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3750堆叠

2013-05-29 09:28:09 来源:杭州弄潮网络科技有限公司 浏览:148
内容提要:关于3750堆叠的技术文档 
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。 交换机可以通
关于3750堆叠的技术文档
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。 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。
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。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。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。


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。


一、堆叠的基本要求:
ios版本最好一致、专用的堆叠模块和堆叠线缆、最大堆叠个数 9
二、堆叠的好处:
高密度端口、提高背板带宽、便于管理(配置时显示的是一台交换机,slot号不同)
三、关于master(主交换机)的选举
1:当前的堆叠master优先
2:如果没有当前的master,那么选举具有最高堆叠优先级的成员。
3:比较ios软件版本的高低,越是先进的ios设备越优先。
4:运行时间越长的设备优先
5:mac地址 (mac地址小的优先)

四、主交换机的活动
主交换机将充当ip功能(例如telnet进程、ping命令和路由信息交换)的主要联络点。主交换机负责将转发表下载到各个从交换机。组播和单播路由任务都有主交换机完成。当某个新的从交换机加入堆叠后或者某个现有的交换机从堆叠中移除,主交换机将会针对这个事件发一个通知,所有的从交换机将会按照这个通知更新他们的信息。
主交换机负责搜集和维护争正确的路由和配置信息。他通过定期的向堆叠中的所有从交换机发送更新信息,保持这些信息的时效性。当某个新从交换机被选举后,它将会重新使用以前的主交换机保持的配置信息,以确保用户和网络的连续性。

五、从交换机的活动
每个交换机都拥有包含他自己的本地的mac地址的路由表和包含堆叠中的其他的mac地址的路由表。主交换机将保存包含所有向堆叠报告的mac地址的路由表。主交换机还会创建一个包含整个堆叠中所有mac地址的地图,并将其发给所有从交换机。这样每个交换机都会检测到堆叠中的每个端口。这消除了重复学习的过程,为系统创建一个更快、更有效的交换基础设施。
从交换机为他们所支持的每个vlan保存他们自己的生成树。主交换机负责为堆叠中的每个vlan保存所有生成树的复本。当增加或移除一个新vlan时,所有现有的交换机都会获得该事件的通知,并将该通知升级到他们自己的信息中。
从交换机需要等待从主交换机接受正在使用的复本,并在收到最新消息之后开始发送数据。这确保了所有的交换机都使用最新的信息,并且只制定决策时只使用一个网络拓扑。

六、多种用于确保高可用性的机制
思科 StackWise 技术可以支持多种用于在堆叠中实现很高弹性的机制:
1、一个堆叠中的多台交换机可以创建一条EtherChannel 连接。失去一台交换机将不会 影响其他交换机的连接。
2、交换机可以为不同的路由器提供双归属功能,以提高冗余性。
3、堆叠中的每台交换机都可以充当主交换机。如果现有的主交换机发生故障,堆叠将会选出另外一个主交换机。
4、当双向环路中的某处发生中断时,交换机会自动地开始通过仍然可以使用的一半环路发送信息。如果整个32Gbps 带宽都被占用,QoS 机制将会控制流量,以便首先传输对抖动和延时较为敏感的流量,将优先级较低的流量推后传输。
5.、在线插拔,用户可以在不影响堆叠性能的情况下,添加或者移除交换机。
6、在主交换机发生故障时,各个交换机还将继续根据它们之前从主交换机处获得的路由表转发信息。
7、通过初始化,每台交换机都具有路由功能,可以在目前的主交换机发生故障时被选用主交换机。从交换机不需要进行重启。



七、堆叠当中的命令:
show platform stack manager all 显示所有交换堆叠的信息
show switch 显示堆叠交换机的汇总信息
这里红线标出的地方表示master设备是哪个。这里选举的master并不是因为第二个的优先级小,关于master的选举前面有说到。

show switch 1 显示一号交换机的信息


show switch detail 显示堆叠成员明细的信息


show switch neighbors 显示堆叠邻居的完整信息

show switch stack-ports 显示堆叠交换机的完整端口信息


Switch 2 renumber 1 (把交换机的编号2改为编号1,默认编号是1,要使更改生效需要重 启交换机。)


Switch 1 priority 2 更改1号设备的优先级为2(默认优先级1)

八、堆叠中交换机的升级
当一个新的交换机加入一个现有的堆叠时,主交换机将会与该交换机交换信息,以判断
它的Cisco IOS 镜像是否与堆叠的镜像相同。如果相同,主交换机将会把堆叠配置发给
设备,端口也可以立即上线。如果不同,则判断该ios是否支持该硬件的版本,能否堆叠上。如果不支持该硬件的版本,则会出现版本不匹配导致堆叠不成功。需要手工的进行升级到同一版本或者支持该硬件支持的版本。虽然堆叠后逻辑上相当于是一个交换机,但是在升级ios时还是需要每一个交换机的ios升级。这里可以通过在主交换机上给其他的交换机进行升级。在主交换机上dir all 会看到几个flash。这里就是堆叠中的每个交换机的flash。堆叠中的交换机的ios最好一致,不然会出现版本不匹配的情况。然后通过tftp软件把ios导入到每个flash中就行了!

这里引导ios时会和以前的引导有所不同,因为堆叠中有多个flash。我们可以选择性的引导哪个交换机从哪个版本启动。


九、管理
使用思科 StackWise 技术的产品可以通过CLI 或者网络管理工具包进行管理。思科集群
管理套件(CMS)软件专门针对思科可堆叠交换机的管理而开发。Cisco CMS 软件中针
对堆叠单元的特殊向导让网络管理员可以对堆叠中的所有端口应用同一套配置。用于数
据、语音、视频、组播、安全和VLAN 间路由功能的预设向导让网络管理员可以一次
性设置所有端口的配置。
思科 StackWise 技术也可以由CiscoWorks 进行管理。

十、、堆叠不匹配(堆叠不匹配是指由于想加入堆叠的交换机成员和堆叠的主节点之间的不同造成的该成员无法加入堆叠的情况。这里主要存在三种类型的不匹配.)
版本不匹配——StackWise Plus要求一个堆叠中的交换机成员具有相同的Cisco IOS 软件镜像类型或是特性集的证书。这也就是说,如果主节点运行的是IP服务特性集,那么所有的成员也需要具有相同类型的Cisco IOS软件特性集——尽管两者版本的级别可以不相同。如果这个条件不能满足,那么堆叠就会产生版本不匹配的状态。
SDM不匹配——当一个新的交换机成员被插入到当前的环路中,如果它是被一个不同或是不兼容SDM模板配置的,那么就会产生这种SDM不匹配。关于SDM有两种版本---Desktop和Aggregator,3750-12S支持两种版本,其他的只支持Desktop版本。当3750-12S和其他交换机混合堆叠时就会发生SDM不匹配的问题。遇到这种情况,只需要把3750-12S的SDM版本改成Desktop版本就行了!
Switch#conf t
Switch#(config)sdm prefer routing desktop
switch#(config)exit
Switch#reload
特性不匹配——当一个新的交换机成员尝试加入一个运行中的堆叠,而该堆叠中配置有那个新成员无法支持的相互依赖的特性,就会发生这种特性不匹配。
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