一、華為CSS技術(shù)介紹

CSS是Cluster Switch System的簡(jiǎn)稱，又被稱為集群交換機(jī)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱為CSS或集群）。是將幾臺(tái)交換機(jī)通過(guò)專用的集群線纜鏈接起來(lái)，對(duì)外呈現(xiàn)為一臺(tái)邏輯交換機(jī)。

在S9300/S7700（S9700暫無(wú)CSS集群卡）交換機(jī)主控板（SRU）上插FSU卡的位置插入集群卡，原有主控板、接口板、機(jī)框不用更新，就可以實(shí)現(xiàn)CSS集群。

集群線纜連接規(guī)則：

CSS集群線纜必須按照上圖特定的順序連接（S9303/S7703不支持CSS）。同系列的不同型號(hào)也可以實(shí)現(xiàn)CSS集群，前提條件是必須配置同型號(hào)的主控板（S9303/S7703除外）。

目前CSS集群帶寬是320G，日后可升級(jí)至640G

集群的管理：

CSS集群建立后，會(huì)根據(jù)一定的規(guī)則選舉集群主，集群備（集群控制的主備），競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)則如下：

系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)：已經(jīng)正常運(yùn)行的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高于正在啟動(dòng)中的設(shè)備，成為集群主。

集群優(yōu)先級(jí)：狀態(tài)相同，優(yōu)先級(jí)高的設(shè)備成為集群主。

MAC地址大?。籂顟B(tài)、優(yōu)先級(jí)都相同，MAC地址小的設(shè)備成為集群主。

兩臺(tái)設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)出主備后，集群主設(shè)備的主用主控板成為CSS的系統(tǒng)主，集群備的主用主控板成為CSS的系統(tǒng)備。在系統(tǒng)主和系統(tǒng)備之間進(jìn)行HA備份處理，集群主和集群備的備用主控板作為CSS的候選系統(tǒng)備。

單臺(tái)集群設(shè)備里面的主控板倒換后，將以以下的規(guī)則進(jìn)行集群主備倒換：

集群主內(nèi)的兩塊主控板發(fā)生倒換：集群備升為集群主，原來(lái)的系統(tǒng)備升為系統(tǒng)主；集群主降為集群備，原來(lái)的系統(tǒng)主重啟、原來(lái)集群主框內(nèi)的備用主控板升為CSS的系統(tǒng)備，從系統(tǒng)主進(jìn)行HA同步。

集群備內(nèi)的兩塊主控板發(fā)生倒換：集群主和集群備設(shè)備的角色不會(huì)發(fā)生變化。集群備內(nèi)的主用主控板（即原來(lái)CSS的系統(tǒng)備）重啟，備用主控板升為系統(tǒng)的備，從系統(tǒng)主進(jìn)行HA同步。通過(guò)這種處理，保證了CSS的高可靠性。

最終原來(lái)兩臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備建立CSS，對(duì)外始終呈現(xiàn)為一臺(tái)設(shè)備。

集群的分裂：

CSS建立后，系統(tǒng)主和系統(tǒng)備定時(shí)發(fā)送心跳報(bào)文來(lái)維護(hù)CSS的狀態(tài)。

因集群線纜、集群卡、主控板等故障可能會(huì)導(dǎo)致兩臺(tái)設(shè)備之間沒(méi)有可用集群鏈路、失去通信、兩臺(tái)交換機(jī)之間的心跳超時(shí)，此時(shí)集群系統(tǒng)分裂為兩臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備。

CSS分裂后，有可能兩臺(tái)交換機(jī)都在正常運(yùn)行，而且是以完全相同的全局配置在運(yùn)行，可能會(huì)以相同的IP和相同的MAC地址和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備交互，這樣會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障。為了提高系統(tǒng)的高可用性，集群分裂后需要檢測(cè)出是否存在兩個(gè)以相同配置運(yùn)行的交換機(jī)（即是否存在雙主），并進(jìn)行相應(yīng)的處理使網(wǎng)絡(luò)能正常運(yùn)行。

提供兩種檢測(cè)手段：

• 用免費(fèi)ARP檢測(cè)集群雙主現(xiàn)象
• 用BFD協(xié)議檢測(cè)集群雙主現(xiàn)象

檢測(cè)到雙主后，原集群主將關(guān)閉本設(shè)備上除保留端口以外的其他所有物理端口。

故障恢復(fù)后，進(jìn)行關(guān)閉所有物理端口操作的設(shè)備將重啟、重新加入CSS系統(tǒng)。

集群控制和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)

CSS建立后，可以通過(guò)接口板上的業(yè)務(wù)端口、系統(tǒng)主上的串口或網(wǎng)管口登陸CSS系統(tǒng)，進(jìn)行業(yè)務(wù)配置和系統(tǒng)管理。

CSS提供四維的接口視圖（框/槽/卡/端口）支持對(duì)兩臺(tái)設(shè)備中的所有端口進(jìn)行業(yè)務(wù)相關(guān)配置、操作；以框/槽為單位對(duì)兩臺(tái)設(shè)備中的所有單板進(jìn)行管理：查詢單板信息、對(duì)單板進(jìn)行復(fù)位等操作。

在CSS環(huán)境下，業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)發(fā)同單框環(huán)境下的區(qū)別：跨設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)需要經(jīng)過(guò)交換網(wǎng)兩次。對(duì)于報(bào)文內(nèi)容的處理沒(méi)有區(qū)別：都需要進(jìn)行一次上、下行處理。對(duì)外呈現(xiàn)為一臺(tái)設(shè)備。

二、H3C IRF2技術(shù)介紹

IRF2源自早期的堆疊技術(shù)IRF1。 IRF1堆疊就是將多臺(tái)盒式設(shè)備通過(guò)堆疊口連接起來(lái)形成一臺(tái)虛擬的邏輯設(shè)備。用戶對(duì)這臺(tái)虛擬設(shè)備進(jìn)行管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)堆疊中的所有設(shè)備的管理。這種虛擬設(shè)備既具有盒式設(shè)備的低成本優(yōu)點(diǎn)，又具有框式分布式設(shè)備的擴(kuò)展性以及高可靠性優(yōu)點(diǎn)，早期在H3C S3600/S5600上提供此類解決方案。

IRF2既支持對(duì)盒式設(shè)備的堆疊虛擬化，同時(shí)支持H3C同系列框式設(shè)備的虛擬化：包括 S12500，S9500E，S7500E，S5800，S5500，S5120EI各系列內(nèi)的IRF2虛擬化整合。

IRF2管理

IRF2系統(tǒng)中的各臺(tái)設(shè)備通過(guò)與直接相鄰的其它成員交互HELLO報(bào)文來(lái)收集整個(gè)IRF2系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系。 HELLO報(bào)文會(huì)攜帶拓?fù)湫畔?，包括連接關(guān)系、成員設(shè)備編號(hào)、成員設(shè)備優(yōu)先級(jí)、成員設(shè)備的橋MAC等內(nèi)容。 IRF2成員設(shè)備在本地記錄自己已知的拓?fù)湫畔?，拓?fù)湫畔⑼ㄟ^(guò)IRF2互聯(lián)端口傳遞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的收集，所有設(shè)備上都會(huì)收集到完整的拓?fù)湫畔ⅲǚQ為拓?fù)涫諗浚４藭r(shí)會(huì)進(jìn)入角色選舉階段，確定成員為Master 或者Slave。角色選舉會(huì)在拓?fù)浒l(fā)生變化的情況下產(chǎn)生，比如：IRF2建立、新設(shè)備加入、IRF2分裂或者兩個(gè)IRF2系統(tǒng)合并。角色選舉規(guī)則如下（按規(guī)則次序判斷，直到找到唯一的最優(yōu)成員，才停止選舉。此最優(yōu)成員即為 IRF2系統(tǒng)的Master設(shè)備，其它設(shè)備則均為Slave設(shè)備）：

1、當(dāng)前Master優(yōu)于非Master成員；

2、當(dāng)成員設(shè)備均是框式分布式設(shè)備時(shí)，本地主用主控板優(yōu)于本地備用主控板；

3、當(dāng)成員設(shè)備均是框式分布式設(shè)備時(shí)，原Master的備用主控板優(yōu)于非Master成員上的主控板；

4、成員優(yōu)先級(jí)大的優(yōu)先；

5、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)先；

6、成員橋MAC小的優(yōu)先。

IRF2 分裂檢測(cè)處理

IRF2系統(tǒng)對(duì)外體現(xiàn)為一個(gè)整體的交換系統(tǒng)，但由于本身由多臺(tái)設(shè)備組成，也存在由于意外原因?qū)е翴RF2 系統(tǒng)分裂的可能。IRF2系統(tǒng)分裂后，形成兩個(gè)或多個(gè)相同的邏輯設(shè)備：地址相同、配置相同，需要進(jìn)行檢測(cè)和進(jìn)一步處理以消除對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。

橋MAC變化

IRF2系統(tǒng)作為邏輯單臺(tái)設(shè)備，對(duì)外具有唯一的橋MAC（和三層MAC）。IRF2系統(tǒng)建立時(shí)，Master設(shè)備橋MAC同步到其它成員設(shè)備，分裂后，對(duì)于非Master所在系統(tǒng)，IRF2系統(tǒng)中其它設(shè)備維持該橋MAC不變并選舉新的Master，此機(jī)制可避免當(dāng)原Master故障時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的鄰居設(shè)備重新學(xué)習(xí)MAC。同時(shí)IRF2也具有比較靈活的橋MAC處理方式以便于組網(wǎng)變通，目前提供了三種IRF2系統(tǒng)MAC變化的方式可通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)：

• Master離開(kāi)后，橋MAC立即變化；
• 保留6min后變化；
• 始終不變。

Master檢測(cè)和分裂處理

IRF2系統(tǒng)分裂后，會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中形成兩組或多組“完全相同”的設(shè)備組，均有相同配置的Active Master， IRF2附加了檢測(cè)和沖突處理，稱為MAD（Multi-Active Detection，即多Active檢測(cè)）。

• 檢測(cè)：通過(guò)LACP（Link Aggregation Control Protocol，鏈路聚合控制協(xié)議）或者BFD（Bidirectional Forwarding Detection，雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)）協(xié)議來(lái)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中是否存在多個(gè)從同一個(gè)IRF2系統(tǒng)分裂出去的全局配置相同的IRF2。
• LACP方式下，H3C進(jìn)行了擴(kuò)展開(kāi)發(fā)，在LACP協(xié)議報(bào)文中增加IRF2 Master ID ，當(dāng)系統(tǒng)分裂后，分裂后的IRF2系統(tǒng)有各自的Active Master ID，可通過(guò)LACP進(jìn)行傳遞檢測(cè)；BFD方式下，也通過(guò)在BFD中擴(kuò)展 Master ID來(lái)檢測(cè)沖突。
• 沖突處理：IRF2系統(tǒng)分裂后，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)處于Active狀態(tài)相同的IRF2系統(tǒng)，Master 成員編號(hào)小的處于Active狀態(tài)的IRF2系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)正常工作，Master成員編號(hào)較大的處于Active狀態(tài)的IRF2會(huì)遷移到Recovery狀態(tài)：關(guān)閉該系統(tǒng)中所有成員設(shè)備上除保留端口以外的其他所有物理端口。
• 故障恢復(fù)：IRF2系統(tǒng)通過(guò)日志提示用戶修復(fù)IRF2互聯(lián)鏈路，鏈路修復(fù)后，沖突的設(shè)備重新啟動(dòng)，恢復(fù) IRF2系統(tǒng)，被Down掉的端口將重新恢復(fù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。

IRF2各產(chǎn)品端口捆綁數(shù)量

三、華為CSS和H3C IRF2對(duì)比總結(jié)

到此這篇關(guān)于分析對(duì)比華為虛擬化CSS與H3C虛擬化IRF2的介紹到這了,更多相關(guān)華為CSS與H3C IRF2技術(shù)對(duì)比內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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