华为交换机详细堆叠教程

Posted 2021-05-15 Duxingxu

华为堆叠讲解

众所周知华为分为如下堆叠:

iStack (Intelligent Stack)盒式交换机

CSS（Cluster Switch System）框式交换机（集群）

上图园区组网拓扑采用CSS+iStack+ETH-Trunk优点展现的淋淋尽致

1. 很明显的看到接入层——>汇聚层——>核心层均采用的堆叠技术，逻辑设备少，网络拓扑变的更加简化，打破二层环路，引起的广播风暴
2. 各种采用的ETH-Trunk（链路聚合技术）负载分担算法灵活，链路利用率大大提高
3. 堆叠技术+ETH-Trunk结合使用，各种物理设备形成双归接入组网，提高整网可靠性

深刻讲解iStack+CSS

iStack (Intelligent Stack）盒式堆叠，核心是指将多台支持堆叠的交换机组合在一起，从逻辑上组成一台交换设备

优势如下：

1. 高可靠性，堆叠系统多台成员交换机之间冗余备份；堆叠支持跨设备的链路聚合功能，实现跨设备的链路冗余备份。
2. 强大的网络扩展能力。通过增加成员交换机，可以轻松的扩展堆叠系统的端口数、带宽和处理能力；同时支持成员交换机热插拔，新加入的成员交换机自动同步主交换机的配置文件和系统软件版本。
3. 简化配置和管理。一方面，用户可以通过任何一台成员交换机登录堆叠系统，对堆叠系统所有成员交换机进行统一配置和管理；另一方面，堆叠形成后，不需要配置复杂的二层破环协议和三层保护倒换协议，简化了网络配置

iStack基本概述

角色
堆叠中所有的单台交换机都称为成员交换机，按照功能不同，可以分为三种角色：
主交换机（Master）：负责管理整个堆叠。堆叠中只有一台主交换机。
备交换机（Standby）：是主交换机的备份交换机。当主交换机故障时，备交换机会接替原主交换机的所有业务。堆叠中只有一台备交换机。
从交换机（Slave）：主要用于业务转发，从交换机数量越多，堆叠系统的转发能力越强。除主交换机和备交换机外，堆叠中其他所有的成员交换机都是从交换机。
堆叠ID
即成员交换机的槽位号（Slot ID），用来标识和管理成员交换机，堆叠中所有成员交换机的堆叠ID都是唯一的。
堆叠优先级
堆叠优先级是成员交换机的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员交换机的角色，优先级值越大表示优先级越高，优先级越高当选为主交换机的可能性越大。

堆叠常见的组网形状

1.环形组网

优点：交换设备使用堆叠线缆全互联，高可用，不会因为一个节点而导致堆叠分裂（也是常用的）
缺点：费用高（业务口/或堆叠线）首尾需要有物理连接，不适合长距离堆叠。
2.链状组网

优点：一般交换机之间在不同的机柜且距离较远则采用此组网形状
缺点：任何一个节点故障，都会导致堆叠分裂，从而影响业务

堆叠传输介质分为三种（双绞线不常用）

堆叠卡堆叠（不会占用业务口）

专用堆叠卡线缆

优点：比起业务口堆叠更加可靠，不需要人为配置堆叠，即可完成
缺点：安装费时

业务口堆叠专用线缆（或光纤）

优点：不用安装堆叠卡，减少人工
缺点：可靠性不如堆叠卡，需要人为配置堆叠参数

（大部分为1u设备）最大可支持16台堆叠，设备能否支持堆叠可使用华为堆叠助手查询。

https://info.support.huawei.com/network/virtual/index?lang=zh

堆叠iStack核心配置（ensp暂不支持堆叠）

实际工作S5700系列配置方法：

拓扑图如下

配置如下：

主交换机

 sys                             //进入系统视图
 interface stack-port 0/1         //创建堆叠端口
 port interface xg  0/0/1 to xg 0/0/2 enable        //把物理口xg0/01-xg0/0/2 加入堆叠接口
 stack slot 0 priorty 200        //设置主交换机的优先级（默认是100）
 ret                                        //退出到用户视图
 save                                    //Y/Y保存当前配置
 reboot                                  //重启设备（也可以不重启，建议重启）

备交换机

 sys                             //进入系统视图
 interface stack-port 0/2             //创建堆叠口0/2（此处必须要注意！！！必须要和主设备在不同的堆叠接口才能建立堆叠）
 port interface xg  0/0/1 to xg 0/0/2 enable        //把物理口xg0/01-xg0/0/2 加入堆叠接口
 stack slot 0 renumber 1                  //交换机的成员ID必须要修改为1，5700系列默认为0，且必须要重启设备才能生效
 ret                                        //退出到用户视图
 save                                    //Y/Y保存必须要保存当前配置
 reboot                                  //备交换机会自己重启
 
 

验证命令

display stack

堆叠拆除

[HUAWEI] interface stack-port 0/1  
[HUAWEI-stack-port0/1] shutdown interface xgigabitethernet0/0/1 to xgigabitethernet0/0/2
[HUAWEI-stack-port0/1] undo port interface xgigabitethernet0/0/1 enable

实际工作数据中心CE6800系列配置方法：

拓扑图下

配置如下：

主交换机

sys                                //进入系统视图
stack                              //进入堆叠视图
stack meber 1 priorty 150        //配置主堆叠优先级（ 默认100）
stack meber 1 domian 10           //加入堆叠域需要和备设备一致
interface stack-port 1/1               //  创建堆叠口
port member-group intfacer 40ge 1/0/1 to 1/0/2   //把物理接口加入到堆叠口中
commit                                    //CE系列设备必须敲这个命令，以上输入的命令才能生效
display stack configuration                       //确定无误后查看堆叠配置
ret                                               //退到用户视图
save   y                                
reboot                     // 保存配置后重启设备。                  
interface stack-port 1/1     //进入到堆叠口1/1          
shutdown                       //  必须关闭堆叠口
commit                       //CE系列设备必须敲这个命令，否则输入的命令无效效

备交换机

sys                                //进入系统视图        
stack                                //进入堆叠视图
stack member 1 prioty 120            // //配置主堆叠优先级（ 默认100
stack member 1 domian 10            //必须要和主设备在一个堆叠域
stack mebber 1 renumber 2 inherit-config  //必须修改成员ID，重启后生效
intfacert stack-port 1/2                   //创建堆叠口
port member-group 40ge 1/0/1 to 1/0/2       //把物理接口加入到堆叠口中
commit                                       //CE系列设备必须敲这个命令，否则输入的命令无效效
ret                                      //返回到用户视图
save                                   //保存配置
reboot                               //重启设备（有可能会主动重启）

重启备交换机的时间开启主交换机堆叠口

interface stack-port 1/1                //进入到堆叠口
undo shu                                 //接口开启
堆叠成功后一定要保存配置

验证
display stack

堆叠分裂

指的是堆叠线缆因为某种原因故障

如上图堆叠分裂后会导致双主的状态（会使用同一个IP地址-堆叠MACA地址）影响业务中断
因为对于主交换机来说堆叠系统还在运行，会以为对端备交换机故障，而备交换机会以为主交换机故障从而升级为主交换机（重新收敛网络拓扑）就会导致双主状态。

解决方案

找到故障设备退出堆叠系统

多主检测MAD（Multi-Active Detection）

多主检测 - 直连检测方式

由于堆叠系统中所有成员交换机都使用同一个IP地址和MAC地址（堆叠系统MAC），一个堆叠分裂后，可能产生多个具有相同IP地址和MAC地址的堆叠系统。为防止堆叠分裂后，产生多个具有相同IP地址和MAC地址的堆叠系统，引起网络故障，必须进行IP地址和MAC地址的冲突检查。多主检测MAD（Multi-Active Detection），是一种检测和处理堆叠分裂的协议。链路故障导致堆叠系统分裂后，MAD可以实现堆叠分裂的检测、冲突处理和故障恢复，降低堆叠分裂对业务的影响。
MAD检测方式有两种：直连检测方式和代理检测方式。在同一个堆叠系统中，两种检测方式互斥，不可以同时配置。
直连检测方式是指堆叠成员交换机间通过普通线缆直连的专用链路进行多主检测。在直连检测方式中，堆叠系统正常运行时，不发送MAD报文；堆叠系统分裂后，分裂后的两台交换机以1s为周期通过检测链路发送MAD报文以进行多主冲突处理。
通过中间设备直连：堆叠系统的所有成员交换机之间至少有一条检测链路与中间设备相连。
Full-mesh方式直连：堆叠系统的各成员交换机之间通过检测链路建立Full-mesh全连接，即每两台成员交换机之间至少有一条检测链路。
通过中间设备直连可以实现通过中间设备缩短堆叠成员交换机之间的检测链路长度，适用于成员交换机相距较远的场景。与通过中间设备直连相比，Full-mesh方式直连可以避免由中间设备故障导致的MAD检测失败，但是每两台成员交换机之间都建立全连接会占用较多的接口，所以该方式适用于成员交换机数目较少的场景。

多主检测 - 代理检测方式

代理检测方式是在堆叠系统Eth-Trunk上启用代理检测，在代理设备上启用MAD检测功能。此种检测方式要求堆叠系统中的所有成员交换机都与代理设备连接，并将这些链路加入同一个Eth-Trunk内。与直连检测方式相比，代理检测方式无需占用额外的接口，Eth-Trunk接口可同时运行MAD代理检测和其他业务。
在代理检测方式中，堆叠系统正常运行时，堆叠成员交换机以30s为周期通过检测链路发送MAD报文。堆叠成员交换机对在正常工作状态下收到的MAD报文不做任何处理；堆叠分裂后，分裂后的两台交换机以1s为周期通过检测链路发送MAD报文以进行多主冲突处理。
MAD冲突处理
堆叠分裂后，MAD冲突处理机制会使分裂后的堆叠系统处于Detect状态或Recovery状态。Detect状态表示堆叠正常工作状态，Recovery状态表示堆叠禁用状态。
MAD冲突处理机制如下：MAD分裂检测机制会检测到网络中存在多个处于Detect状态的堆叠系统，这些堆叠系统之间相互竞争，竞争成功的堆叠系统保持Detect状态，竞争失败的堆叠系统会转入Recovery状态；并且在Recovery状态堆叠系统的所有成员交换机上，关闭除保留端口以外的其它所有物理端口，以保证该堆叠系统不再转发业务报文。
MAD故障恢复
通过修复故障链路，分裂后的堆叠系统重新合并为一个堆叠系统。重新合并的方式有以下两种：
堆叠链路修复后，处于Recovery状态的堆叠系统重新启动，与Detect状态的堆叠系统合并，同时将被关闭的业务端口恢复Up，整个堆叠系统恢复。
如果故障链路修复前，承载业务的Detect状态的堆叠系统也出现了故障。此时，可以先将Detect状态的堆叠系统从网络中移除，再通过命令行启用Recovery状态的堆叠系统，接替原来的业务，然后再修复原Detect状态堆叠系统的故障及链路故障。故障修复后，重新合并堆叠系统。

CSS（只支持两台设备）

CSS与iStack的区别在于，一般框式交换机堆叠称为CSS，盒式交换机堆叠称为iStack，都可以称为堆叠。两者只是叫法和实现有些差异，但是功能是一样的。
通过交换机集群，可以实现网络高可靠性和网络大数据量转发，同时简化网络管理。
高可靠性：集群系统两台成员交换机之间冗余备份，同时利用链路聚合功能实现跨设备的链路冗余备份。
强大的网络扩展能力：通过组建集群增加交换机，从而轻松的扩展端口数、带宽和处理能力。
简化配置和管理：集群建立后，两台物理设备虚拟成为一台设备，用户只需登录一台成员交换机即可对集群系统所有成员交换机进行统一配置和管理。

基本概述

拓扑图如下：

配置如下：

主交换机

 sys                                     //进入系统视图
 SWA]css enable                         //全局开启CSS功能
[SWA]set css priority 200               //主设备优先级为200（默认100）
[SWA]set css mode lpu                  //配置css模式使用LPU单板上的物理业务端口
[SWA]set css id 1                      //配置成员ID号
[SWA]interface css-port1/1            //创建css逻辑集群端口1/1
[SWA-css-port1/1]port interface xgigabitetehernet 1/0/1 to xgigabitetehernet 1/0/2 enable   //将XG1/0/1和1/0/2加入到集群端口中       
[SWA-css-port1/1]ret                    //退出到系统用户视图
<SWA>save                               // 保存配置
<SWA>reboot                              //重启主设备

备交换机

 sys                                     //进入系统视图
[SWB]css enable                           //全局开启CSS功能
[SWB]set css priority 120          //备设备优先级为120（默认100）
[SWB]set css mode lpu            //配置css模式使用LPU单板上的物理业务端口
[SWB]set css id 2                //配置成员ID号（重启生效)
[SWB]interface css-port2/1          //创建css逻辑集群端口2/1
[SWB-css-port1/1]port interface xgigabitetehernet 1/0/1 to xgigabitetehernet 1/0/2 enable   //将XG1/0/1和1/0/2加入到集群端口中  
[SWB-css-port1/1]quit
[SWB]quit
<SWB>save                         //必须保存
<SWB>reboot                       //可能会主动重启

验证命令：

[SWA]display css status all