详解Cisco StackWise和StackWise Plus技术
堆叠互联功能
Cisco StackWise 技术最多支持使用特殊的堆叠互联线缆和堆叠软件将九个单独的 Cisco Catalyst 3750 交换机互联成一个逻辑单元。整个堆叠作为一个交换单元运行,由从所有成员交换机中间选举产生的一个主交换机负责管理。主交换机可自动创建并更新所有的交换表及可选路由表。运行中的堆叠可接纳新成员或删除老成员,不会造成服务中断。
双向流
为了有效地实现流量负载均衡,数据包在两条逻辑计数器循环路径之间分配。每条计数器循环路径都支持双向的 16 Gbps,在两个方向共生成 32 Gbps 的流量。出口队列负责计算路径利用率以帮助确保流量负载的平均分配。
只要帧为在路径上传输做好准备,系统便开始计算,以查看哪条路径上的可用带宽更多,然后将整个帧分配给这条路径。系统对流量的处理取决于其服务类别(CoS)或差分服务码点(DSCP)的分配情况。低时延的流量通常可分配到高优先级。
当检测出线缆故障时,流量将即刻被切换到另一条16-Gbps 路径,以便继续转发。
在线堆叠添加和删除
您可向运行中的堆叠添加交换机或从中删除交换机,不会影响性能。当添加了新交换机时,主交换机将通过正在使用的 Cisco IOS® 软件版本和堆叠配置来自动配置这个单元。堆叠在发现新地址后将收集交换表等信息并更新 MAC 表。网络管理员无需动手,交换机便可自动运行。此外,您也能从运行中的堆叠中删除交换机,这对其它交换机不会产生任何硬性影响。当堆叠发现有些端口消失后,将更新这个信息,不会影响流量的转发和路由。
有序的物理链接
交换机从物理上有序链接在一起,如图3所示。任何一根线缆发生故障都将把堆叠的可用带宽减少一半。一秒内时钟机制允许及时检测出流量问题并即刻进行故障切换。这种方法允许在时钟机制检测出线缆恢复正常后迅速恢复双向传输。
一秒内故障切换
在一条路径中断的几微秒内,所有数据均切换到剩下的一条有效路径中(图4)。
交换机持续地监视堆叠端口的活动,查看其能否正常传输数据。如果错误超过了既定的阈值,或者线缆与接口之间出现了电磁接触不良的现象,交换机将能够即刻检测出来,并向中断路径对面的最近的邻点发送消息。随后,两个交换机将把它们的流量全部切换到有效的路径中。
管理一个 IP 地址
作为最初配置的一部分,堆叠会分配到一个 IP 地址。在堆叠的 IP 地址创建之后,与堆叠链接的物理交换机将成为主交换机组的成员。与组连接后,每个交换机都将使用这个堆叠的 IP 地址。当新的主交换机选举产生后,它将使用这个 IP 地址继续与网络互动。
堆叠的创建和修改
当单个交换机通过堆叠线缆互联在一起时,就创建了一个堆叠。当堆叠端口检测到交换机的存在时,每个端口都开始传输关于其交换机的信息。当检测到一组完整的交换机时,堆叠便选举出一个交换机作为主交换机,负责维护和更新配置文件、路由信息和其它堆叠信息。整个堆叠中的所有交换机共享一个 IP 地址。
1:N 主交换机冗余
1:N 主交换机冗余使堆叠中的每个交换机都可能成为主交换机,从而为流量转发提供最高的可靠性保证。堆叠中的每个交换机都可用作主交换机,创建了 1:N 可用性模式,便于网络控制。当一个交换机发生故障时,所有其它的交换机仍可继续转发流量并保持运行。
主交换机的选举
堆叠作为一个交换单元运行,由选举产生的主交换机负责管理。主交换机可自动创建并更新所有的交换表及可选路由表。堆叠中的任何成员都可能成为主交换机。堆叠安装后,或在整个堆叠重启后,将在所有的交换机中间进行选举。选举标准如下。
- 用户优先级— 网络管理员可选出主交换机。
- 硬件和软件优先级— 根据默认设置,特性最全面的交换机将成为主交换机。高级 IP 服务 IPv6 (AIPv6)软件版本的 Cisco Catalyst 3750 交换机优先级最高,其次是增强型多层软件版本(EMI),然后是标准的多层软件版本(SMI)。
- 默认配置— 如果交换机预先存在配置信息,则它的优先级高于尚未配置的交换机。
- 运行时间— 运行时间最长的交换机当选为主交换机。
- MAC 地址— 每个交换机都向所有的邻点报告其 MAC 地址以便进行比较。MAC 地址最低的交换机当选。
主交换机的活动
主交换机是 IP 功能的主要联系点,如远程登录会话、pings、命令行接口(CLI) 和路由信息交换等。主交换机负责为每个附属交换机下载转发表。组播和单播路由任务均由主交换机执行。QoS 和访问控制表(ACL)的配置信息由主交换机分配给其附属成员。当新的附属交换机添加到堆叠时,或者现有交换机被删除时,主交换机都将发送事件通知,所有附属成员都将据此更新它们的表。
共享网络拓扑信息
主交换机负责收集并维护正确的路由和配置信息。并通过定期向堆叠中的附属交换机发送拷贝或更新来保证信息的时新性。当主交换机选举产生后,它将重新运行原主交换机的配置,以帮助确保用户和网络的连续性。请注意,路由控制和处理任务均由主交换机执行。堆叠中的其它交换机将基于主交换机分发的信息执行转发任务。




