新华三IRF堆叠

数通 · 2023-06-12 · 291 人浏览
新华三IRF堆叠

什么是IRF

IRF
IRF(Intelligent Resilient Framework)
智能弹性架构
H3C的堆叠技术
把多个物理交换机虚拟成一台逻辑设备来提高可靠性和性能
他的优点:

  • 简化管理
  • 提高性能
  • 弹性扩展
  • 高可靠性

IRF基本概念

IRF概念

IRF堆叠中的成员设备分为Master设备Standby设备
成员设备上用于堆叠连接的物理端口称为物理堆叠口
物理堆叠口需要和逻辑堆叠口绑定
由多个物理堆叠空聚合的堆叠口称为聚合堆叠口

IRF堆叠角色

主设备(Master)、从属设备(Standby)

主设备 Master

负责管理和控制整个IRF
网络协议计算和收敛
转发业务报文
一个IRF种只有一个主设备

从属设备 Standby

转发业务报文的同时,作为主设备的备份设备运行
主设备故障时,会从设备种选一个新设备接替原主设备

IRF角色选举规则

在IRF建立、新设备加入、主设备故障、堆叠分裂、合并,都会涉角色选择

  • 优选选择当前主设备优先
  • 成员优先级大的优先
  • 系统运行时间长的优先
  • CPU MAC小的优先
当前主设备优先

主设备优先
当堆叠的设备出现变动,或者启动时候最先成为Master的设备,会一直保持该身份,选举失败的设备会自动重启,重启之后成为Standby角色设备

有优先级大的成员优先

优先级大优先
默认优先级为1
左侧设备优先级<右侧设备优先级
所以根据规则优先选择右侧设备

系统运行时间长的优先

系统运行时间长的优先
10分钟内的设备运行时间默认相等
在此图中左侧设备明显运行时常大于右侧设备
根据规则因此优选左侧设备

CPU MAC小的优先

CPU MAC小的优先
如果前几个对比阶段都相同没有对比出结果
那么在该阶段,对比CPU-MAC,越小越优先
右侧MAC地址明显小于左侧MAC地址
所以选择CPU MAC小的右侧设备

IRF的工作流程

  • 建立物理连接
  • 通过向所有堆叠口发送Hello报文来收集堆叠组的拓扑信息
  • 选举Master设备(选举失败的设备会自动重启,重启之后成为Standby设备)
  • 进入IRF维护阶段

堆叠选举
Hello报文包括了拓扑信息堆叠口连接关系成员设备编号成员设备优先级成员设备桥MAC地址等信息

堆叠设备
相当于分布式设备

IRF堆叠维护

堆叠维护

堆叠维护的主要功能是监控成员设备加入或离开,维护现有拓扑
成员设备之间会定期(200ms)交换Hello报文,如果10个周期内未收到Hello报文,则认为该成员设备已经离开堆叠系统,从拓扑中隔离出去
其中如果发现堆叠口Down,那么拥有该堆叠口的成员设备会紧急广播通知其他成员,立即计算当前拓扑,无需等待Hello报文处理时间

IRF堆叠高可靠性管理

高可靠管理
IRF中采用的是1:N冗余
也就是有多个主控板
Master负责处理业务
多个Standby作为Master的备份,保持与Master的同步

IRF堆叠热备份

热备份

堆叠成员不止要同步配置文件,还要通过协议热备份技术
来同步各种动态表,例如(OSPF邻居表、ARP表、MAC地址表、路由表)

IRF上下行链路冗余备份

链路冗余备份
通常我们会采用分布式链路聚合来实现冗余
聚合链路
将物理以太网口配置成聚合口,在堆叠
可以提高链路带宽,增强性能,还能备份

IRF中报文转发原理

报文转发
堆叠系统中的每个成员都有完整的二/三层转发能力
二层报文直接查接口,从正确的接口转发出去
对于三层报文来说,穿过了多少台内部设备,在跳数上会增加1(度量)
组播报文只需要复制报文,在设备之间只有一份报文传送

IRF典型应用

堆叠扩展端口数量

堆叠扩展端口
新增交换机与原交换机组成堆叠系统

堆叠扩展系统处理能力

堆叠
新增设备,提升网络性能

堆叠扩展带宽

扩展带宽
增加带宽

跨空间使用

跨空间使用

IRF配置与维护

IRF堆叠的前提
  1. 堆叠空中的物理接口必须是万兆以上
  2. 一个台设备最多有两个逻辑堆叠口
  3. 一台设备的1号堆叠口必须连接到另一台设备的2号堆叠口
  4. 所有堆叠的物理设备操作系统版本、设备型号必须一致
  5. 设备编号必须不同
  6. 不同成员堆叠口编号也不同
  7. 逻辑端口绑定物理端口必须关闭物理端口绑定
IRF配置的基本流程
  1. 更改设备编号
  2. 保存配置,手动重启更改了设备ID的交换机
  3. 手动shutdown要加入到逻辑堆叠口中的物理口
  4. 创建虚拟堆叠口,并加入相应的物理口
  5. 手动开启物理口
  6. 保存配置
  7. 激活IRF配置
基础配置命令
/*进入IRF端口视图*/
[Switch] irf-port [id]
/*将RIF端口与物理端口绑定*/
[SWA-irf-port1/1] port group interface [interface]
/*配置IRF成员编号*/
[Switch] irf member [member-id] renumber [new-member-id]
/*指定成员设备的优先级*/
[Switch] irf member [member-id] priority [priority]
/*激活IRF配置*/
[Switch] irf-port-configuration active

基础的IRF配置实例

配置实例

SWA配置
/*创建IRF堆叠口*/
[SWA]irf-port 1/1
/*将物理接口加入堆叠口*/
[SWA-irf-port1/1]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/49
/*创建IRF堆叠口*/
[SWA]irf-port 1/2
/*将物理接口加入堆叠口*/
[SWA-irf-port1/2]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/50
/*修改设备编号*/
[SWA]irf member 1 renumber 1
/*激活IRF堆叠*/
[SWA]irf-port-configuration active
SWB配置
[SWD]irf-port 1/1
[SWD-irf-port1/1]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/49
[SWD]irf-port 1/2
[SWD-irf-port1/2]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/50
[SWD]irf member 1 renumber 2
[SWD]irf-port-configuration active
SWC配置
[SWD]irf-port 1/1
[SWD-irf-port1/1]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/49
[SWD]irf-port 1/2
[SWD-irf-port1/2]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/50
[SWD]irf member 1 renumber 3
[SWD]irf-port-configuration active
SWD配置
[SWD]irf-port 1/1
[SWD-irf-port1/1]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/49
[SWD]irf-port 1/2
[SWD-irf-port1/2]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/50
[SWD]irf member 1 renumber 4
[SWD]irf-port-configuration active 
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