HCIE（第四天总结）---iStack、 CSS 、Eth-Trunk、 M-LAG

一、iStack 设备堆叠

1、定义

堆叠是指将多台支持堆叠的特性交换机设备组合在一起，从逻辑上组合成一台交换设备。

2、为什么要使用堆叠技术？（3个优点）

通过交换机堆叠，可以实现网络高可靠性和网络大量数据转发，同时简化网络管理。

3、iStack 基本概念

角色（堆叠中所有的交换机都称为成员交换机）

主交换机（Master）：负责管理整个堆叠。堆叠中只有一台主交换机。
备交换机（Standby）：是主交换机的备份交换机，当主交换机故障时，备交换机会 接替原主交换机人所有业务。堆叠中只有一台备交换机。
从交换机（Slave）：主要用于业务转发，从交换机的数量越多，堆叠系统的转发能力越强。除主备交换机的其他所有交换机都是从交换机。

堆叠ID

是成员交换机的槽位号（Slot ID），用来表示和管理成员交换机，堆叠中所有成员交换机的堆叠ID都是位移的。

堆叠优先级

堆叠优先级是成员交换机的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员交换机的角色，优先级值越大表示优先级越高，优先级越高当选主交换机的可能性大。

4、堆叠的步骤

（1）主交换机选举

①运行状态比较，已经运行的交换机比处于启动状态的交换机优先竞争为主交换机。
②堆叠优先级高的交换机优先竞争为主交换机。
③堆叠优先级相同时，MAC地址小的交换机优先竞争为主交换机

（2）拓扑搜集和备交换机选举

主交换机选举完成后，主交换机会收集所有成员交换机的拓扑信息，根据拓扑信息计算出堆叠转发表项和破环点信息下发给堆叠中的所有成员交换机，并向所有成员交换机分配堆叠ID。之后进行备交换机的选举，作为主交换机的备份交换机。当除主交换机外其它交换机同时完成启动时：
-堆叠优先级最高的设备成为备交换机。
-堆叠优先级相同时，MAC地址最小的成为备交换机。

（3）稳定运行

5、堆叠配置

二、CSS 集群

1、定义

集群是指将两台支持集群特性的交换机设备组合在一起，从逻辑上组合成一台交换设备

2、CSS特点：

交换机多虚一：堆叠交换机对外表现为一台逻辑交换机，控制平面合一，统一管理。
转发平面合一：堆叠内物理设备转发平面合一，转发信息共享并实时同步。
跨设备链路聚合：卡堆叠内物理设备的链路被聚合成一个Ethan-Trunk端口，和下游设备实现互联。

3、CSS与iStack的区别

CSS与iStack的区别在于，一般框式交换机堆叠称为CSS，盒式交换机堆叠称为iStack，都可以称为堆叠。两者只是叫法和实现有些差异，但是功能是一样的

4、为什么要使用集群技术？（3个优点）

通过交换机集群，可以实现网络高可靠性和网络大量数据转发，同时简化网络管理

5、CSS 基本概念

角色

主交换机：负责管理整个集群。集群中只有一台主交换机。
备交换机：主交换机的备份交换机。当主交换机故障时，备交换机会接替原主交换机的所有业务。集群中只有一台备交换机。

集群ID

CSS ID，用来标识和管理成员交换机。集群中成员交换机的集群ID是唯一的。

集群优先级

Priority，是成员交换机的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员交换机的角色，优先级值越大表示优先级越高。

6、集群系统自动建立过程

集群建立时，成员交换机间相互发送集群竞争报文，通过竞争，一台成为主交换机，负责管理整个集群系统，另一台则成为备交换机。

角色选举

1.最先完成启动，并进入单框集群运行状态的交换机成为主交换机。
2.当两台交换机同时启动时，集群优先级高的交换机成为主交换机。
3.当两台交换机同时启动，且集群优先级又相同时，MAC地址小的交换机成为主交换机。
4.当两台交换机同时启动，且集群优先级和MAC都相同时，集群ID小的交换机成为主交换机。

版本同步

集群具有自动加载系统软件的功能，待组成集群的成员交换机不需要具有相同的软件版本，只需要版本间兼容即可。当主交换机选举结束后，如果备交换机与主交换机的软件版本号不一致时，备交换机会自动从主交换机下载系统软件，然后使用新的系统软件重启，并重新加入集群。

配置同步

集群具有严格的配置文件同步机制，来保证集群中的多台交换机能够像一台设备一样在网络中工作。

配置备份

交换机从非集群状态进入集群状态后，会自动将原有的非集群状态下的配置文件加上.bak的扩展名进行备份，以便去使能集群功能后，恢复原有配置。例如，原配置文件扩展名为.cfg，则备份配置文件扩展名为.cfg.bak。去使能交换机集群功能时，用户如果希望恢复交换机的原有配置，可以更改备份配置文件名并指定其为下一次启动的配置文件，然后重新启动交换机，恢复原有配置

7、集群配置

三、Eth-Trunk 链路聚合

1、定义

以太网链路聚合Eth-Trunk简称链路聚合，它通过将多条以太网物理链路捆绑在一起成为一条逻辑链路，从而实现增加链路带宽的目的。同时，这些捆绑在一起的链路通过相互间的动态备份，可以有效的提高链路的可靠性。

2、链路聚合优势

增加带宽、提高可靠性和负载分担。

3、基本概念

链路聚合组：链路聚合组LAG是指将若干条以太链路捆绑在一起所形成的逻辑链路。
成员接口：组成Eth-Trunk接口的各个物理接口。
活动接口：成员接口中转发数据的接口称为活动接口
非活动接口：不转发数据的接口称为非活动接口
活动链路：活动接口对应的链路称为活动链路
非活动链路：非活动接口对应的链路称为非活动链路

4、设备支持的链路聚合方式

同板：是指链路聚合时，同一聚合组的成员接口分布在同一单板上。
跨板：是指链路聚合时，同一聚合组的成员接口分布在不同的单板上。
跨框：是指在集群场景下，成员接口分布在集群的各个成员设备上。
跨设备：是指E-Trunk基于LACP进行了扩展，能够实现多台设备间的链路聚合。

5、Eth-Trunk模块根据转发表转发数据帧的过程

（1）Eth-Trunk模块从MAC子层接收到一个数据帧后，根据负载分担方式提取数据帧的源MAC地址/IP地址或目的MAC地址/IP地址。
（2）根据HASH算法进行计算，得到HASH-KEY值。
（3）Eth-Trunk模块根据HASH-KEY值在转发表中查找对应的接口，把数据帧从该接口发送出去。

6、Eth-Trunk实现方式

手工模式

手工模式下, Eth-Trunk的建立、成员接口的加入由手工配置,没有链路聚合控制协议LACP的参与。如图所示, DeviceA与DeviceB之间创建Eth-Trunk ,手工模式下三条活动链路都参与数据转发并分担流量。当一条链路故障时,故障链路无法转发数据,链路聚合组自动在剩余的两条活动链路中分担流量。

LACP模式

LACP模式下，Eth-Trunk的建立过程：
（1）两端互相发送LACPDU报文。在DeviceA和DeviceB.上创建Eth-Trunk并配置为LACP模式,然后向Eth-Trunk中手工加入成员接口。此时成员接口.上便启用了LACP协议,两端互发LACPDU报文。
（2）收到LACPDU报文后，选出LACP主动端，系统优先级高的为主动端，优先级相同则比较两端设备的MAC地址，小的一端为LACP主动端。
（3）选出主动端后，两端都会以主动端的接口优先级来选择活动接口，如果主动端的接口优先级都相同则选择接口编号比较小的为活动接口。两端设备选择了一致的活动接口，活动链路组便可以建立起来，从这些活动链路中以负载分担的方式转发数据。

7、链路聚合配置

四、E-Trunk（M-LAG）跨设备链路聚合组

1、定义

M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group）即跨设备链路聚合组，是一种实现跨设备链路聚合的机制，将一台设备与另外两台设备进行跨设备链路聚合，从而把链路可靠性从单板级提高到了设备级，组成双活系统。如图所示

2、目的

M-LAG作为一种跨设备链路聚合的技术，除了具备增加带宽、提高链路可靠性、负载分担的优势外，还具备以下优势：
• 更高的可靠性
把链路可靠性从单板级提高到了设备级。
• 简化组网及配置
可以将M-LAG理解为一种横向虚拟化技术，将双归接入的两台设备在逻辑上虚拟成一台设备。M-LAG提供了一个没有环路的二层拓扑同时实现冗余备份，不再需要繁琐的生成树协议配置，极大的简化了组网及配置。
• 独立升级
两台设备可以分别进行升级，保证有一台设备正常工作即可，对正在运行的业务几乎没有影响。

3、M-LAG的建立