网络虚拟化技术 Cisco VSS

Posted 2020-10-30 amonos

　　VSS使用机箱间NSF/SSO作为两台机箱间的主要高可用性机制。一个虚拟交换机成员机箱将作为主用虚拟交换机成员，另一成员将处于控制面板的热等待状态。这两个机箱的数据面板均可用，因此总流量转发能力为1440Gbps。当一个虚拟交换机成员发生故障时，网络中无需进行协议重收敛。接入层或核心层交换机继续转发流量，因为它们只会检测出EtherChannel捆绑中有一个链路故障，所以不需要重收敛任何协议。通过VSS传输的流量不会发生任何中断。在传统模式中，一台交换机发生故障就会导致STP、HSRP和路由协议等多个控制协议进行收敛，与之相比，交换机故障时VSS机制远要出色得多。

VSS概述

　　VSS（Virtual Switch System）：Cisco将两台物理Catalyst 6500系列交换机虚拟成一台逻辑交换机的虚拟化技术叫做VSS（虚拟交换系统）。

　　VSL（Virtual Switch Link）：在虚拟交换机成员之间采用万兆以太网连接（使用EtherChannel，最多8条） 的带外链路叫做VSL。承载着两台物理交换机的控制流量和数据流量。

　　

　　VSLP（Virtual Switch Link Protocol）：VSL协议包含两个子协议，LMP和RRP。

　　LMP（Link Management Protocol）：LMP是运行在VSL 链路上的协议，用以交换两台机箱之间的状态信息，并发送接收心跳。

　　RRP（Role Resolution Protocol）：RRP协议也是运行在VSL 链路上的协议，用以协议两台机箱的主/备关系。

　　MEC（Multichassis EtherChannel）：VSS下跨物理机箱的端口聚合，最多支持512条EtherChannel，去掉VSL连接最少需要2条EtherChannel，最多支持510条。

VSS系统管理

　　管理层面相当于一台交换机，主用引擎为Active状态，备用引擎为Standby状态，Console连接主引擎可用于管理，连接备引擎无法管理交换机。

VSS系统冗余

　　VSS使用SSO（Stateful Switchover）和NSF（nonstop forwarding）实现引擎和路由转发的快速切换。NSF是在配置了两块RP卡的三层设备中，如果运行了OSPF、EIGRP、BGP、ISIS等路由协议，如果没有配置NSF，A/P RP切换需要5min，而配置了NSF，A/P RP切换只需5sec。

VSS双活检测

　　VSS使用EPAgP（增强PAgp）协议、IP BFD、Fast Hello Packets、三种方式来进行双活检测和转发恢复。在极端情况下，两台机箱双活时，原主用交换机会将除VSL链路端口以外的其他端口shutdown，原备用交换机承载转发任务。这样避免网络中产生冲突。

VSS软硬件要求

VSS优势

1. 实现跨机箱的端口聚合（MEC）
2. 单台交换机带宽容量720Gbps，通过VSS虚拟后带宽容量扩展为1.4Tbps。
3. 可以实现无二层环路组网，无需使用STP协议。
4. 无需使用HSRP、VRRP、GLBP协议组网。
5. 跨机箱端口聚合可以提高链路利用率，简化网络节点。

 

VSS配置

1、  保存当前设备配置

2、  配置SSO（Stateful Switchover）和NSF（nonstop forwarding）

Switch-1(config)# redundancy Enters redundancy config
Switch-1(config-red)# mode sso
Switch-1(config-red)# exit
Switch-1(config)# router ospf 100 （举例运行OSPF协议）
Switch-1(config-router)# nsf
Switch-1(config-router)# end
Switch-1#
 
Switch-2(config)# redundancy Enters redundancy config
Switch-2(config-red)# mode sso
Switch-2(config-red)# exit
Switch-2(config)# router ospf 100 （举例运行OSPF协议）
Switch-2(config-router)# nsf
Switch-2(config-router)# end
Switch-2#

3、  配置虚拟交换机 Domain和交换机编号

Switch-1(config)# switch virtual domain 100
Switch-1(config-vs-domain)# switch 1
Switch-1(config-vs-domain)# exit
 
Switch-2(config)# switch virtual domain 100
Switch-2(config-vs-domain)# switch 2
Switch-2(config-vs-domain)# exit
交换机编号不会保存在配置文件中，因为两台交换机配置文件相同，但是两台交换机编号一定不能相同。

4、  配置VSL 端口聚合

Switch-1(config)# interface port-channel 10
Switch-1(config-if)# switch virtual link 1
Switch-1(config-if)# no shutdown
Switch-1(config-if)# exit
Switch-1(config)# interface range tengigabitethernet 3/1
Switch-1(config-if)# channel-group 10 mode on
Switch-1(config-if)# no shutdown
Switch-1(config)# interface range tengigabitethernet 5/1
Switch-1(config-if)# channel-group 10 mode on
Switch-1(config-if)# no shutdown
 
Switch-2(config)# interface port-channel 20
Switch-2(config-if)# switch virtual link 2
Switch-2(config-if)# no shutdown
Switch-2(config-if)# exit
Switch-2(config)# interface range tengigabitethernet 3/1
Switch-2(config-if)# channel-group 20 mode on
Switch-2(config-if)# no shutdown
Switch-2(config)# interface range tengigabitethernet 5/1
Switch-2(config-if)# channel-group 20 mode on
Switch-2(config-if)# no shutdown
为了保证链路冗余性，最少需要两个VSL端口，并且最好分配在两块板卡上。

5、  将机箱转换为VSS模式

转换为VSS前确保所有模块均工作在PFC3C模式
Switch-1(config)# platform hardware vsl pfc mode pfc3c
Switch-2(config)# platform hardware vsl pfc mode pfc3c
可以通过show platform hardware pfc mode来查看是否在pfc模式下。
Switch-1# switch convert mode virtual
Switch-2# switch convert mode virtual
设备进行VSS转换时会重新启动，启动完成即为VSS模式

6、  配置双活检测（EPAgP方式）

Router(config)# interface port-channel 20
Router(config-if)# shutdown
Router(config-if)# exit
Router(config)# switch virtual domain 100
Router(config-vs-domain)#dual-active detection pagp
Router(config-vs-domain)#dual-active detection pagp trust channel-group 20
Router(config-vs-domain)# exit
Router(config)# interface port-channel 20
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# exit
配置EPAgp前要先将VSL  port-channel shutdown，否则无法配置EPAgP

7、  检查VSS状态

Router# show switch virtual
Switch mode : Virtual Switch
Virtual switch domain number : 100
Local switch number : 1
Local switch operational role: Virtual Switch Active
Peer switch number : 2
Peer switch operational role : Virtual Switch Standby
 
Router# show switch virtual role
Switch Switch Status Preempt Priority Role Session ID
Number Oper(Conf) Oper(Conf) Local Remote
------------------------------------------------------------------
LOCAL 1 UP FALSE(N) 100(100) ACTIVE 0 0
REMOTE 2 UP FALSE(N) 100(100) STANDBY 8158 1991
In dual-active recovery mode: No
 
Router# show switch virtual link
VSL Status: UP
VSL Uptime: 4 hours, 26 minutes
VSL SCP Ping: Pass OK
VSL ICC (Ping): Pass
VSL Control Link: Te 1/5/1