网络之路27：IRF设备堆叠

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网络之路第一章：Windows系统中的网络

0、序言
1、Windows系统中的网络
 1.1、桌面中的网卡
 1.2、命令行中的网卡
 1.3、路由表
 1.4、家用路由器

网络之路第二章：认识企业设备

2、认识企业设备
 2.1、MSR810-W外观
 2.2、登录MSR810-W管理页面
 2.3、快速设置上网
 2.4、WLAN配置
 2.5、LTE模块配置
 2.6、MSR810-W高级设置

网络之路第三章：认识设备命令行

3、认识设备命令行
 3.1、通过Console接口登录设备
 3.2、远程登录设备
 3.3、Comware系统的基本命令
 3.4、MSR810-W配置解读
 3.5、MSR810-W初始化配置

网络之路第四章（上）：认识网络模拟器

4、认识网络模拟器
 4.1、HCL华三云实验室
 4.2、eNSP企业网络模拟平台
 4.3、Cisco Packet Tracer
 4.4、EVE-NG
  4.4.1、从OVF导入部署到ESXi
  4.4.2、使用ISO安装到WorkStation
  4.4.3、EVE-NG导入iol镜像
  4.4.4、EVE-NG导入qemu镜像

网络之路第四章（下）：认识虚拟化

4.5、虚拟化环境VMware ESXi
  4.5.1、定制ESXi 6.7安装镜像
  4.5.2、部署ESXi 6.7
  4.5.3、ESXi 6.7升级ESXi 7.0
  4.5.4、vCenter纳管ESXi主机
 4.6、虚拟化环境CAS
  4.6.1、部署CVM管理节点
  4.6.2、部署CVK计算节点
  4.6.3、CVM纳管CVK节点
 4.7、网络功能虚拟化NFV
  4.7.1、部署NFV
  4.7.2、配置NFV网络
  4.7.3、NFV设备初始配置

网络之路第五章：基础网络实验

5、基础网络实验
 5.1、简单网络环境搭建与测试
 5.2、网络设备基本连接与调试
 5.3、ARP协议
 5.4、DHCP报文交互过程
 5.5、DHCP基础实验
 5.6、DHCP进阶实验
 5.7、VLAN基础实验
 5.8、VLAN进阶实验

网络之路26：STP生成树协议

6、以太网交换基础实验
 6.1、生成树协议

前面我们介绍了二层网络技术STP（网络之路26：STP生成树协议），通过实验我们可以看到，在测试接口UP/DOWN的过程中，均没有出现丢包，也没有引起明显的时延跳变，说明STP的收敛速度确实很快，在阻塞网络中的冗余链路和链路备份方面有着不俗的效果。

6.2、IRF

今天，我们简单了解一下IRF技术，IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的软件虚拟化技术。它的核心思想是将多台设备连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台设备。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。

IRF中每台设备都称为成员设备。成员设备按照功能不同，分为两种角色：

主用设备（简称为主设备）：负责管理整个IRF。

从属设备（简称为从设备）：作为主设备的备份设备运行。当主设备故障时，系统会自动从从设备中选举一个新的主设备接替原主设备工作。

一个IRF形成后，由于IRF链路故障，导致IRF中两相邻成员设备不连通，一个IRF变成两个IRF，这个过程称为IRF分裂。

确定成员设备角色为主设备或从设备的过程称为角色选举。角色选举会在以下情况下进行：IRF建立、主设备离开或者故障、两个IRF合并等。

角色选举规则如下：

(1)当前主设备优先，IRF不会因为有新的成员设备加入而重新选举主设备。不过，当IRF形成时，因为没有主设备，所有加入的设备都认为自己是主设备，则继续下一条规则的比较。

(2)成员优先级大的优先。如果优先级相同，则继续下一条规则的比较。

(3)系统运行时间长的优先。在IRF中，成员设备启动时间间隔精度为10分钟，即10分钟之内启动的设备，则认为它们是同时启动的，则继续下一条规则的比较。

(4)CPU MAC小的优先。

通过以上规则选出的最优成员设备即为主设备，其它成员设备则均为从设备。

在角色选举完成后，IRF形成，进入IRF管理与维护阶段。

任务一：搭建一组IRF环境

SW1：

irf member 1 priority 10
interface Ten-GigabitEthernet1/0/49
 shutdown
irf-port 1/2
 port group interface Ten-GigabitEthernet1/0/49
interface Ten-GigabitEthernet1/0/49
 undo shutdown
save force
irf-port-configuration active

SW2：

irf member 1 renumber 2
save force
reboot
interface Ten-GigabitEthernet2/0/49
 shutdown
irf-port 2/1
 port group interface Ten-GigabitEthernet2/0/49
interface Ten-GigabitEthernet2/0/49
 undo shutdown
interface Ten-GigabitEthernet2/0/50
 shutdown
irf-port 2/2
 port group interface Ten-GigabitEthernet2/0/50
interface Ten-GigabitEthernet2/0/50
 undo shutdown
save force
irf-port-configuration active

SW3：

irf member 1 renumber 3
save force
reboot
interface Ten-GigabitEthernet3/0/49
 shutdown
irf-port 3/1
 port group interface Ten-GigabitEthernet3/0/49
interface Ten-GigabitEthernet3/0/49
 undo shutdown
save force
irf-port-configuration active

配置完成后，可以看到设备堆叠成功，查看IRF中所有成员设备的相关信息。

查看IRF端口配置信息。

查看IRF链路信息。

查看IRF的拓扑信息。

可以看到一台设备有两个IRF-PORT，主要是为了多台设备做堆叠使用，可以链形连接或者环形连接。而连接时，要求port1和port2交叉互联。IRF的连接拓扑有两种：链形连接和环形连接。链形连接对成员设备的物理位置要求比环形连接低，主要用于成员设备物理位置分散的组网；环形连接比链形连接更可靠。因为当链形连接中出现链路故障时，会引起IRF分裂；而环形连接中某条链路故障时，会形成链形连接，IRF的业务不会受到影响。

任务二：IRF环境下文件系统测试

对于单独运行的设备，直接使用存储介质的名称就可以访问设备的文件系统。对于IRF中的成员设备，直接使用存储介质的名称可以访问主设备的文件系统，使用“slotMember-ID#存储介质的名称”才可以访问从设备的文件系统。

可以通过指定存储路径查看成员设备SW1的配置文件。

通过指定存储路径查看成员设备SW2的配置文件。

通过指定存储路径查看成员设备SW3的配置文件。

可以看到，不同设备存储的文件系统仍然是存在差别的，但是版本文件、配置文件等信息保持一致。由于做了IRF之后，无论从哪一台设备上登录，看到的系统都是一样的，所以直接使用存储介质的名称只能访问主设备的文件系统；如果访问单独的设备，需要使用“slotMember-ID#存储介质的名称”来操作。

可以通过display irf来判断当前登录的设备，一般是通过console口登录才有区别。（*号表示Master设备，+号表示当前用户登陆的设备）

任务三：IRF设备主设备故障测试

IRF技术使用了严格的配置文件同步机制，来保证IRF中的多台设备能够像一台设备一样在网络中工作，并且在主设备出现故障之后，其余设备仍能够正常执行各项功能。

·IRF中的从设备在启动时，会自动寻找主设备，并将主设备的当前配置文件同步到本地并执行；如果IRF中的所有设备同时启动，则从设备会将主设备的起始配置文件同步至本地并执行。

·在IRF正常工作后，用户所进行的任何配置，都会记录到主设备的当前配置文件中，并同步到IRF中的各个设备执行。

通过即时的同步，IRF中所有设备均保存有相同的配置文件，即使主设备出现故障，其它设备仍能够按照相同的配置文件执行各项功能。

1、两台设备环境下，如果IRF分裂，再重新堆叠，使用前述角色选举规则进行选举，此处不再测试；

2、本例中，三台设备做IRF链形连接，此时测试将SW1和SW2之间的连线断开，查看结果。

查看IRF中所有成员设备的相关信息。

可以看到，SW1分裂后认为自己是Master。查看运行配置，只有当前设备配置信息，而查看保存的配置信息，仍然是IRF环境下的配置信息。

另一方面，分裂之后，SW2和SW3重新选举，可以看到SW2选举为Master。

运行配置中仅包含当前两台设备的配置信息，而查看保存的配置信息，仍然是IRF环境下的配置信息。

此时也可以再行拆分，即可验证两台设备环境下的IRF分裂场景。

在SW2上查看，设备的成员编号是2，但是设备名称是SW1，且认为自己是Master设备。

在SW2上查看，设备的成员编号是3，设备名称同样是SW1，且认为自己是Master设备。

接下来，我们先恢复SW2和SW3之间的连线。

可以看到，SW2仍然是Master。此时，我们再恢复SW1和SW2之间的连线。

设备日志显示进行了重新选举，此时SW1再次选举为Master设备。

发现此时适用第二条规则，SW1优先级最高，所以选举为主设备。接下来，我们将SW1下电进行测试。

发现此时适用第一条规则，IRF不会因为有新的成员设备加入而重新选举主设备。因为SW1断电之后，SW2选举为Master，而SW1重启后，相当于重新加入IRF，所以不会重新选举，SW2继续成为Master。

任务四：IRF设备备设备故障测试

本操作主要测试备设备故障后，更换设备是否有影响。首先确认IRF成员状态如下：

发现SW2为Master，SW1和SW3为Standby。正常情况下，设备运行时，肯定会有配置变更，此时我们将SW3的接口G3/0/3修改为trunk模式，并放通所有VLAN。

保存配置，也可以看出，配置先保存到主设备，再保存到备设备上。此时运行配置和保存配置中均已存在接口配置。

此时我们将SW3下架，模拟设备损坏，同时换上一台新设备，只配置IRF接入的相关配置，本次替换IRF接口，测试设备上线之后和之前的差别。

irf member 1 renumber 3
save force
reboot
interface Ten-GigabitEthernet3/0/50
 shutdown
irf-port 3/1
 port group interface Ten-GigabitEthernet3/0/50
interface Ten-GigabitEthernet3/0/50
 undo shutdown
save force
irf-port-configuration active

测试过程中尝试将本端配置为irf-port 3/2，出现报错，所以需要修改为irf-port 3/1，说明两端端口索引不能相同。

%Dec 17 09:54:04:940 2019 H3C DSTM/1/DRV_DSTM: STM stackability check: IRF port index conflict. Self port index is 2, peer port index is 2.
%Dec 17 09:54:04:940 2019 H3C STM/3/STM_SOMER_CHECK: Neighbor of IRF port 2 can't be stacked.

查看接口配置：

成员设备的接口配置应用了主设备的配置信息。

IRF端口配置同步了最新的状态，说明不会因为替换IRF端口而导致IRF堆叠失败。

补充测试任务：

测试任务四时，第一步修改优先级时没有修改成功，导致测试步骤成了接入IRF，断开线路使IRF分裂，然后再加入IRF，测试命中第二条规则，导致SW4竞选成为Master。

此时再将SW4断开连接，SW1竞选为新的Master。

此时我们将SW1重启，让SW2重新抢占为Master。

然后新建一台SW5，测试修改优先级的加入情况。

修改设备优先级为10。

irf member 3 priority 10

查看IRF中所有成员设备的相关信息。

发现仍然是SW5抢占为Master。原因如下：

设备成员编号非默认的情况下，需要修改成员编号，而修改之后需要重启，此时该设备认为自己是Master，则进行第二轮匹配，因为优先级高于当前主设备，所以会抢占为主。

所以在替换设备时，为保证业务不中断，需要保证新设备的优先级不高于当前主设备。

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