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H3c網絡虛擬化原理與配置

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1. IRF的工作原理與沖突檢測機制 IRF(智能彈性架構): H3C硬件虛擬化技術。 定義: 將多臺設備通過IRF物理端口連接在一起,進行必要配置後,虛擬化成一 臺”分布式設備”. 優點: 集合多臺設備的硬件資源和軟件處理能力,實現多臺設備的協同工作,統一管理和不間斷維護。 IRF2.0是一種將多臺設備虛擬為單一設備使用的通用虛擬化技術。 主要有以下幾點: * 簡化管理, 對IRF內所有成員設備進行統一管理。 * 高可靠性: master設備負責IRF的運行,管理和維護。 Slave設備在作為備份的同時可處理業務。 成員設備之間的IRF鏈路支持聚合功能。 IRF之間的物理鏈路也支持聚合功能,多條鏈路之間可以互為備份和負載分擔。 * 強大的網絡擴展能力: 增加成員設備,可擴展IRF的端口數和帶寬。各成員設備可獨立處理協議報文及進行報文轉發。 IRF基本概念: * 角色 : IRF中每臺設備稱為成員設備。 分為兩種角色: Master: 負責管理整個IRF. Slave: master的備份設備。 註意:Master和slave由角色選舉產生,一個IRF中同時只能存在一臺master。 * IRF端口: 專用於IRF的邏輯接口,分為:IRF-Port1和IRF-Port2,需要和IRF物理端口綁定後才生效。 * IRF物理端口(IRF專用接口): 以太網接口和光口負責向網絡中轉發業務報文。 以太網接口和光口與IRF端口綁定後就作為IRF物理端口,用於成員設備之間轉發報文, 可轉發的報文包括IRF相關協商報文及需要跨成員設備轉發的業務報文。 * IRF合並: 兩個IRF各自穩定運行,通過物理連接和必要配置,形成一個IRF的這個過程。 * IRF分裂: 一個IRF形成後,由於IRF鏈路故障,導致IRF中兩相鄰成員設備物理上不連通,一個IRF變成兩個IRF的過程。 * 成員優先級,成員優先級是成員設備的一個屬性,用於角色選舉過程中確定成員設備的角色,設備的默認優先級均為1, 如果想讓某臺設備當選
   IRF運行模式:
         * IRF模式  
         * 獨立運行模式,設備出廠時處於獨立運行模式。
         註意: 設備運行過程中,修改運行模式後,會自動重啟,並切換到新的運行模式。
               請根據組網需要來配置設備的運行模式。
               如果當前組網中設備不需要和別的設備組成IRF時,建議將運行模式配置為獨立運行模式。
               使用Chassis  convert  mode  irf 命令: 將設備的運行模式切換到IRF模式。
    
   IRF配置方式:
         * 預配置方式:
              在獨立運行模式的設備上進行IRF2相關配置的。組成IRF只需要重啟一次。
         * 非預配置方式:
              先在獨立運行模式的設備上配置成員編號,然後切換到IRF模式,再配置IRF端口,成員優先級等相關參數。
              Slave設備需要重啟兩次才能組成IRF。
   IRF工作原理:
   
         * 物理連接:
              要形成一個IRF,需要先連接成員設備的IRF物理端口。
         * 拓撲收集:
              成員設備和鄰居成員設備通過交互IRF Hello報文來收集整個IRF的拓撲。
              IRF Hello報文會攜帶拓撲信息,具體包括IRF端口連接關系,成員設備優先級,成員設備的橋MAC等。 
              每個成員設備在本地記錄自己已知的拓撲信息.
         * 拓撲收斂:
              路由器啟動時只有自己的拓撲信息,當IRF端口狀態變為up後,
              設備會將已知的拓撲信息周期性地從up狀態的IRF端口發送出去,
              直接鄰居收到該信息後,會更新本地記錄的拓撲信息。  
         * 角色選舉:
              確定成員設備角色為master或slave的過程。角色選舉會在拓撲變更的情況下產生。
         
         * 角色選舉規則:
              當前master優先,(沒有master設備,就會跳轉到第二條規則繼續比較).
              成員優先級大的優先。
              系統運行時間長的優先。
              橋MAC地址小的優先。
          
              判斷結果是多個最優,則繼續判斷下一條,直到找到唯一最優的成員設備才停止比較。
               此最優成員設備是master,其他成員設備是slave.
   IRF的管理與維護:
          角色選舉完成後,IRF形成,所有成員設備組成一臺虛擬設備存在於網絡中,
             所有成員設備上的資源歸該虛擬設備擁有並由Master統一管理。
          
         * 成員編號:
              IRF系統使用成員編號(member ID)來標誌和管理成員設備。
              需要用戶在設備加入IRF前統一規劃、配置設備的成員編號,以保證IRF中成員編號的唯一性。
              
         * 接口命名規則:
              單獨運行的設備,接口編號采用設備編號/子槽位編號/接口序號的格式。
              默認情況下,設備編號為1,若設備加入過IRF,在退出IRF後,會使用在IRF中時的成員編號作為自身的設備編號。
              子槽位編號: 接口所在子槽位的編號。
              接口序號與各型號交換機支持的接口數量相關,請查看設備接口板上的絲印。
              成員設備編號用來標誌不同成員設備上的接口.
              
          
         * 文件系統命名規則: 對於IRF中的成員設備
             使用  slotMember-ID# 存儲介質名稱”才可以訪問slave設備的文件系統。
             配置文件同步,IRF技術使用了配置文件同步機制,
             來保證IRF中的多臺設備能夠像一臺設備一樣在網絡中工作。
             
         
        註意:
             在IRF正常工作後,用戶所進行的任何配置,都會記錄到master設備的當前配置文件中,
             並同步到IRF中的各個設備執行;用戶在執行save命令時,
             如果開啟了配置文件同步保存功能(默認開啟),
             master設備的當前配置文件將被同步保存到IRF的所有成員設備上,作為起始配置文件,
             以使IRF中所有設備的起始配置文件保持統一,如果未開啟配置文件同步保存功能,
             當前配置文件將僅在master設備上進行保存。
             
             
       IRF拓撲維護:
             如果某成員設備down,其鄰居設備會立即將down的這臺設備的信息廣播通知給IRF中的其他設備,
             獲取到離開消息的成員設備會根據本地維護的IRF拓撲信息來判斷離開的是master或slave,  
             如果down的設備是master,則觸發新的角色選舉,再更新本地的IRF拓撲.
             如果down的設備是slave, 則直接更新本地的IRF拓撲,以保證IRF拓撲能迅速收斂。
   IRF典型應用配置:
       * MAD: IRF分裂時需要MAD(Multi-Active Detection,多Active檢測)機制。
       * MAD的作用:
            MAD能夠檢測出網絡中同時存在多個IRF,並進行相應的處理,盡量降低IRF分裂對業務的影響.
            
       * IRF支持的MAD檢測方式:
         1)LACP MAD檢測
         2)BFD MAD檢測
         3)ARP MAD檢測。
         
     第一步:  配置IRF成員編號
            兩個交換機分別改名為:swA和swB,並配置IRF成員編號, 如圖:

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        swA的配置:
            <H3C>system-view
            [H3C]sysname swA
            [swA]irf member 1 renumber 1
            [swA]save
 
        swB的配置:
            <H3C>system-view
            [H3C]sysname swB
            [swB]irf  member  1  renumber 2
            [swB]save
     
     第二步: IRF端口並激活:
            將兩臺交換機斷電,按照下圖連接IRF鏈路。然後再啟動,修改交換機swA的IRF優先級5。
            目的是為讓交換機swA在競選時獲勝。

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           註意:
              * 連接IRF鏈路時,要選擇萬兆以太網端口(TG)
              * 與物理端口綁定時,可能要求輸入兩次。
        
        swA的配置:
            <swA>system-view
            [swA]undo  info-center  enable
            [swA]irf  member  1  priority  5         #設置優先級為5.
            [swA]interface   Ten-GigabitEthernet  1/0/49
            [swA-Ten-GigabitEthernet1/0/49]shutdown
            [swA-Ten-GigabitEthernet1/0/49]quit
            [swA]irf-port 1/2        #創建 IRF端口為1/2
            [swA-irf-port1/2]port  group interface  Ten-GigabitEthernet 1/0/49
            #與Ten-GigabitEthernet 1/0/49綁定。
            [swA-irf-port1/2]quit
            [swA]interface Ten-GigabitEthernet 1/0/49
            [swA-Ten-GigabitEthernet1/0/49]undo shutdown
            [swA-Ten-GigabitEthernet1/0/49]save
            [swA-Ten-GigabitEthernet1/0/49]quit
            [swA]irf-port-configuration  active      # 激活IRF端口。       
            
            
        swB的配置:
            <swB>system-view
            [swB]undo  info-center  enable
            [swB]interface  Ten-GigabitEthernet  2/0/49
            [swB-Ten-GigabitEthernet2/0/49]shutdown
            [swB-Ten-GigabitEthernet2/0/49]quit
            [swB]irf-port 2/1
            [swB-irf-port2/1]port  group  interface  Ten-GigabitEthernet  2/0/49
            [swB-irf-port2/1]quit
            [swB]interface   Ten-GigabitEthernet 2/0/49
            [swB-Ten-GigabitEthernet2/0/49]undo  shutdown
            [swB-Ten-GigabitEthernet2/0/49]save
            [swB-Ten-GigabitEthernet2/0/49]quit
            [swB]irf-port-configuration  active
            
         驗證:
            兩臺交換機會進行Master競選。競選失敗的一方將自動重啟。重啟完成後,IRF形成,系統名稱統一為swA。
         
     第三步: 配置LACP MAD檢測 
             為了防止萬一IRF鏈路故障導致IRF分裂,網絡中存在兩個沖突的IRF。需要啟用LACP MAD檢測功能。
      
        swA的配置:
            [swA]interface Bridge-Aggregation 2                     #創建鏈路聚合端口。
            [swA-Bridge-Aggregation2]link-aggregation mode dynamic  #將鏈路聚合端口設置為動態。 
            [swA-Bridge-Aggregation2]mad   enable
               You need to assign a domain ID (range: 0-4294967295)
            [Current domain is: 0]:
            The assigned domain ID is: 0                             #設置IRF域ID,默認為0.
            MAD LACP only enable on dynamic aggregation interface.
            [swA-Bridge-Aggregation2]quit
            [swA]interface  GigabitEthernet 1/0/1
            [swA-GigabitEthernet1/0/1]port  link-aggregation  group  2    #將成員端口g1/0/1加入聚合端口2中。
            [swA-GigabitEthernet1/0/1]quit
            [swA]interface  GigabitEthernet 2/0/1
            [swA-GigabitEthernet2/0/1]port  link-aggregation  group  2 
           
            
            
        swC的配置:
            中間設備swC也要配置LACP功能,用來轉發、處理LACP報文,協助swA和swB進行多Active檢測。
            [H3C]sysname swC
            [swC]undo  info-center  enable
            [swC]interface  Bridge-Aggregation  2
            [swC-Bridge-Aggregation2]link-aggregation mode dynamic   #將鏈路聚合端口設置為動態。
            [swC-Bridge-Aggregation2]quit
            [swC]interface  GigabitEthernet  1/0/1
            [swC-GigabitEthernet1/0/1]port  link-aggregation  group  2     #將成員端口G1/0/1加入到聚合端口2中。
            [swC-GigabitEthernet1/0/1]quit
            [swC]interface  GigabitEthernet 1/0/2
            [swC-GigabitEthernet1/0/2]port  link-aggregation  group  2
            [swC-GigabitEthernet1/0/2]quit
     第四步:查看和維護IRF
[swA]display irf                 # 顯示IRF中所有成員設備的相關信息。
[swA]display irf topology        # 查看IRF的拓撲信息。
[swA]display irf configuration   #  顯示IRF中所有設備的配置信息。
[swA]display mad                 # 顯示MAP配置信息
[swA]display mad verbose         # 顯示MAP配置信息詳細信息
[swA]display link-aggregation verbose    # 聚合鏈路的信息。


基於openstack二次開發的華三雲平臺.

網絡方面,堆疊交換機就是采用的此種用法,來實現的網絡層面的高可用和雙機熱備。

包括存儲和業務交換機,都是采用的此種方法來實現的。

H3c網絡虛擬化原理與配置