园区域网的三种经典方案
屌丝专用方案
1、标准的三层架构
核心层
汇聚层
接入层
2、用到的技术
- VLAN
- 生成树协议
- 虚拟网关
- 链路聚合
- DHCP
3、优点
成本低
4、缺点
- 不能解决单一VLAN的负载均衡问题
- 链路利用率低
- 不能做到最优,只能做到相对较优
土豪专用方案
一、解决单一VLAN负载均衡的技术:iStack堆叠技术和css技术
1、对于屌丝方案中我们遇到单一VLAN的负载均衡不能解决,而对于土豪方案中那都不是事
2、iStack堆叠技术:是将多个相同盒式交换机的背板连接起来,之后再多个交换机中选举处一个主,其余的设备将会成为从设备,当主设备故障后,会在从设备中选举一个交换机当做中,其中的主设备会同步从设备
1>堆叠设备的角色:主交换机、备交换机、从交换机
- 主交换机:负责管理整个堆叠
- 备交换机:是主交互交换机的备份
- 从交换机:主要用于业务转发,从交换机数量多,堆叠系统的转发能力越强,除了主备交换机外,其他所有交换机都是堆叠交换机
2>这种堆叠技术只是将设备间的背板相连,而堆叠后的设备的性能并没有提升
3>当主设备故障后切换到从设备时,数据在传输的过程中肯定会丢包,而且切换的是一个设备,并没有将设备的内存直接给切换过来,之所以,就算配置都同步,但是设备的会话和进程并没有切换,所以当切换后还需要一些时间来建立会话和重新启动进程生成ARP表、路由表、MAC地址表等
4>堆叠ID:就是交换机的槽位ID
3、堆叠技术的优点:
- 增加端口数量
- 可以实现单一vlan的负载均衡
- 配置简单话
- 可靠性高
- 链路利用率提高
4、缺点:
- 设备性能的浪费
- 升级和割接的时候比较困难
5、堆叠设备的连接
6、连接的接口有两种:堆叠接口和物理接口(利用物理接口做的时候,需要将物理接口划入所配置的堆叠口中)
7、堆叠的建立过程:配置参数----》设备断电----》连接堆叠设备----》堆叠设备加电----》选举主设备----》徐那句备交换机----》堆叠完成
8、堆叠设备的新加入过程:配置新设备的参数----》断电新设备----》将的堆叠设备连入堆叠好的设备中----》新设备加电----》新设备选举成为从设备
9、堆叠设备的合并:堆叠设备稳定运行----》连接两个堆叠系统----》连接的堆叠设备之间进行选举----》失败者自动重启加入从
10、堆叠设备的退出:
- 主退出:堆叠备成为主,堆叠系统刷新后,继续运行
- 备退出:重新选择备,堆叠系统刷新后,继续运行
- 从退出:堆叠系统刷新后,继续运行
11、堆叠分裂
分裂后造成的现象:出现相同的IP和MAC地址,造成网络故障
MAD多主检测:是一种检测和分裂处理协议;
多主检测的连接方式:星型结构和全互联结构
多主检测代理检测的方式分为:单机代理和互为代理
成员之间通过周期性发送MAD报文,来检测是否分裂,分裂后MAD周期时间为1s,分裂后的正常状态为detect,禁用状态为recovery
故障修复:处于禁用状态的重启系统,合并正常状态,若是正常状态下的出现故障后,先将故障后的detect移除网络,启用禁用状态的堆叠系统,之后修复detect状态的堆叠系统,之后进行合并
二、CSS是集群交换机,又称为集群,是将两台支持集群特性的交换机组合在一起,在逻辑上看就是一台交换机
1、CSS也是一项虚拟化技术,在堆叠的技术中,不能提高设备的性能,而CSS技术可以做到内存级别的切换,这也就是CSS和iTack的区别;
例如:将交换的内存中的数据通过网络传输到另一台的交换机,当一台交换机故障时,另一台交换机直接将同步过来的内存启动,这样就可以实施相同效果
2、虚拟化技术原理:分布式原理,将所用硬件的设备资源整合,之后进行重新分配
资源池化:硬件资源的重新分配
3、集群的配置
4、主交换机:负责管理整个集群,只有一台是主交换机
5、备交换机:主的备份,当主故障时,备的将会接替主的所用业务,也是只有一台
6、集群ID:也就是CSS ID,用来标识管理成员交换机,在集群中是唯一的
7、集群优先级:用来主备选举,优先级越高成为主的可能性越大
8、集群的建立过程:配置集群参数----》设备断电----》连接线路----》设备加电----》角色选举----》版本同步----》配置同步----》配置备份(原有的.cfg后加上.bak)
9、集群的连接方式:集群接口和物理接口
10、集群的分裂:
造成的现象:重复ip和重复MAC
通过MAD来检测和处理集群的分裂
检测的方式:直连检测和代理检测
代理检测是在eth-trunk上启用
分裂后处理的方式同iTack
文艺青年专用方案
1、链路聚合的两种玩法:
- 所用的接口都是活动接口
- 2备1的玩法,两个活动接口一个为非活动接口
2、聚合接口的生成方式
- 手动
- 通过LACP协议自动完成
调整LACP的主,在全局模式下修改优先级,默认为32768,小优,配置如下
活动接口的修改,进入接口修改接口的优先级,默认为32768,小优,抢占默认关闭,需要重新启动,配置如下
lcap priority 100
3、支持链路聚合的方式
4、eth-trunk的增强e-trunk
注意:e-trunk只能形成主备结构,pe1和pe2之间是没有通信的
5、M-LAG技术,是E-TRUNK的虚拟化技术
1》M-LAG的定义:跨设备链路聚合组,是一种实现跨设备链路聚合的机制,将一台设备与另外两台设备进行跨设备链路聚合,从而把链路可靠性从单板级提高到了设备级,组成双活系统。
2》目的:实现夸设备链路聚合,从实现不同设备进行转发流量,保证网络的可靠性;
3》M-LAG所用到的协议DFS group协议
- DFS Group:动态交换服务组,主要用于设备间的匹配,以及双规设备之间的接口状态,信息同步也是依赖DFS group协议来完成
- DFS主设备:M-LAG主设备
- DFS备设备:M-LAG备设备
- 双主检测链路:是心跳线,用于主备之间发送双主检测报文,前提是可以互通
- peer-link接口:peer-link链路两端直连的接口均为peer-link接口。
- peer-link链路:peer-link链路是一条直连链路且必须做链路聚合,用于交换协商报文及传输部分流量。接口配置为peer-link接口后,该接口上不能再配置其它业务。(目的:增强了pl链路的可靠性)
- HB DFS主设备:通过心跳链路来协商的状态为主的设备(二次故障的场景下使用)
- HB DFS备设备:通过心跳链路来协商的状态为备的设备
- M-LAG成员接口:M-LAG主备设备上连接用户侧主机(或交换设备)的Eth-Trunk接口。
4》流量转发规则:组成员接口可以转发的流量,组成员转发,若是组成员不能转发的流量,则交给其他组成员;
5》配置过程: - 将两台设备的桥优先级和MAC地址配置相同
- 配置DFS group
- 配置M-LAG的一致性检测
- 配置peer-link
- 配置M-LAG组成员接口
知识的扩展
1、纵向虚拟技术
WLAN技术中使用,是一项WIFI的虚拟化技术,无线设备一般有AP、控制多个AP的AC
2、trill技术
一种在数据中心使用,由于数据中的横向流量较大,使用STP是不可能实现的技术,之所以可以使用二层IS-IS技术,通过SPF算法针对MAC地址来实现二层最短路径树,从而实现横向流量互通