IRF MAD

一、 引言

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的软件虚拟化技术，也是H3C数据中心解决方案的核心技术，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+跨框聚合是对传统MSTP+VRRP组网架构的突破和优化，极大地简化了网络管理、提高了系统可靠性。但是如果IRF系统发生了分裂，是否会造成网络业务中断？下面介绍的MAD检测技术就是专门应对这种情况的。

 

二、 MAD检测技术介绍

IRF一旦分裂后，网络中就会存在两台独立的、配置信息一模一样的网络设备，就会导致网络中IP地址、Router-ID、MAC等设备基本信息冲突和路由信息紊乱，造成MAC漂移、路由震荡等网络业务异常。

 

 

MAD检测的作用就是当IRF系统分裂后，能够在毫秒级的反应时间内，将分裂后冗余配置的设备从网络中隔离出去，保持现网设备特征的唯一性。

 

 

MAD检测技术从它的报文类型区分，主要有两种：

    通过LACP协议报文内容实现的LACP MAD检测；

    通过BFD协议报文内容实现的BFD MAD检测；

两种MAD检测的检测效果是差不多的，都能实现毫秒级的故障切换，但是由于其本身的实现机制，对于不同的用户组网条件，需要选择合适的MAD检测方式。

 

三、 LACP MAD检测协议原理

LACP MAD检测是利用LACP报文扩展字段实现的，使能了MAD检测后设备会在LACP报文中携带一个新的TLV，其中定义了该设备所在IRF系统的Active-ID（即Master设备的Member-ID，系统内唯一）。其实现原理如下图所示：

 

 

 

 

    当IRF系统正常运行时，系统内所有设备携带的Active-ID都是一致的，此时MAD检测不会生效；

    当IRF系统分裂后，即一个系统分裂为了多个系统，分裂的系统由于设备的Member-ID不一样，所以就产生不同的Active-ID，此时通过LACP报文交互就可以感知到不同Active-ID的存在；

    检测到不同Active-ID存在后，设备如果发现自己的Active-ID是最小的，保持现状；如果发现自己Active-ID不是最小的，就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Active-ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；

LACP MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：

    IRF设备与下联设备间运行LACP方式的动态跨框聚合链路；

    下联设备必须支持识别并转发LACP报文中携带Active-ID字段的TLV,当前只有H3C的交换机支持该LACP扩展特性；

    组网中没有任何链路资源浪费，LACP MAD部署链路同时可以作为数据转发使用，且不影响用户的网络层次模型。

四、 BFD MAD检测协议原理

BFD MAD检测是利用BFD Session的建立原理实现的。部署 BFD MAD需要在在IRF系统上建立一个独立的Vlan-interface，该VLAN需要包含IRF系统内各成员设备至少一个UP状态的物理端口，并且在给每一个成员设备都配置一个MAD IP，利用设备对BFD报文的收发机制判断系统是否分裂。实现原理如下：

 

 

 

当IRF系统正常运行时，Slave设备的MAD IP地址不生效，所以BFD Session处于DOWN状态，此时MAD检测不生效；

    当IRF系统分裂后，Slave设备变为Master设备，其MAD IP生效，BFD Session立即转为UP，设备就能立即检测到多Master冲突；

    系统Member ID大的设备，检测到冲突后立就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Member ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；

BFD MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：

    IRF系统设备互联的设备均不支持LACP MAD协议报文中继；

    IRF系统成员设备间存在独立的链路专门用于BFD MAD检测功能；

五、 结束语

本文介绍了两种针对IRF系统分裂的冲突检测技术，IRF技术的出现大大的简化了网络结构和运维管理复杂度，其本身的可靠性对于组网来说非常重要，MAD技术的实现就是对IRF技术的完善。对于部署了IRF系统的数据网络，建议大家根据组网特点，选择合适的IRF MAD检测技术进行部署，进一步提高网络的高可靠性。