cisco-nexus系列交换-vpc
vpc简介：
vpc概述
vpc（virtual PortChannel 虚拟链路聚合），技术允许将连接到两个Nexus系列交换机的物理链路看作为一条逻辑端口聚合链路。
可以连接的设备：nexus2000系列的Fabric Extender（交换机矩阵扩展器），交换机，服务器等其他任何网络设备。
vpc技术可以提供二层多路径选择，让用户可以在有多条路径的情况下增加网络冗余，提示带宽，在多个节点之间实现多条并行路径和对流量进行负载均衡。
vpc包括
启用vpc功能之后，需要创建一个对等体保持活动连接（keepalive link），该连接将发送vpc对等体之间的心跳信息。
vpc域包括：vpc对等体设备（交换机）、vpc对等保持活动链路（心跳线）、vpc对等互联链路和连接到下游设备等的vpc域中的所有PortChannels。每个设备上只能有一个vpc域ID。
vpc优势
- 允许一个设备跨两个上游设备使用PortChannel
- 消除生成树协议阻塞端口
- 提供无循环拓扑
- 使用所有可用的上行带宽
- 提供快速收敛，比生成树要快。
- 提供链路级别的弹性。
- 帮助确保高可用。
vpc案例
vpc不仅允许switch或者server连接到一对Nexus5000系列交换机创建PortChannel，还可以通过Nexus2000交换机来扩展交换机矩阵。如下图1部署场景在两个cisco上的两个端口之间创建一个vpc。
图2中的vpc部署场景允许cisco nexus2000系列交换机连接到一对nexus5000系列交换机，并使所有连接处于活动状态。
除了图1和图2中的两个拓扑之外，还可以在任何支撑PortChannel的设备上使用vpc，以便在设备上连接到一对nexus系列交换机实现弹性和高吞吐量。
VPC概念
- VPC：vpc是指vpc对等体设备和下游设备之间的组合PortChannel。
- vpc对等交换：就是组成vpc功能的两个nexus系列交换机，一个设备为主，一个为备。
- vpc对等连接：用于同步vpc对等设备之间状态的连接。vpc对等链路在两个vpc交换机之间携带控制通信量，还有组播、广播数据通信量。在某些链路故障场景中，还携带单播通信量。对等链路至少是两个10GE接口。
- vpc域：该域包括vpc对等设备、vpc对等保持活动连接和连接到下游设备的vpc中的所有PortChannels。同时，所有关于vpc的全局配置都关联到vpc域下。
- vpc对等保持活动连接：对等保持活动连接监视vpc对等交换机的生命力。在vpc对等设备之间发送周期性的保持活动连接。vpc对等活动连接可以是管理接口（MGMT）或交换机虚拟接口（SVI）。不能有数据或同步流量在vpc对等保持活动连接上移动；该连接上的唯一通信量是表明交换机正在操作和运行vpc的消息。（也就是说用于vpc对等活动连接的vlan是完全不能做别的事情的。）本实验用MGMT用作对等活动连接。
vpc配置
- 启用vpc
- 创建一个vpc域，并进入vpc-域模式。
- 配置vpc等等保持活动连接。
- （可选）配置系统优先级。
- （可选）配置vp角色优先级
- 创建vpc对等连接。
- 将PortChannel加入vpc。
验证vpc配置
| Command | command description |
|---|---|
| show feature | 查看vpc功能是否启用 |
| show vpc brief | 查看vpc简短的信息 |
| show vpc consistency-parameters | 显示所有vpc接口上必须一致的参数的状态 |
| show running-config vpc | 查看vpc的运行配置信息 |
| show port-channel capacity | 显示port-channel数量和有效的port-channel数量 |
| show vpc statistics | 查看vpc的统计信息 |
| show vpc peer-keepalive | 查看vpc保持活动消息的信息 |
| show vpc role | 显示vpc对等设备的状态，本地设备的角色，vpc系统的mac地址和系统优先级，和本地设备的mac地址和优先级 |
两台vpc设备必须相同的配置参数
- portchannel模式：
- on、off、active
- 对等体port-channel链路速度
- 对等体双工模式
- 对等体port-channeltrunk模式的本征vlan
- stp模式
- stp的全局设置
- 桥保护设置
- 端口类型设置
- 环路保护设置
- stp接口设置
- 端口类型设置
- 环路保护
- 根保护
- qos配置
- priority flow control（PFC）
- 严格的优先排队和赤字加权循环（DWRR）
- 最大传输单元（mtu）
如果没有在设备上启用这些参数，则vpc一致性检查将忽略这些参数。
应该相同的配置参数：
- mac地址老化计时器
- 静态mac地址条目
- 所有访问控制列表acl配置和参数
- 生成树接口设置
- 桥协议数据单元（BPDU）过滤器
- BPDU保护
- cost
- 链路类型
- 优先级
- vlans（每个vlan的生成树配置）
- IGMP snooping
VPC配置案例
n9k-1配置
-
配置管理接口ip和默认路由
n9k-1(config)# interface mgmt 0 n9k-1(config-if)# ip add 172.16.2.1/24 n9k-1(config-if)# vrf context management n9k-1(config-vrf)# ip route 0.0.0.0/0 172.16.2.254 （路由本实验可以忽略） n9k-1(config-vrf)# exit -
启用vpc和lacp
n9k-1(config)# feature vpc n9k-1(config)# feature lacp -
创建一个vlan
n9k-1(config)# vlan 101 n9k-1(config-vlan)# exit -
创建vpc域
n9k-1(config)# vpc domain 1 -
配置vpc角色优先级
n9k-1(config-vpc-domain)# role priority 100 Warning: !!:: vPCs will be flapped on current primary vPC switch while attempting role change ::!! Note: --------:: Change will take effect after user has re-initd the vPC peer-link ::-------- -
配置对等保持活动链接
n7k-1(config-vpc-domain)# peer-keepalive destination 172.16.2.2 Note: --------:: Management VRF will be used as the default VRF ::-------- -
配置vpc对等链路。
注意：在vpc对等体交换机之间的peer link为trunk时，trunk必须允许所有vpc成员端口所属的vlan。
n9k-1(config-vpc-domain)# interface ethernet 1/1-2 n9k-1(config-if-range)# channel-group 1 mode active n9k-1(config-if-range)# interface port-channel 1 n9k-1(config-if)# vpc peer-link 2018 Nov 29 07:52:50 n9k-1 %$ VDC-1 %$ stp: Please note that spanning tree port type is changed to "network" port type on vPC peer-link. This will enable spanning tree Bridge Assurance on vPC peer-link provided the STP Bridge Assurance (which is enabled by default) is not disabled. n9k-1(config-if)# switchport mode trunk n9k-1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1,101 n9k-1(config-if)# exit -
配置连接n2k port-channel（这步本实验忽略，因为没有下联n2k，直接互联了一个交换）
激活fex： n9k-1(config)# install feature-set fex n9k-1(config)# feature-set fex n9k-1(config)# fex 101 n9k-1(config-fex)# pinning max-links 1 n9k-1(config-fex)# exit n9k-1(config)# interface ethernet 1/3-4 n9k-1(config-if-range)# channel-group 100 n9k-1(config-if-range)# interface port-channel 100 n9k-1(config-if)# switchport mode fex-fabric n9k-1(config-if)# fex associate 101 n9k-1(config-if)# exit -
将下联接口加入vpc
n9k-1(config)# interface ethernet 1/7 n9k-1(config-if)# channel-group 10 n9k-1(config-if)# interface port-channel 10 n9k-1(config-if)# vpc 10 n9k-1(config-if)# switchport access vlan 101 n9k-1(config-if)# exit
n9k-2配置
-
配置管理接口ip和默认路由
n9k-2(config)# interface mgmt 0 n9k-2(config-if)# ip add 172.16.2.2/24 n9k-2(config-if)# vrf context management n9k-2(config-vrf)# ip route 0.0.0.0/0 172.16.2.254 （路由本实验可以忽略） n9k-2(config-vrf)# exit -
启用vpc和lacp
n9k-2(config)# feature vpc n9k-2(config)# feature lacp -
创建一个vlan
n9k-2(config)# vlan 101 n9k-2(config-vlan)# exit -
创建vpc域
n9k-2(config)# vpc domain 1 2018 Nov 29 08:38:14 n9k-2 %$ VDC-1 %$ %STP-2-VPC_PEERSWITCH_CONFIG_DISABLED: vPC peer-switch configuration is disabled. Please make sure to change spanning tree "bridge" priority as per the recommended guidelines. -
配置vpc角色优先级
本部忽略，不用配置。 -
配置对等保持活动链接
n9k-2(config-vpc-domain)# peer-keepalive destination 172.16.2.1 -
配置vpc对等链路。
注意：在vpc对等体交换机之间的peer link为trunk时，trunk必须允许所有vpc成员端口所属的vlan。
n9k-2(config-vpc-domain)# interface ethernet 1/1-2 n9k-2(config-if-range)# channel-group 1 mode active n9k-2(config-if-range)# interface port-channel 1 n9k-2(config-if)# vpc peer-link 2018 Nov 29 08:40:31 n9k-2 %$ VDC-1 %$ stp: Please note that spanning tree port type is changed to "network" port type on vPC peer-link. This will enable spanning tree Bridge Assurance on vPC peer-link provided the STP Bridge Assurance (which is enabled by default) is not disabled. n9k-2(config-if)# switchport mode trunk n9k-2(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1,101 n9k-2(config-if)# exit -
配置连接n2k port-channel （这步本实验忽略，因为没有下联n2k，直接互联了一个交换）
激活fex： n9k-2(config)# install feature-set fex n9k-2(config)# feature-set fex n9k-2(config)# fex 101 n9k-1(config-fex)# pinning max-links 1 n9k-2(config-fex)# exit n9k-2(config)# interface ethernet 1/3-4 n9k-2(config-if-range)# channel-group 100 n9k-2(config-if-range)# interface port-channel 100 n9k-2(config-if)# switchport mode fex-fabric n9k-2(config-if)# fex associate 101 n9k-2(config-if)# exit -
将下联接口加入vpc
n9k-2(config)# interface ethernet 1/7 n9k-2(config-if)# channel-group 10 n9k-2(config-if)# interface port-channel 10 n9k-2(config-if)# vpc 10 n9k-2(config-if)# switchport access vlan 101 n9k-2(config-if)# exit
swi-1配置
swi-1(config)# interface range ethernet 0/0 to 0/1
swi-1(config-if-range)# channel-group 1
swi-1(config-if-range)# interface port-channel 1
swi-1(config-if)# switchport access vlan 101
swi-1(config-if)# exit
swi-1配置如下：
interface Port-channel1
switchport access vlan 101
!
interface Ethernet0/0
channel-group 1 mode on
!
interface Ethernet0/1
channel-group 1 mode on验证vpc配置
N9k-1 的验证
验证对等活动连接：
show vpc brief
sh vpc peer-keepalive 
sh vpc role 
N9k-2 的验证
vpc+HSRP 验证冗余
配置hsrp
n9k
-
激活vlan接口和hsrp功能
n9k-1(config)# feature interface-vlan n9k-1(config)# feature hsrp -
配置hsrp
激活track功能：
n9k-1(config)# feature tacacs+配置track：
n9k-1(config)# track 1 interface ethernet 1/7 line-protocoln9k-1(config-if)# interface vlan 101 n9k-1(config-if)# ip add 172.16.101.1 255.255.255.0 n9k-1(config-if)# hsrp version 2 n9k-1(config-if)# hsrp 101 n9k-1(config-if-hsrp)# priority 120 n9k-1(config-if-hsrp)# ip 172.16.101.3 n9k-1(config-if-hsrp)# track 1 decrement 11 n9k-1(config-if-hsrp)# exit -
配置用于hsrp通信的接口
n9k-1(config)# interface Ethernet1/4 n9k-1(config-if)# switchport mode trunk n9k-1(config-if)# exit
n9k-2的配置
n9k-2(config)# feature interface-vlan
n9k-2(config)# feature hsrp
n9k-2(config)# feature tacacs+
n9k-2(config)# track 1 interface ethernet 1/3 line-protocol
n9k-2(config-track)# exit
n9k-2(config)# interface vlan 101
n9k-2(config-if)# ip add 172.16.101.2 255.255.255.0
n9k-2(config-if)# hsrp version 2
n9k-2(config-if)# hsrp 101
n9k-2(config-if-hsrp)# priority 110
n9k-2(config-if-hsrp)# ip 172.16.101.3
n9k-2(config-if-hsrp)# track 1 decrement 11
n9k-2(config-if-hsrp)# exit
n9k-2(config)# interface Ethernet1/4
n9k-2(config-if)# switchport mode trunk
n9k-2(config-if)# exitswi-1配置
interface vlan101
ip add 172.16.101.100 255.255.255.0
interface Port-channel1
switchport access vlan 101
!
interface Ethernet0/0
channel-group 1 mode on
!
interface Ethernet0/1
channel-group 1 mode on
ip route 0.0.0.0/0 172.16.101.3验证hsrp
n9k：
模拟链路中断，网关自动切换，丢包1个
修改hsrp优先级，网关自动切换，不丢包
vpc+hsrp 生成树，没有block口！
vpc+hsrp 和 单独hsrp 对比
单独的hsrp实验，这里不再叙述。
1、生成树
hsrp的生成树会阻塞端口，vpc+hsrp则不会。
2、模拟链路中断
hsrp模拟链路中断，切换网关，丢包3个，比vpc+hsrp收敛慢。切回来的时候和vpc+hsrp是一样的。
3、修改优先级
hsrp修改优先级，切换网关，丢包现象和vpc+hsrp收敛一样。
4、链路带宽
vpc+hsrp 实现下联交换或者主机的上联链路带宽增加。