H3C IRF

一、 IRF 技术概述

IRF 智能弹性架构，是 H3C 公司融合高端交换机的技术，在中低端交换机上推出的创新性建设网络核心的新技术。它将帮助用户设计和实施高可用性、高可扩展性和高可靠性的千兆以太网核心和汇聚主干。

IRF 是 Intelligent Resilient Framework 的简称，即智能弹性架构。在使用上， IRF 和传统的三层堆叠技术有一点类似。简单来说，就是支持 IRF 的多台交换设备可以互相连接起来形成一个“联合设备”，我们将这台“联合设备”称为一个 Fabric ，而将组成 Fabric 的每个设备称为一个 Unit 。多个 Unit 组成 Fabric 后，无论在管理还是在使用上，就成为了一个整体。也就是说，用户可以将这多台设备看成一台单一设备进行管理和使用。这样既可以通过增加设备来扩展端口数量和交换能力，同时也通过多台设备之间的互相备份增强了设备的可靠性。（见图）

图 1  IRF 的典型组网

IRF 技术是由传统三层堆叠技术发展而来的，它不仅完全继承了传统三层堆叠技术可以扩展端口、统一三层交换、统一管理的特点。而且在协议分布式运行、高可靠性、冗余备份等方面， IRF 技术比传统三层堆叠技术有了本质性的提高。

IRF 技术可以支持跨设备的链路聚合，提供了完善的链路级保护，并且支持以太网交换机上 STP 、 RSTP 、 LACP 等各种二层协议的分布式运行。 IRF 技术同时支持各种单播路由协议、组播路由协议的分布式处理，可以做到跨设备的三层路由冗余，真正实现了多种路由协议的热备份技术。这些方面都是传统堆叠技术所难以企及的。尤其是单播路由协议和组播路由协议的热备份技术，这在是一直一来困扰业界的一个难题， IRF 技术的出现对路由协议的热备份提出了全新的解决方案。

具体来说， IRF 主要包括 3 个技术方面： DDM 、 DRR 和 DLA 。

         DDM （分布设备管理）：在外界看来，整个 Fabric 是一台整体设备。网络管理员进行管理，用户可以通过 CONSOLE 、 SNMP 、 TELNET 、 WEB 等多种方式来管理整个 Fabric 。

         DRR （分布冗余路由）： Fabric 的多个设备在外界看来是一台单独的三层交换机。整个 Fabric 将作为一台设备进行路由功能和二三层转发功能。单播路由协议和组播路由协议分布式运行并完全支持热备份，在某一个设备发生故障时，路由协议和数据转发都可以不中断。

         DLA （分布链路聚合）：支持跨设备的链路聚合，可以在设备之间进行链路的负载分担和互为备份。

DDM-- 分布设备管理

DDM 是 IRF 的基本特性之一，也就是说，用户可以将整个 IRF Fabric 看成一台整体设备进行管理。

用户可以通过 CONSOLE 、 SNMP 、 TELNET 、 WEB 等多种方式来管理整个 IRF Fabric ，用户通过任何连接到一个端口、任何一个 IP 地址来管理整个 Fabric ，而不需要关心自己具体连接到了那个 Unit 上（见图 2 ）。

图 2 用户将一个 Fabric 当成一台整体设备进行管理

DRR-- 分布冗余路由

IRF 的一个重要特征是 DRR ，也就是说， IRF Fabric 的多个 Unit 在外界看来是一台单独的三层交换机。 IRF Fabric 将作为一个整体设备来执行路由能力和二三层的报文转发，并且完全支持路由协议的热备份技术，在单个 Unit 发生故障时，转发和路由功能可以完全不受影响。

IRF 在多台设备之间提供了的完全冗余备份，在路由可靠性上达到了一个新的高度。

图 3 说明了 IRF 中路由协议的工作情况。

图 3 IRF 中路由协议的备份和切换示意图

DLA-- 分布链路聚合

在 IRF Fabric 中，用户可以将不同 Unit 的多个端口进行聚合。也就是说，在 Fabric 的范围内有统一的聚合管理，可以跨越设备地进行聚合和解除聚合。这不仅可以使得聚合的设定更加方便，同时，跨越设备的链路聚合也有效的避免了单点故障的发生。只要聚合链路所连接的多个 Unit 、多个端口还有一个在工作，聚合链路就不会失效。

同时， IRF 还支持 802.3ad 所规定的标准 LACP 协议，通过 LACP 协议，可以使链路聚合的设定和管理更加简单。 LACP 协议在需要聚合的链路上运行，可以自动发现和解除聚合。

图 4 对 DLA 进行了说明。

图 4 分布链路聚合示意图

二、 IRF 的技术优势

支持 IRF 的设备可以使用户的投资得到更多的价值回报，这主要体现在易管理、易扩充、高可靠几个方面：

多台设备的统一管理

支持 IRF 技术的多台设备可以被看成是一台统一的设备，这是 IRF 的最重要特性之一。用户将 IRF 网络搭建好之后，就不需要再具体关心各个具体的设备。用户通过任何方式对网络进行管理和设置，无论是 Vlan 划分、地址设置、聚合设置，都可以跨设备进行，用户始终面对的都是整个 IRF Fabric 。

IRF 相对于传统的单台设备组网，具有很大的管理优势，可以有效的节省管理成本。用户只需要连接上任何一个端口就可以管理整个 IRF Fabric 内的所有设备，而不再需要去记录各个设备的 IP 地址。并且 IRF 内部的多台设备对外界完全是不可见的，用户不需要考虑在它们之间分配 IP 、连接互通、运行路由协议。用户只需要将 Fabric 作为一个整体设备进行地址分配和路由规划，因为需要考虑的设备数目减少了，网络的规划过程、组建过程、维护过程也都将大大的简化。

只需要一个连接、一个 IP 地址，整个 IRF Fabric 尽在掌握之中。

按需购买、平滑扩充

随着网络和计算机的日益应用广泛，大部分企业、学校、团体、社区使用网络规模都不是一成不变的，网络规模会随着组织规模的不断增长而增长。在最初规划网络的时候，一般都将会预留一定的容量以便于扩充和升级。但是如果预留的容量太大，对于初期紧张的资金将是一种浪费；预留的容量太小，将来升级时不免会捉襟见肘。这一直是困扰网络规划者的一个难题。

有了 IRF ，网络的扩容和升级将变得前所未有的简单和快捷。用户在网络建设初期可以只购买当前需要的网络设备，不需要为将来的网络需求预先买单。等到网络规模需要扩充时，新的设备可以在运行中随时加入，并将自动同步获取 IRF 的全局配置。在这个扩容中原来设备的运行基本不受影响，用户老的投资可以得到最大限度的保护，而容量和端口数目却随之得到扩充。

1:N 完全备份的高可靠性

随着网络规模的不断发展和应用范围的日益广泛，网络设备的可靠性变得越来越重要， IRF 技术的出现将给高可靠性以全新的阐释。

组成 IRF 的各个设备之间是负载分担和 1:N 备份的关系。在一台设备出现故障的时候，其它设备可以照常运行并迅速接管故障设备的功能。此时，域内路由协议不会随之出现中断；通过跨越设备的聚合，通信链路也得到了完善的保护；转发流量和大部分业务都不会出现中断。

H3C 公司实现的 IRF 中，多台设备之间可以通过光纤进行互联组成 Fabric ，设备间的距离最长可以达到 70 公里。用户可以跨楼宇、跨地区、甚至跨城市来组建 IRF ，这时 IRF 的备份能力将可以有效的防范停电、火灾、自然灾害带来的风险。

相对于传统的设备组网， IRF 提供了真正的单播路由协议和组播路由协议的热备份。并且用户并不需要为了备份而专门花费资金， IRF 中的所有单元都是活动单元， IRF 中所有的设备都实际参与业务运行，所有单元都行使着二层转发、三层转发、路由、聚合等功能。换句话说， IRF 是在提供业务的同时提供热备份。

IRF 作为目前以太网交换机领域最新和最尖端的技术，给网络组建带来了全新的感受。支持 IRF 技术的系列以太网交换机产品的推出，给网络规划者提供了一个低价格但是高性能的解决方案。有了 IRF ，网络就可以真正做到按需购买、平滑升级！