华为交换机堆叠技术
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华为交换机堆叠技术
六、堆叠流量本地优先转发
跨设备链路聚合实现了数据流量的可靠传输和堆叠成员交换机的相互备份。但是由于堆叠设备间堆叠线缆的带宽有限，跨设备转发流量增加了堆叠线缆的带宽承载压力，同时也降低了流量转发效率。
为了提高转发效率，减少堆叠线缆上的转发流量，设备支持流量本地优先转发。即从本设备进入的流量，优先从本设备相应的接口转发出去；如果本设备相应的接口故障或者流量已经达到接口的线速，那么就从其它堆叠成员交换机的接口转发出去。
图3 流量本地优先转发
如上图3所示，SwitchA与SwitchB组成堆叠，上下行都加入到Eth-Trunk。如果没有本地优先转发，则从SwitchA进入的流量，根据当前Eth-Trunk的负载分担方式，会有一部分经过堆叠线缆，从SwitchB的物理接口转发出去。设备支持本地优先转发之后，从SwitchA进入的流量，只会从SwitchA的接口转发，流量不经过堆叠线缆。
七、堆叠ID分配
设备堆叠ID缺省为0。堆叠时由堆叠主对设备的堆叠ID进行管理，当堆叠系统有新成员加入时，如果新成员与已有成员堆叠ID冲突，则堆叠主从0～最大的堆叠ID进行遍历，找到第一个空闲的ID分配给该新成员。
新建堆叠或堆叠成员变化时，如果不在堆叠前手动指定各设备的堆叠ID，则由于启动顺序等原因，最终堆叠系统中各成员的堆叠ID是随机的。
因此，在建立堆叠时，建议提前规划好设备的堆叠ID，或通过特定的操作顺序，使设备启动后的堆叠ID与规划的堆叠ID一致。修改堆叠ID设备需要重启。
八、堆叠成员加入
图1 堆叠成员加入
如上图1所示，堆叠成员加入是指向已经稳定运行的堆叠系统添加一台新的交换机。
堆叠成员加入分为新成员交换机带电加入和不带电加入，带电加入将在后面的堆叠合并章节中说明，此处堆叠成员加入是指不带电加入。
新成员交换机加入堆叠时，建议采用不带电加入。
堆叠成员加入的过程如下：
1、新加入的交换机连线上电启动后，进行角色选举，新加入的交换机会选举为从交换机，堆叠系统中原有主备从角色不变。
2、角色选举结束后，主交换机更新堆叠拓扑信息，同步到其他成员交换机上，并向新加入的交换机分配堆叠ID（新加入的交换机没有配置堆叠ID或配置的堆叠ID与原堆叠系统的冲突时）。
3、新加入的交换机更新堆叠ID，并同步主交换机的配置文件和系统软件，之后进入稳定运行状态。
用户可按照以下操作完成堆叠成员加入：
1、分析当前堆叠的物理连接，选择加入点。
如果是链形连接，新加入的交换机建议添加到链形的两端，这样对现有的业务影响最小。如果是环形连接，需要把当前环形拆成链形，然后在链形的两端添加设备。
2、进行堆叠的配置。
如果是业务口堆叠，新加入的交换机需要配置物理成员端口加入逻辑堆叠端口；并且链形连接时，当前堆叠系统链形两端（或一端）的成员交换机也需要配置物理成员端口加入逻辑堆叠口。
如果是堆叠卡堆叠，新加入的成员交换机需要使能堆叠功能。为了便于管理，建议为新加入的交换机配置堆叠ID。如果不配置，堆叠系统会为其分配一个堆叠ID。
3、新加入的交换机下电后连接堆叠线缆，然后重新上电。
4、如果需要加入多台交换机，重复1-3的过程。
5、保存配置。
九、堆叠成员退出
堆叠成员退出是指成员交换机从堆叠系统中离开。根据退出成员交换机角色的不同，对堆叠系统的影响也有所不同：
当主交换机退出，备份交换机升级为主交换机，重新计算堆叠拓扑并同步到其他成员交换机，指定新的备交换机，之后进入稳定运行状态。
当备交换机退出，主交换机重新指定备交换机，重新计算堆叠拓扑并同步到其他成员交换机，之后进入稳定运行状态。
当从交换机退出，主交换机重新计算堆叠拓扑并同步到其他成员交换机，之后进入稳定运行状态。
堆叠成员交换机退出的过程，主要就是拆除堆叠线缆和移除交换机的过程：
对于环形堆叠：成员交换机退出后，为保证网络的可靠性还需要把退出交换机连接的两个端口通过堆叠线缆进行连接。
对于链形堆叠：拆除中间交换机会造成堆叠分裂。这时需要在拆除前进行业务分析，尽量减少对业务的影响。
十、堆叠合并
图1 堆叠合并示意图
堆叠合并是指稳定运行的两个堆叠系统合并成一个新的堆叠系统。如上图1所示，两个堆叠系统的主交换机通过竞争，选举出一个更优的作为新堆叠系统的主交换机。
竞争成功的主交换机所在的堆叠系统将保持原有主备从角色和配置不变，业务也不会受到影响；而另外一个堆叠系统的所有成员交换机将重新启动，以从交换机的角色加入到新堆叠系统，其堆叠ID将由新主交换机重新分配，并将同步新主交换机的配置文件和系统软件，该堆叠系统的原有业务也将中断。
堆叠系统合并流程与堆叠成员加入流程类似，具体可参见前面章节堆叠成员加入。堆叠合并时主交换机的选举规则为：比较运行时间，运行时间较早的堆叠系统竞争为主；如果两个堆叠系统的运行时间一样，其主交换机的选举规则与堆叠建立时一样。
堆叠合并通常在以下两种情形下出现：
堆叠链路或设备故障导致堆叠分裂，链路或设备故障恢复后，分裂的堆叠系统重新合并。
待加入堆叠系统的交换机配置了堆叠功能，在不下电的情况下，使用堆叠线缆连接到正在运行的堆叠系统。通常情况下，不建议使用该方式形成堆叠。
十一、堆叠分裂
堆叠分裂是指稳定运行的堆叠系统中带电移出部分成员交换机，或者堆叠线缆多点故障导致一个堆叠系统变成多个堆叠系统。
根据原堆叠系统主备交换机分裂后所处位置的不同，堆叠分裂可分为以下两类：
1、堆叠分裂后，原主备交换机被分裂到同一个堆叠系统中：
原主交换机会重新计算堆叠拓扑，将移出的成员交换机的拓扑信息删除，并将新的拓扑信息同步给其他成员交换机；而移出的成员交换机检测到堆叠协议报文超时，将自行复位，重新进行选举。
图1 原主备交换机被分裂到同一个堆叠系统中
如上图1所示，堆叠系统分裂后，原主交换机SwitchA删除SwitchD和SwitchE的拓扑信息，并将新的拓扑信息同步给SwitchB和SwitchC；SwitchD和SwitchE重启后，重新进行堆叠建立。
2、堆叠分裂后，原主备交换机被分裂到不同的堆叠系统中：
原主交换机所在堆叠系统重新指定备交换机，重新计算拓扑信息并同步给其他成员交换机；原备交换机所在堆叠系统将发生备升主，原备交换机升级为主交换机，重新计算堆叠拓扑并同步到其他成员交换机，并指定新的备交换机。
图2 原主备交换机被分裂到不同的堆叠系统中
如上图2所示，堆叠系统分裂后，原主交换机SwitchA指定SwitchD作为新的备交换机，重新计算拓扑信息，并将新的拓扑信息同步给SwitchD和SwitchE；原备交换机SwitchB升级为主交换机，重新计算堆叠拓扑并同步给SwitchC，并指定SwitchC作为新的备交换机。
未完待续
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