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【大神笔记】以太网链路聚合与交换机堆叠、集群(浅谈、总结)

发布作者:新盟教育 发布日期:2022-08-08 浏览人数:13245人

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网络可靠性需求


目的:避免单点故障,避免因某个链路或者某个设备发生故障而导致整个数据通信中断。


解决方法


方法一:

链路聚合
方法二:
备的堆叠和集群


网络可靠性可以从单板设备链路多个层面实现。


单板


——备份(已下图交换机为例)。


主控板

主用主控板、备用主控板

线路板(跨线路板用两个及以上端口做线路聚合——提高网路可靠性、增加带宽、预防单点故障)

可以跨线路板用两个及以上端口做线路聚合

交换网板——连接两块线路板(数据传入与数据传出)

四块交换网板会留一块板卡作为备份板卡

源模块

主用电源、备用电源


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设备

 

——增加交换机(防止单点故障:比如交换机断电)


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链路


——浪费链路资源(闲置)。


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链路聚合技术原理与配置


设备之间存在多条链路时,由于STP的存在,实际只会有一条链路转发流量,设备间链路带宽无法得到提升。链路聚合,通过将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口,可以在不进行硬件升级的条件下,达到增加链路带宽的目的。


以太网链路聚合


以太网链路聚合Eth-Trunk:简称链路聚合,通过将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口,可以在不进行硬件升级的条件下,达到增加链路带宽的目的。


链路聚合基本术语:


  • 聚合组

  • 成员接口和成员链路(加入在聚合组中的接口和链路)

  • 活动接口和活动链路(参与转发数据)

  • 非活动接口和非活动链路(不转发数据)

  • 聚合模式:手工模式和LACP模式

  • 活动接口上线阈值和活动接口下限阈值

——阈值又叫临界值,是指一个效应能够产生的最低值或最高值。


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创建一个链路聚合接口就会自动生成一个链路聚合组。


通过在交换机上把接口添加进入到链路聚合组,来实现链路捆绑,增加带宽。


聚合模式:


手工模式

——设备老旧、低端,不支持LACP协议。


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LACP模式

——动态协商方式。


  • LACP是链路聚合的控制协议。

  • 因为是协议所以交换机和交换机之间会报文交互。

  • LACPDU数据是LACP的数据。


当把交换机的接口加入到链路聚合接口之后,会自动生成LACPDU数据。


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LACPDU协议报文中

——系统优先级(值),就是设备优先级(默认32768)


要求两端设备选出的活动接口的数量要一致(主动端、被动端)


  • 通过系统优先级值确定主动端(系统优先级值越小,优先级越高)

  • 当系统优先级值一样,则对比两个设备的MAC地址(MAC越小越优)

  • 优先级高的为主动端。


接口优先级


  • 通过接口优先级选择活动接口(默认32768)。

  • 当接口优先级一样,则对比端口编号(端口编号越小越优)。


:活动端口在主动端选择的。


最大活动接口数

——如果配置最大活动接口数为3,配置了五个接口,那么此时活动接口数为3,非活动接口(用于备份)数为2。


  • 活动接口和活动链路(转发数据)。


  • 非活动接口和非活动链路(用作备份,不转发数据)。


  • 只有当活动接口故障才会从非活动接口中选出一个活动接口(比较非活动接口中优先级最高的),以实现总体带宽不发生变化、业务的不间断转发。


负载分担

——基于的负载分担。

——基于的负载分担。


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数据流——数据从起点到终点,它的五元组信息(源/目的的MAC地址、源/目的的端口号、源/目的的IP地址及协议号)都一样的话,这些数据就属于一个数据流。


基于负载分担

——每条路有一个包(相对均衡),但是如图交换机二(SW2)发出的时候可能会是乱序。


均衡——如图1,2,3,4要分布到不同的链路上去(需要交换机判断)。

乱序——可能会有延迟。


基于的负载分担

——不能完全控制流量大小,传输速度较于基于包的负载分担来说更快。


更快——交换机没有过多的判断,交换机收到之后从一条链路上从头到尾全部转发出去。


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典型使用场景


1、交换机与交换机之间

2、交换机与服务器之间

3、交换机(链路聚合)与堆叠组合使用

4、防火墙之间

       

——心跳线:实时监测对方的运行状态。


目的一旦正在工作的防火墙A因为各种硬件故障,如电源失效等生故障,心跳线会反映给互为备份的防火墙B,防火墙B可以立即投入工作。这样可以在最大限度上保证网络的正常运行。这也称为“心跳检测”。


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什么是堆叠、集群?



特殊介数量
堆叠(iStack)堆叠线缆多台
集群(CSS)集群链路两台


一般来说狂狮交换机支持集群(CSS),盒式设备支持堆叠(iStack)。


目的:简化网络拓扑,把多台设备逻辑成一台设备,同时网络结构可以简化,同时网络的可靠星也可以得到保障。


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应用场景


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VRRP——虚拟网关(网关冗余)


目的:主要为了防止单点故障,当网关发生故障的时候,vrrp可以是PC正常上网。


推荐架构


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