后将数据帧发送到环上。如果堆叠线缆发生故障,故障两端的交换机将检测到故障并断开受影响的环,而逻辑交换机仍可以工作在单环状态,此时的数据包吞吐率为16Gbps。交换机堆叠采用菊花链方式,连接方式参考下图。堆叠增加了交换机端口和带宽的稳定性。传统园区网络采用设备冗余和链路冗余来保证高可靠性,但链路利用率低,网络维护成本高。堆叠技术将多台交换机虚拟成一台交换机,达到简化网络部署、减少网络维护工作量的目的。堆叠有很多优点:提高可靠性。堆叠系统中多台成员交换机之间形成冗余备份。如下图所示,SwitchA和SwitchB组成堆叠系统,SwitchA和SwitchB互为备份。当SwitchA出现故障时,SwitchB可以接替SwitchA的工作,保证系统正常运行。此外,堆叠系统支持跨设备的链路聚合,还可以实现链路的冗余备份。堆栈图中的扩展端口数量如下图所示。当接入用户数量增加到原交换机的端口密度不能满足接入需求时,可以增加新交换机和原交换机组成的堆叠系统的扩展端口数量。端口数量扩展示意图带宽增加如下图所示。当需要增加交换机的上行带宽时,可以增加一台新的交换机与原交换机组成堆叠系统,将成员交换机的多条物理链路配置成一个聚合组,提高交换机的带宽.上行带宽。增加带宽简化组网示意图如下图所示,网络中的多个设备组成一个堆栈,虚拟成一个逻辑设备。简化后的网络不再需要使用MSTP等破环协议,简化了网络配置。同时,依靠跨设备链路聚合实现单台设备故障时的快速切换,提高可靠性。组网简图远距离堆叠如下图所示。各楼层用户通过楼道交换机接入外网。现在将相距较远的楼道交换机连接起来形成堆叠。这相当于每栋楼只有一台接入设备,网络结构变得更简单。每栋建筑都有多个链接到核心网络,使网络更加健壮和可靠。多台楼道交换机的配置简化了堆叠系统的配置,降低了管理和维护成本。远距离堆叠示意图04热备(HSRP)核心交换机是整个网络的心脏,如果核心交换机出现致命故障,将导致本地网络瘫痪,由此带来的损失也是难以估计。因此,我们在选择核心交换机时,经常会看到一些核心交换机具有堆叠或热备份等功能。核心交换机采用热备份是提高网络可靠性的必然选择。当核心交换机完全不能工作时,其所有功能将被系统中的另一台备份路由器完全接管,直到出现问题的路由器恢复正常。这就是热备份路由协议。实现HSRP的条件是系统中有多台核心交换机,它们组成一个“热备份组”,这个组形成一个虚拟路由器。在任何时候,一个组中只有一个路由器处于活动状态,它转发数据包。如果活动路由器发生故障,将选择一个备份路由器来替代活动路由器。路由器没变。因此主机保持连接状态,不受故障影响,更好的解决了核心交换机切换的问题。为了减少网络的数据流量,在配置主用核心交换机和备用核心交换机后,只有主用核心交换机和备用核心交换机定时发送HSRP报文。如果主用核心交换机出现故障,备用核心交换机将接替主用核心交换机。如果备用核心交换机发生故障或成为主用核心交换机,则选择另一台核心交换机作为备用核心交换机。1、当一台接入层交换机到主用核心交换机的线路出现故障时,切换到备机,将接入层交换机1的数据链路的数据流切换到核心交换机B,但是在switchover,接入层交换机1分发6个数据包,如上图所示。当服务器与核心交换机A之间的主链路出现故障(如线路、网卡等),将服务器的主网卡切换为备用网卡时,会丢失6个数据包,但当主链路恢复后,服务器会自动从备用网卡切换到主网卡,切换过程中数据包不会丢失。具体终端接入服务器的数据流向如下图所示。