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堆叠技术漫谈

【堆叠技术】本文主要是介绍了堆叠技术,总结了堆叠技术的演进,以及各类技术优劣势。

  • 发布时间:2022-04-19

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背景

人们生活和生产活动对网络的使用范围和深度不断深入,网络已经像水电一样伴随着我们生活生产活动。在这过程中人们对网络在基础通信的作用也越来越高度重视,锐捷的堆叠VSU技术也是人们对网络可靠性的需求高的背景产生的。

堆叠技术演进

堆叠技术的演进大概可以为两个视角去看,一个组网架构视角,另一个是虚拟化视角,下面一起看下:

组网架构演进

最初解决网络可靠性问题分三个大阶段:第一阶段,从两个层次解决的,使用STP解决二层多设备因组网架构带来的环路问题;使用VRRP解决三层网关冗余备份问题达到自动切换的目的,但是这个也带来新问题就是维护STP和VRRP的要求管理难度比较高,变得复杂,链路在某种程度得不到充分使用造成浪费;第二阶段,主要解决第一阶段的问题产生了堆叠技术使得管理设备简单,链路带宽也得到充分利用,但是堆叠技术也不是没有缺点升级过程无法做到网络无中断,就出现了改良的技术M-LAG(锐捷VAP)来应对升级业务中断的问题给业务连续型带来的困惑;第三阶段,主要是因虚拟化和云计算的兴起带来的网络规模的指数增长和业务连续性无缝迁移催生出来的Vxlan和去堆叠技术组合,不是完全取代堆叠和M-LAG技术而是相互配合的多种需求的组网形态。

虚拟化演进

在解决STP和VRRP带来的管理复杂问题,提出的方案是虚拟化,设备形态上”多虚一“来简化管理。为了进一步简化维护网络,从开始同层级的横向虚拟化延伸到了纵向虚拟化以达到一套环境管理所有的愿景,纵向虚拟化由于异构和兼容性等限制局限性比较大被搁置。由于硬件遵循摩尔定律的发展规律设备性能也越来越强,出现了资源大量闲置的状态,再加上网络安全的发展要求就出现了一套物理硬件环境多种使用途径的需求,这个就是“一虚多“,这一趋势在云计算时代的今天被体现的淋漓尽致。

说明对象概述

VSU(Virtual Switching Unit)虚拟交换机单元。

工作原理

VSU是一种将多台设备虚拟成一台设备来管理和使用的技术,能够显著减低管理复杂度,降低拓扑逻辑复杂度,VSU通常和周边设备使用聚合口进行连接,能够有效利用冗余链路的同时提升系统的转发能力。

基础概念

组网模式主要分两种:线性和环形如下

组网配置举例如下:


备注:堆叠线路VSL是有限制的要求的,详情可以查VSL线路列表比如如下列表。

VSU组建:VSU成员设备启机后,并开始VSL检测,检测周期是5*66S时间,成员设备之间交互VSU Hello 报文来收集整个 VSU 的拓扑关系,当设备收集完拓扑信息后,开始进行角色选举。选举规则:1)当前/最靠近主机优先,2)设备优先级大的优先 ,3)MAC 地址小的优先 。 所有的设备根据 Active 角色的选举规则,先推举出 Active,再从剩下设备中选出 Standby。选举完成后, 由Active 的设备向整个拓扑发送 Convergence 报文,通知拓扑中的所有设备一起进行拓扑收敛,然后 VSU 进入管理与维护阶段。

VSU配置同步:首次拓扑收敛后,主设备把 VSU 的业务配置批量同步给所有成员设备。在 VSU 运行过程中,管理员修改配置,主设备会把配置实时同步到所有成员设备。同单机模式下一样,VSU 的业务配置仍保存在全局配置文件config.text中。
VSU维护:成员的加入和退出:按照”排资论辈“原则就是新来的从候选设备做起,主设备退出来,从设备自动继承。

技术优劣势

结论

锐捷堆叠(VSU)技术相比与STP+VRRP的上一代组网,管理层面环路的消失和带宽100%利用;相比与去堆叠技术,虽然在业务连续性高要求情况下版本升级风向高,可靠性极端条件下表现不是太好的情况下,凭借技术管理能力要求低和网络设计要求简单的优势下在各行各业的客户还是广泛认可并采用的网络可靠性技术方案架构之一。

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