交換機堆疊
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-29
交換機堆疊的實例教程
主、被、從交換機
堆疊系統中所有的單臺交換機都稱為成員交換機，按照功能不同，可以分為三種角色：
主交換機（Master）：主交換機負責管理整個堆疊。堆疊系統中只有一臺主交換機。
備交換機（Standby）：備交換機是主交換機的備份交換機。堆疊系統中只有一臺備交換機。當主交換機故障時，備交換機會接替原主交換機的所有業務。
從交換機（Slave）：從交換機用于業務轉發，堆疊系統中可以有多臺從交換機。從交換機數量越多，堆疊系統的轉發帶寬越大。
除主交換機和備交換機外，堆疊中其他所有的成員交換機都是從交換機。當備交換機不可用時，從交換機承擔備交換機的角色。
主交換機、備交換機和從交換機都可以進行業務流量的轉發。添加、移除或替換堆疊成員交換機，都可能導致堆疊成員角色的變化。
堆疊ID
堆疊ID用來標識堆疊成員交換機，是成員交換機的槽位號。每個堆疊成員交換機在堆疊系統中具有唯一的堆疊ID。
堆疊優先級
堆疊優先級是成員交換機的一個屬性，主要用于角色選舉過程中確定成員交換機的角色，優先級值越大表示優先級越高，優先級越高當選為主交換機的可能性越大。
堆疊的建立過程
堆疊建立的過程包括以下四個階段：
根據網絡需求，選擇堆疊線纜、連接方式。不同產品支持的物理連接方式有差異。
對于S系列園區盒式交換機和CloudEngine數據中心盒式交換機，支持鏈形和環形兩種連接拓撲。
對于CloudEngine數據中心框式交換機，支持SIP口連接和業務口連接兩種方式。
選舉主交換機。
所有成員交換機上電后，堆疊系統開始進行主交換機的選舉。
展開 三、交換機的堆疊
通過專有的堆疊電纜連接起來，可將多臺交換機堆疊成一臺邏輯交換機。該邏輯交換機中的所有交換機共享相同的配置信息和路由信息。當向邏輯交換機增加和減少單體交換機時不會影響其性能。
疊加的交換機之間通過兩條環路連接起來。交換機的硬件負責將數據包在雙環路上做負載均衡。環路在這里充當了這個大的邏輯交換機的背板的角色，在雙環路都正常工作時，數據包在這臺邏輯交換機上的傳輸率為32Gbps。
當一個數據幀需要傳輸時，交換機的軟件會進行計算看哪條環路更可用，然后數據幀會被送到該環路上。如果一條堆疊電纜出故障，故障兩端的交換機都會偵測到該故 障，并將受影響的環路斷開，而邏輯交換機仍然可以以單環的狀態工作，此時的數據包通過率為16Gbps。交換機的堆疊采用菊花鏈方式，連接的方式參考下圖。
堆疊增加交換機端口與帶寬的穩定性。
展開 局限性也很明顯，不能長距離堆疊，只有在一起的交換機才可以堆疊。
交換機集群：集群有些網絡書上說成第三種連接方式，有些網絡書中不包括，原因就是因為集群是把多臺級聯的或者堆疊的交換機作為一個邏輯設備整體來管理，其中一臺作為管理交換機，管理其他交換機。
不同廠家對集群有不同的實現方案，一般廠家都是采用專有協議實現集群的。這就決定了集群技術有其局限性。不同廠家的交換機可以級聯，但不能集群。
所以說，交換機的級聯方式實現簡單，只需一根普通的雙絞線即可，節約成本而且基本不受距離的限制;而堆疊方式投資相對較大，且只能在很短的距離內連接，實現起來比較困難。但堆疊方式比級聯方式具有更好的性能，信號不易衰竭，且通過堆疊方式，可以集中管理多臺交換機，大大減化了管理工作量。
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展開 對于扁平化的組網，也分為比較傳統的VRRP+MSTP，和“堆疊+鏈路捆綁”兩種方式進行組網設計。
第一種就是VRRP+MSTP的結構，如下圖所示：
相比起第一種非常傳統的MSTP+VRRP的架構，第二種“胖樹”結構，則是當前數據中心扁平化組網的常用結構。它的思路是：匯聚交換機必然堆疊，接入交換機按需堆疊，所有冗余鏈路必須捆綁，形成一個“胖樹”狀結構。它的優點就是，既保證了設備的冗余性，提升帶寬性能，也能從根本上防止二層環路。但是，要實現設備的堆疊，這個對硬件有要求，所以，這種“胖樹”狀結構的組網，成本比起第一種來說要高不少。
B.三層組網架構
對于大型數據中心，功能多樣，且要進行功能分區的場合，就會采用標準的三層架構。
在這種組網方式中，交換核心區是整個數據中心網絡的樞紐，核心設備通常部署2-4臺大容量高端框式交換機，可以是獨立部署，也可以通過堆疊技術后成組部署（但是考慮到核心和匯聚之間都是三層連接，且堆疊有一定裂開風險，所以一般核心都會采用獨立部署的方式，即核心之間只和匯聚之間有互聯，核心之間無互聯）
分區內的匯聚層和接入層通過堆疊實現二層破環。
下圖為大家展示了一個當前主流的數據中心三層組網架構圖：
剛才的拓撲圖中，各個大區域之間的防火墻采用了旁路的連接方式。防火墻采用旁路連接的目的，也是為了提升可擴展性，并且可以兼容動態路由。而這種結構，要想實現核心—匯聚—接入之間的流量進入防火墻，就需要使用VRF在匯聚交換機上隔離路由了。所以，VRF在這個地方，起到的作用是隔離路由，起到一個“化旁路為串聯”的作用。
本文的難點，也正好是匯聚交換機上使用VRF時，這個業務流的邏輯圖如何畫出。
展開 相比之下，模塊化交換機允許用戶根據需要在千兆以太網交換機中添加擴展模塊。例如，可以添加支持安全、無線連接等的模塊。
非網管型千兆交換機與網管型千兆交換機
這些非托管千兆交換機設計為即插即用，無需配置，通常代表家庭網絡和小型企業。
托管千兆交換機支持更高級別的安全性、可擴展性、精確控制和管理您的網絡，因此托管千兆交換機通常應用于大型網絡。
獨立交換機與可堆疊交換機
一個獨立的千兆交換機被管理和配置有設定的容量。獨立交換機需要單獨配置，故障排除也需要單獨處理。
可堆疊千兆交換機的一大優勢是增加容量和網絡可用性。可堆疊交換機允許將多個交換機配置為一個實體。如果堆棧的任何部分出現故障，這些可堆疊交換機將自動繞過故障重新路由，而不會影響數據傳輸。
PoE 與非 PoE 千兆交換機
PoE 千兆交換機可以通過同一根以太網電纜為IP 攝像機或無線接入點等設備供電，這大大提高了連接系統的靈活性。
PoE 千兆交換機非常適合無線網絡，而非 PoE 交換機在無線網絡中表現不佳，因為非 PoE 千兆交換機僅通過以太網電纜傳輸數據。
04
如何安裝千兆網絡交換機？
首先，將以太網電纜的一端連接到調制解調器或路由器的輸出端口。
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獨立交換機與可堆疊交換機
一個獨立的千兆交換機被管理和配置有設定的容量。獨立交換機需要單獨配置，故障排除也需要單獨處理。
可堆疊千兆交換機的一大優勢是增加容量和網絡可用性?？?em>堆疊交換機允許將多個交換機配置為一個實體。
可以這樣去考慮：
先清楚知道該層布線點的數量，算出交換機的臺數，交換機之間連接是堆疊還是不堆疊。
如果堆疊，核心交換機為雙機熱備冗余的話，6芯就夠用了（2臺核心各用2芯，2芯冗余）。
如果不堆疊，一臺交換機要4芯，多少臺交換機乘以4加上4芯的冗余，就可以了。
除主交換機和備交換機外，堆疊中其他所有的成員交換機都是從交換機。當備交換機不可用時，從交換機承擔備交換機的角色。
主交換機、備交換機和從交換機都可以進行業務流量的轉發。添加、移除或替換堆疊成員交換機，都可能導致堆疊成員角色的變化。
堆疊ID
堆疊ID用來標識堆疊成員交換機，是成員交換機的槽位號。每個堆疊成員交換機在堆疊系統中具有唯一的堆疊ID。
交換機的堆疊采用菊花鏈方式，連接的方式參考下圖。
堆疊增加交換機端口與帶寬的穩定性。
它的思路是：匯聚交換機必然堆疊，接入交換機按需堆疊，所有冗余鏈路必須捆綁，形成一個“胖樹”狀結構。它的優點就是，既保證了設備的冗余性，提升帶寬性能，也能從根本上防止二層環路。但是，要實現設備的堆疊，這個對硬件有要求，所以，這種“胖樹”狀結構的組網，成本比起第一種來說要高不少。
交換機堆疊：該種連接方式是大中型網絡中常用的，但不是所有交換機都支持堆疊，堆疊有專門的堆疊端口，連接后可以視為一個整體交換機來管理使用，堆疊后的交換機帶寬是單一交換機端口速率的數十倍。
局限性也很明顯，不能長距離堆疊，只有在一起的交換機才可以堆疊。
