网络虚拟化技术 H3C IRF

Posted 2021-05-02 it三驴子

前言

上一期整理了一下Cisco的VSS技术，这一期整理了一下H3C IRF技术。H3C IRF技术目前由IRF1、 IRF2 已经发展到了IRF3。有什么区别？看下图。

IRF2其实就是修复并增强了IRF1的一些问题和功能。IRF3，是除了可以实现横向设备虚拟化（例如两台核心设备），还可以实现纵向设备虚拟化（例如两台核心设备与20台接入设备）。再通俗一点，就是可以将核心设备与接入设备一起进行虚拟化，形成一个大二层网络。厉害不厉害？厉害极了！敢用不敢用？得考虑考虑。

概念

1.IRF(Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构):将多台设备通过IRF物理端口互联，虚拟成一台设备。

2.IRF角色：Master/Slave Master管理IRF，Slave作为Master设备的备份和扩展。

3.IRF端口：用于IRF成员互联的逻辑接口，分为IRF-Port1和IRF-Port2，需要和物理端口绑定才能生效。

4.IRF物理端口：用于IRF成员设备互联的物理端口，需要与IRF绑定才能生效。

5.IRF合并：两个物理机箱最终虚拟为一台IRF逻辑设备的过程叫IRF合并。

6.IRF分裂：因为故障，IRF系统分裂为两个IRF的过程叫IRF分裂。

优势

1.统一管理，登录IRF任意成员设备均可以管理IRF系统。（Cisco VSS 只能登录Active设备进行管理）

2.高可靠性，IRF域内Master/Slave设备形成1:N备份。（Csico VSS只能支持两台设备虚拟化，H3C IRF最少可以支持4台设备虚拟化）

3.可扩展性，网络从端口数量、带宽等层面得到扩展。（核心技术是网络扩展性，Cisco 6500系列带宽可以扩展至1.4T，H3C IRF母鸡）。

IRF工作原理

1.IRF互联

(1)物理连接：IRF物理端口一般为万兆SFP+模块或者SFP+电缆。具体情况得参考具体设备型号。万兆SFP+模块适用于远距离连接，根据采用模块不同，最大传输距离可达10KM（Cisco VSS 互联最大传输距离可达40KM）。SFP+电缆（H3C堆叠线缆）一般传输在10m以内，适用于在机房内短距互联。

(2) 连接要求：IRF物理端口需要与IRF虚拟端口绑定起来，一个IRF虚拟端口下最多可以绑定4个IRF物理端口。两台设备互联，设备一的IRF虚拟端口IRF-port1只能与设备二的IRF虚拟端口IRF-port2互联，反之亦然。

(3) 连接拓扑：链形连接、环形连接。

2.拓扑收集

IRF成员设备之间通过IRF Hello报文进行拓扑收集，IRF Hello报文携带 IRF端口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备的桥MAC等内容。IRF Hello报文周期性的由UP的IRF端口发送给邻居。经过一段时间，所有成员都会收集到完整的拓扑信息。（拓扑收敛）

3.角色选举

现有Master设备，在无故障情况下不会因为IRF成员的加入或者离开而发生角色变化。选举优先级如下：

竞选失败一方会自动重启，然后会以Slave的角色，使用Master的配置重新初始化启动。

IRF维护管理

1.成员编号：成员加入IRF前统一进行编号，编号命令irf member 1 renumber 2

2.接口命名：irf member 1接口：g1/0/1  irf member 2接口：g2/0/1

3.IRF多活冲突检测MAD:检测手段包括LACP（链路聚合控制协议）、IP BFD（双向转发检测）、GARP （ARP检测）。

当检测出IRF分裂后，将会保留成员编号最小的Master设备，其他设备均处于Recovery状态，关闭除IRF端口外的其他端口，保证其他IRF成员设备不再进行业务转发。

4.IRF故障恢复：修复IRF故障链路、修复IRF故障设备。

IRF配置

1.官方配置流程

2.配置步骤

irf domain 10  

 /配置irf domian ID,默认为0/

irf member 1 renumber 2 

 /配置irf member ID，默认是1/

interface T1/0/49

shutdown

interface T1/0/50

shutdown

/shutdown掉irf物理接口，因为要与irf虚拟接口绑定前，物理接口必须是shutdown状态/

irf-port 1/1 (Device A 虚拟接口）

irf-port 2/2 (Device B 虚拟接口）

/配置IRF虚拟接口，A设备与B设备IRF虚拟接口名称不能相同，一台为1，另一台为2/

port group interface T1/0/49

port group interface T1/0/50

/将物理接口与虚拟接口进行绑定/

interface T1/0/49

undo shutdown

interface T1/0/50

undo shutdown

/启用irf物理接口/

save

/非常重要！！！保存当前配置/

irf-port-configuration active

/激活irf端口下配置，配置完此命令后，设备会进行master/slave选举，选举失败一方会重启/

#其他辅助配置命令#

irf member 2 description AA-BB 

/为IRF成员设备进行描述/

irf-port load-sharing mode 

/配置irf端口负载分担模式/

3.MAD配置

LACP MAD：LACP协议报文中携带Active ID，设备正常运行，所有LACP报文中，Active ID相同，IRF分裂时，Active ID不同。 LACP MAD检测方式需要支持LACP协议的中间设备，能够配置聚合接口分别于IRF成员互联。

interface bridge-aggregation 20

link-aggregation mode dynamic 

/配置聚合接口，并将聚合接口模式设置为dynamic，默认为static/

mad enable

/启用MAD检测/

interface g1/0/2

port link-aggregation group 20

interface g2/0/2

port link-aggregation group 20

/分别选择IRF成员的一个接口，并将其加入聚合接口中/

剩下的工作是要把Device C与 A、B互联接口配置为聚合接口就可以了。

vlan 50

port g1/0/3 port g2/0/3

\创建一个VLAN 50，并将两台设备用于BFD MAD物理接口加入到VLAN 50中\

interface vlan 50

mad bfd enable

mad ip address 1.1.1.1 24 member 1

mad ip address 1.1.1.2 24 member 2

interface g1/0/3

undo stp enable

interface g2/0/3

undo stp enable

\BFD MAD与 STP互斥，所以要将BFD MAD物理接口shutdown\（辣鸡again）

ARP MAD：ARP MAD 是使用free ARP报文携带 Active ID值，IRF正常运行时，MSTP阻塞一条链路，ARP报文无法到达其他设备。当IRF分裂，STP重新计算，原阻塞端口被打开，另一台设备就可以接受到ARP报文，完成分裂检测。

stp enable

\在IRF中使能STP\

undo irf mac-address persistent

vlan 20

port g1/0/2 port g2/0/2

\创建VLAN 20，将与中间设备互联的物理接口加入到VLAN 20中\

interface vlan-interface 20

ip address 1.1.1.1 24

mad arp enable

中间设备配置

vlan 20

port g1/0/1 port g1/0/2

\将中间设备与IRF互联接口划分到VLAN 20中即可，使IRF成员用于ARP MAD检测物理接口二层可达即可\ （辣鸡 aaagain，本来用虚拟化就是要消除STP，结果还要依赖STP）

好了，上面就是IRF的一些总结和小小观点，欢迎给驴哥留言讨论。