h3c數(shù)據(jù)中心高級(jí)培訓(xùn)匯總集共15章基本原理

1、IRF2基本原理日期：杭州華三通信技術(shù)有限公司 ， 交換網(wǎng)絡(luò)面臨越來(lái)越高的要求，其可靠性、可用性、可管理性等都面臨越來(lái)越高的挑戰(zhàn)H3C IRF2技術(shù)能夠有效提高交換網(wǎng)絡(luò)的多方面性能引入描述IRF2的優(yōu)勢(shì)描述IRF2主要名詞術(shù)語(yǔ)理解IRF2的基本工作原理理解IRF2的主要應(yīng)用課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：IRF2概述IRF2基本概念I(lǐng)RF2選舉IRF2 Merge和SplitIRF2沖突檢測(cè)和故障恢復(fù)IRF2主要應(yīng)用目錄高性能交換網(wǎng)絡(luò)的需求高可靠性高收斂速度充分利用鏈路和端口等資源降低部署和維護(hù)的難度IRF2介紹IRF2（Intelligent Resilient Framework II，

2、智能彈性架構(gòu)II）是H3C研發(fā)的軟件虛擬化技術(shù)IRF2允許將多臺(tái)設(shè)備連接在一起，形成一個(gè)IRF2堆疊一個(gè)IRF2堆疊相當(dāng)于一臺(tái)“虛擬設(shè)備”IRF2堆疊中的主設(shè)備和從設(shè)備保持配置和運(yùn)行狀態(tài)同步，實(shí)現(xiàn)1:N備份，保證高可靠性可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的協(xié)同工作、統(tǒng)一管理和不間斷維護(hù)IRF2堆疊一個(gè)IRF2堆疊的功能等效于一臺(tái)虛擬的邏輯設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)包括：簡(jiǎn)化管理提高性能彈性擴(kuò)展高可靠性等效于 虛擬設(shè)備 IRF2堆疊優(yōu)點(diǎn)一：提高資源利用率，獲得更高性能使用IRF2后核心設(shè)備和匯聚設(shè)備工作在負(fù)載分擔(dān)的方式接入到匯聚，以及匯聚到核心的雙鏈路上行工作在負(fù)載分擔(dān)方式使用IRF2前核心設(shè)備和匯聚設(shè)備工作在一主一備的方式接入

3、到匯聚，以及匯聚到核心的雙鏈路上行工作在一主一備的方式優(yōu)點(diǎn)二：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理二層啟用生成樹，VLAN 規(guī)劃復(fù)雜三層啟用VRRP，路由規(guī)劃復(fù)雜每臺(tái)單獨(dú)配置，管理復(fù)雜使用IRF2前VLAN路由路徑使用IRF2后二層不需要生成樹三層不需要VRRP多臺(tái)設(shè)備只需配置一次，讓網(wǎng)絡(luò)更簡(jiǎn)單配置文件9組網(wǎng)方式N秒秒毫秒Gateway=10.153.108.1Gateway=10.153.108.1IP=10.153.108.3/24虛IP=10.153.108.1IP=10.153.108.2/24Gateway=10.153.108.1Gateway=10.153.108.1IP=10.153.108.1

4、/24IP=10.153.108.1/24Gateway=10.153.108.1Gateway=10.153.108.1IRF2堆疊IP=10.153.108.1/24VRRPMSTPIRF2收斂時(shí)間主備切換時(shí)間從秒級(jí)降低到毫秒級(jí)優(yōu)點(diǎn)三：降低故障中斷時(shí)間網(wǎng)絡(luò)層備份鏈路層備份物理層備份測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試結(jié)論IRF2框式虛擬化整合功能OKIRF2聚合鏈路down，切換時(shí)延1.68msIRF2分裂，切換時(shí)延348msIRF2 Master掉電，切換時(shí)延227msIRF2 Slave掉電，切換時(shí)延117msIRF2Master框內(nèi)主備倒換，流量切換時(shí)延1.118sIRF2端口聚合，流量切換時(shí)延0msIRF

5、2端口負(fù)載分擔(dān)，鏈路切換時(shí)延16msIRF2與Cisco3750互通，聚合鏈路切換時(shí)延0.57msIRF2可靠性測(cè)試結(jié)果支持IRF2的產(chǎn)品系列設(shè)備型號(hào)支持的IRF2端口類型IRF2堆疊最大設(shè)備數(shù)說(shuō)明S12500/9500E系列萬(wàn)兆XFP與SFP+光口或SFP+電纜互連，支持千兆端口互連；不支持COMBO口2一個(gè)IRF口最多綁定12個(gè)10GE/GE端口支持遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)。S7500E系列萬(wàn)兆端口互連，需要通過光纖直連4一個(gè)IRF口最多綁定8個(gè)10GE端口S5800/S5820系列萬(wàn)兆SFP+端口光模塊或電纜直連8S5500EI /S5120EI系列支持萬(wàn)兆端口直連，可使用CX4堆疊電纜或光纖直連8IR

6、F2概述IRF2基本概念I(lǐng)RF2選舉IRF2 Merge和SplitIRF2沖突檢測(cè)和故障恢復(fù)IRF2主要應(yīng)用目錄IRF2設(shè)備連接一個(gè)IRF2邏輯端口可以由一個(gè)或多個(gè)IRF2物理端口構(gòu)成由多個(gè)物理端口構(gòu)成的邏輯端口也稱為聚合端口每臺(tái)設(shè)備只有2個(gè)IRF2邏輯端口Port1和Port2一臺(tái)設(shè)備的Port1只能與另一設(shè)備的Port2相連邏輯端口物理連接Port1Port1Port2Port2Port1Port2Port1Port2聚合端口IRF2堆疊的拓?fù)銲RF2堆疊拓?fù)溆袃煞N鏈形拓?fù)浜铜h(huán)形拓?fù)湟粋€(gè)IRF2堆疊由一組相同型號(hào)的成員設(shè)備組成成員設(shè)備分為Master和Slave兩種角色MasterSla

7、veSlaveSlaveIRF2堆疊IRF2堆疊MasterSlaveSlaveSlavePort1Port2Port1Port2Port1Port2Port1Port2Port2Port1Port1Port2Port2Port1IRF2 Domain IDIRF2以Domain ID（域編號(hào)）來(lái)區(qū)分不同的IRF2堆疊只有Domain ID相同的設(shè)備才可能加入同一IRF2堆疊MasterMasterSlaveSlaveIRF2堆疊1Port2Port1Port1Port2IRF2堆疊2Domain ID = 1Domain ID = 2IRF2協(xié)議熱備份Master負(fù)責(zé)將協(xié)議的配置信息以及支撐

8、協(xié)議運(yùn)行的數(shù)據(jù)備份到其它所有成員設(shè)備IRF2堆疊能夠像一臺(tái)設(shè)備一樣在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行Master故障時(shí)，Slave可以立即取代之，避免協(xié)議狀態(tài)的變化和信息的重新收集計(jì)算MasterSlaveSlaveSlaveIRF2堆疊OSPF備份信息備份信息OSPF備份信息備份信息IRF2分布式聚合技術(shù)IRF2采用分布式聚合技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上/下行鏈路的冗余備份，可以跨設(shè)備配置鏈路備份MasterSlaveSlaveSlaveIRF2堆疊IRF2堆疊報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)IRF2采用分布式彈性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)文的二/三層轉(zhuǎn)發(fā)，最大限度地發(fā)揮每個(gè)成員設(shè)備的處理能力各成員設(shè)備自動(dòng)選擇IRF2堆疊內(nèi)部最佳路徑來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，以獲得最佳性能Ma

9、sterSlaveSlaveSlaveIRF2堆疊轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文IRF2成員編號(hào)（Member ID） 在IRF2中以成員編號(hào)標(biāo)識(shí)設(shè)備各設(shè)備成員編號(hào)必須唯一在配置IRF2前，需要規(guī)劃好每臺(tái)設(shè)備的成員編號(hào)，并分別在設(shè)備上進(jìn)行配置配置IRF端口和優(yōu)先級(jí)也是根據(jù)設(shè)備的成員編號(hào)來(lái)進(jìn)行的，修改后的成員編號(hào)需要重啟才能生效成員編號(hào)存儲(chǔ)在設(shè)備非易失介質(zhì)中修改設(shè)備成員編號(hào)可能導(dǎo)致設(shè)備配置發(fā)生變化或丟失 設(shè)備的缺省成員編號(hào)均為1 各型設(shè)備成員編號(hào)的配置有所不同：盒式設(shè)備成員編號(hào)19，框式設(shè)備12 （ 75E 為14 ）125/95E雙主控情況下，可以采用命令修改備板上的成員編號(hào)S75E雙主控情況下，如

10、果主備板成員編號(hào)不一致，會(huì)自動(dòng)把主板上成員編號(hào)同步到備板成員設(shè)備管理Gigabitethernet 1/4/0/2 集中統(tǒng)一管理用Console口或者Telnet方式登錄到IRF2堆疊中任意一臺(tái)成員設(shè)備，都可以對(duì)整個(gè)IRF2堆疊進(jìn)行管理和配置，就像配置一臺(tái)設(shè)備。Master統(tǒng)一配置用戶無(wú)論使用什么方式，通過哪個(gè)成員設(shè)備登錄IRF2堆疊，最終都是通過Master設(shè)備進(jìn)行配置，這種方式可以使IRF2堆疊內(nèi)所有設(shè)備的配置保持高度統(tǒng)一。成員編號(hào)唯一成員編號(hào)被引入到端口編號(hào)中，便于用戶配置和識(shí)別成員設(shè)備上的端口。Member ID 1的Gigabitethernet 4/0/2 IRF系統(tǒng)中的主控板分類

11、主控板角色I(xiàn)RF系統(tǒng)主控板(不可或缺）IRF成員本地主控板(不可或缺）備用板（可選）系統(tǒng)主控板作用IRF系統(tǒng)的控制核心主框設(shè)備的本地管理本框主控板作用負(fù)責(zé)本框上業(yè)務(wù)單板的加載、底層硬件管理等等其他功能均由系統(tǒng)主控板完成注：備框設(shè)備上接口板加載成功后就會(huì)跳過本框主控板，與系統(tǒng)主控板直接交互，此時(shí)本框主控板作用和備板一致。主框主框系統(tǒng)主控板備用板接口板接口板接口板接口板接口板接口板接口板接口板備框本框主控板備框備用板IRF系統(tǒng)主控板的功能系統(tǒng)內(nèi)所有接口板與主控板之間的板間通信三層以上協(xié)議鄰居的維護(hù)及計(jì)算系統(tǒng)中所有BFD鄰居維護(hù)及計(jì)算IRF系統(tǒng)全局配置管理，接口板從系統(tǒng)主控板加載配置系統(tǒng)內(nèi)所有接口板

12、FIB表項(xiàng)更新本框內(nèi)單板加載等底層硬件信息管理控制核心3162345IRF系統(tǒng)中主備倒換機(jī)制框內(nèi)主備倒換與單框設(shè)備原理一致，通過重啟原本地主控板進(jìn)行倒換軟件命令有變更，通過reboot chassis X slot Y指定原控板重啟實(shí)現(xiàn)倒換；而不再是單框下的salve switch-over只能選擇本框內(nèi)的備板進(jìn)行倒換IRF系統(tǒng)主備倒換優(yōu)先選擇本框內(nèi)的備板進(jìn)行倒換，屬于框內(nèi)主備倒換的范疇次選備框設(shè)備的本地主控板進(jìn)行倒換，倒換方式如下：如果主框存在備用板，則必須通過重啟主框才能實(shí)現(xiàn)主備倒換，reboot chassis X即可如果主框沒有備用板，則只需重啟原IRF主控板即可完成倒換， reboo

13、t chassis X slot Y即可注意，系統(tǒng)主備倒換必然會(huì)導(dǎo)致三層協(xié)議鄰居重建！但可以通過GR、NSR等技術(shù)搞定！IRF2概述IRF2基本概念I(lǐng)RF2選舉IRF2 Merge和SplitIRF2沖突檢測(cè)和故障恢復(fù)IRF2主要應(yīng)用目錄IRF2 Hello報(bào)文IRF2設(shè)備由IRF2端口發(fā)送并接收Hello報(bào)文相鄰成員設(shè)備之間交互Hello報(bào)文來(lái)收集整個(gè)IRF2堆疊的拓?fù)潢P(guān)系IRF2成員設(shè)備在本地記錄已知的拓?fù)湫畔⑼負(fù)湫畔⑹占瓿珊螅瑫?huì)進(jìn)入角色選舉階段，確定成員設(shè)備角色經(jīng)過一段時(shí)間的收集，所有設(shè)備上都會(huì)收集到完整的拓?fù)湫畔ⅲQ為拓?fù)涫諗縈asterSlaveSlaveSlaveIRF2堆疊He

14、lloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHello域編號(hào)成員編號(hào)優(yōu)先級(jí)橋MAC地址連接關(guān)系啟動(dòng)時(shí)間Hello報(bào)文攜帶：成員編號(hào)小或橋MAC地址小的成為MasterIRF2 Master選舉規(guī)則當(dāng)前Master繼續(xù)擔(dān)任Master優(yōu)先級(jí)相同？系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間相同？Y優(yōu)先級(jí)大者成為Master系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)者成為Master對(duì)S75E及低端交換機(jī)，成員橋MAC地址小的優(yōu)先對(duì)S125/95E系列，成員編號(hào)小的優(yōu)先NNY當(dāng)前是否存在唯一的Master？開始YNIRF2概述IRF2基本概念I(lǐng)RF2選舉IRF2 Merge和SplitIRF2沖突檢測(cè)和故障恢復(fù)IRF2主要應(yīng)用目錄IR

15、F2 MergeMasterSlaveMember ID=1Priority=5Member ID=2Priority=1IRF2堆疊新加入設(shè)備通過逐跳Hello通知其他設(shè)備SWASWBSWCSWDHello，我是Master我的Member ID=1，Priority=5Hello，我是Master我的Member ID=4，Priority=1對(duì)方優(yōu)先成為Master。我重啟后成為Slave123Hello，Master已經(jīng)存在他的Member ID=1，Priority=5Hello，我剛啟動(dòng)IRF我的Member ID=3，Priority=1不用重啟，直接加入，成為Slave213端

16、口Down導(dǎo)致的IRF2 SplitMasterSlaveMember ID=1Priority=5Member ID=2Priority=1Member ID=3Priority=1SlaveMasterIRF端口DownSWASWBSWCHello Master，與Member 3失去聯(lián)系2Hello，知道了3MasterSlaveMember ID=1Priority=5Member ID=2Priority=1Member ID=3Priority=1SWASWBSWC成員設(shè)備IRF端口Down，則相應(yīng)成員設(shè)備馬上通過廣播通知其余設(shè)備修改拓?fù)?IRF2堆疊IRF2堆疊IRF2堆疊Hel

17、lo報(bào)文丟失導(dǎo)致的IRF2 SplitMasterSlaveSlaveMember ID=4Priority=150個(gè)周期未收到HelloSWASWBSWCMember ID=1Priority=5Member ID=2Priority=11MasterSlaveMasterMember ID=4Priority=1關(guān)閉端口SWASWBSWCMember ID=1Priority=5Member ID=2Priority=1Hello Master，明白5Hello ，與Member 4失去聯(lián)系，更新拓?fù)?3出現(xiàn)故障，與Member 4失去聯(lián)系2Hello報(bào)文的周期為200ms成員設(shè)備IRF端

18、口50個(gè)周期未收到鄰居的Hello報(bào)文時(shí)，IRF2堆疊會(huì)刪除此設(shè)備并更新拓?fù)銲RF2堆疊IRF2堆疊IRF2堆疊IRF2概述IRF2基本概念I(lǐng)RF2選舉IRF2 Merge和SplitIRF2沖突檢測(cè)和故障恢復(fù)IRF2主要應(yīng)用目錄IRF2 MAD檢測(cè)IRF2堆疊分裂后，會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中形成兩組或多組“配置相同”的設(shè)備組，均有配置相同的Active Master，從而產(chǎn)生沖突IRF2附加了檢測(cè)和沖突處理，稱為MAD（Multi-Active Detection，多Active檢測(cè)）MAD檢測(cè)的兩種方法：基于LACP方式的MAD檢測(cè)基于BFD方式的MAD檢測(cè)基于LACP方式的MAD檢測(cè)當(dāng)前生效的Mast

19、er ID也稱為Active ID要求IRF2堆疊與接入交換機(jī)通過跨設(shè)備動(dòng)態(tài)聚合互連，接入交換機(jī)必須為支持此檢測(cè)特性的H3C設(shè)備在使能多Active檢測(cè)的聚合組上，接入交換機(jī)會(huì)將Active ID通過LACP報(bào)文廣播到其他成員端口如果IRF2堆疊成員發(fā)現(xiàn)收到不同的Active ID，則Active ID大的競(jìng)爭(zhēng)失敗競(jìng)爭(zhēng)失敗的新IRF2堆疊將關(guān)閉管理口以外的其他所有業(yè)務(wù)口可以支持多個(gè)檢測(cè)聚合組，檢測(cè)聚合組不影響業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)基于BFD方式的MAD檢測(cè)IRF2堆疊內(nèi)的成員設(shè)備通過三層口連接，并在三層接口分別為主備設(shè)備配置一個(gè)BFD檢測(cè)地址，使能BFD MAD檢測(cè)正常工作時(shí)，BFD主設(shè)備地址生效，備設(shè)備地

20、址不生效，BFD會(huì)話DOWN。當(dāng)IRF2堆疊分裂時(shí)，兩個(gè)地址同時(shí)生效，BFD會(huì)話UP，BFD MAD檢測(cè)生效后，會(huì)話再次downACTIVE ID小的一側(cè)將競(jìng)爭(zhēng)獲勝競(jìng)爭(zhēng)失敗的一側(cè)將關(guān)閉除管理口以外的所有業(yè)務(wù)端口BFD MAD和STP功能互斥BFD會(huì)話可以穿越二層網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)占用一個(gè)口，BFD檢測(cè)端口不能轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)方 式優(yōu) 點(diǎn)適用性要求LACP方式在相鄰的IRF2堆疊上同時(shí)啟動(dòng)此檢測(cè)方式，堆疊之間可互相檢測(cè)分裂不需要占用專門檢測(cè)端口IRF2堆疊和接入交換機(jī)均需支持該特性BFD方式可以獨(dú)立檢測(cè)本IRF2堆疊分裂情況對(duì)上下游設(shè)備無(wú)要求檢測(cè)速度快單獨(dú)占用一對(duì)檢測(cè)端口兩種Active檢測(cè)方式的對(duì)比IRF2分裂

21、后的橋MAC變化IRF2堆疊作為單臺(tái)邏輯設(shè)備，對(duì)外具有唯一的橋MAC地址IRF2堆疊失去Master時(shí)，有三種MAC地址變化的方式，可通過配置選擇：立即變化保留6min后變化始終不變（默認(rèn)）橋MAC變化可能導(dǎo)致流量短時(shí)間中斷如果設(shè)備收到的Hello報(bào)文的橋MAC地址與自身橋MAC地址相同，將無(wú)法與對(duì)端設(shè)備建立IRF2堆疊IRF2分裂后的設(shè)備狀態(tài)MAD檢測(cè)生效后設(shè)備狀態(tài)：沖突處理會(huì)讓Master成員編號(hào)最小的IRF2堆疊維持Active狀態(tài)，繼續(xù)正常工作其它IRF2堆疊會(huì)遷移到Recovery狀態(tài)，并關(guān)閉其所有成員設(shè)備上除保留端口以外的所有物理端口（通常為業(yè)務(wù)端口），以保證該IRF2堆疊不能再轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)報(bào)文保留端口指不希望其被關(guān)閉的端口，默認(rèn)為IRF2物理端口。也可以添加別的業(yè)務(wù)端口MAD檢測(cè)只會(huì)關(guān)閉Member ID號(hào)大的設(shè)備端口，不管這個(gè)設(shè)備的優(yōu)先級(jí)配置高低IRF鏈路修復(fù)導(dǎo)致的MAD故障恢復(fù)IRF2堆疊(Active)IRF2堆疊(Recovery)IP網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)IRF2堆疊IP網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)I