首先,链路聚合技术可以将多个数据信道合并为一个单一的更高带宽的逻辑链路。这种技术常用于连接对带宽需求大的设备,如服务器或服务器群,从而实现链路带宽的扩展和连接的可靠性提升。例如,公司不同楼层的网络本可分开运行,若需要相互通信,则可通过链路聚合打通楼层间的网络,实现高速通信。
接下来,链路冗余是确保网络稳定性的重要手段。在多台交换机构成的网络环境中,备份连接(冗余链路)能够提高网络效率和稳定性。这些备份连接在主链路发生故障时,能够迅速接管数据传输,确保网络服务的连续性。
交换机的堆叠技术是将多台交换机通过专有电缆连接成一台逻辑交换机。这样,所有交换机共享相同的配置信息和路由信息,当增加或减少交换机时,不会影响整体性能。此外,堆叠交换机通过双环路连接,硬件负责数据包的负载均衡,从而提高整体数据传输率。
热备份(HSRP)是一种提高网络可靠性的重要机制。在核心交换机发生故障时,热备份交换机会立即接管其功能,直到问题解决。这种机制通过多台交换机构成“热备份组”,形成一个虚拟路由器,确保网络连续性和稳定性。
总之,选择核心交换机时,除了关注基本参数外,还应充分考虑链路聚合、冗余、堆叠和热备份等特性。这些特性能够有效提升网络的性能、效率和稳定性,确保企业在数字化时代保持竞争力。以下是针对这些特性的详细说明:
1. 链路聚合:通过合并多个数据信道,提高链路带宽和可靠性。适用于连接对带宽需求大的设备,如服务器。
2. 冗余:通过备份链路提高网络稳定性,确保在主链路故障时,数据传输不会中断。
3. 堆叠:将多台交换机连接成一台逻辑交换机,共享配置和路由信息,提高整体性能。
4. 热备份:在核心交换机发生故障时,由备份交换机接管其功能,确保网络连续性和稳定性。
总之,在构建企业网络时,应充分考虑核心交换机的各项特性,以保障网络的高效、稳定运行。我 们前面曾多次提到对于核心交换机的选择,大家可能对于核心交换机的背板带宽、包转发率都已经有所了解,然而核心交换机主要选择并不止这些参数,还需要看链路聚合、冗余、堆叠、热备份等这些功能,这些功能非常重要,决定了核心交换机在实际应用中的性能、效率、稳定性等,我们一起来了解下。
一、链路聚合
是将两个或更多数据信道结合成一个单个的信道,该信道以一个单个的更高带宽的逻辑链路出现。链路聚合一般用来连接一个或多个带宽需求大的设备,例如连接骨干网络的服务器或服务器群。它可以用于扩展链路带宽,提供更高的连接可靠性。
1、举例
公司有2层楼,分别运行着不同的业务,本来两个楼层的网络是分开的,但都是一家公司难免会有业务往来,这时我们就可以打通两楼之前的网络,使具有相互联系的部门之间高速通信。
如下图:
如上图所示,SwitchA和SwitchB通过以太链路分别都连接VLAN10和VLAN20的网络,且SwitchA和SwitchB之间有较大的数据流量。
用户希望SwitchA和SwitchB之间能够提供较大的链路带宽来使相同VLAN间互相通信。同时用户也希望能够提供一定的冗余度,保证数据传输和链路的可靠性。
创建Eth-Trunk接口并加入成员接口,实现增加链路带宽,2台交换机分别配置Eth-Trunk1 分别将需要通信的3条线路的端口加入Eth-Trunk1,设置端口trunk, 允许相应的vlan通过;这样两楼的网络就可以正常通信了。
2、实现配置步骤:
在SwitchA上创建Eth-Trunk1并配置为LACP模式。SwitchB配置过程与SwitchA类似,不再赘述
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA] interface eth-trunk 1
[SwitchA-Eth-Trunk1] mode lacp
[SwitchA-Eth-Trunk1] quit
配置SwitchA上的成员接口加入Eth-Trunk。SwitchB配置过程与SwitchA类似,不再赘述
[SwitchA] interface gigabitEthernet 0/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] eth-trunk 1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] eth-trunk 1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/3
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/3] eth-trunk 1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/3] quit
在SwitchA上配置系统优先级为100,使其成为LACP主动端
[SwitchA] lacp priority 100
在SwitchA上配置活动接口上限阈值为2
[SwitchA] interface eth-trunk 1
[SwitchA-Eth-Trunk1] max active-linknumber 2
[SwitchA-Eth-Trunk1] quit
在SwitchA上配置接口优先级确定活动链路
[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] lacp priority 100
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] lacp priority 100
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] quit
二、链路冗余
为了保持网络的稳定性,在多台交换机组成的网络环境中,通常都使用一些备份连接,以提高网络的效率、稳定性,这里的备份连接也称为备份链路或者冗余链路。
三、交换机的堆叠
通过专有的堆叠电缆连接起来,可将多台交换机堆叠成一台逻辑交换机。 该逻辑交换 机 中的所有交换机共享相同的配置信息和路由信息。 当向逻辑交换机增加和减少单体交换机时不会影响其性能。叠加的交换机之间通过两条环路连接起来。交换机的硬件负责将数据包在双环路上做负载均衡。环路在这里充当了这个大的逻辑交换机的背板的角色,在双环路都正常工作时,数据包在这台逻辑交换机上的传输率为32Gbps。
当一个数据帧需要传输时,交换机的软件会进行计算看哪条环路更可用,然后数据帧会被送到该环路上。如果一条堆叠电缆出故障,故障两端的交换机都会侦测到该故 障,并将受影响的环路断开,而逻辑交换机仍然可以以单环的状态工作,此时的数据包通过率为16Gbps。交换机的堆叠采用菊花链方式,连接的方式参考下图。
堆叠增加交换机端口与带宽的稳定性。
四、热备份(HSRP)
核心交换机是整个网络的核心和心脏,如果核心交换机发生致命性的故障,将导致本地网络的瘫痪,所造成的损失也是难以估计的。 所以我们在选择核心交换机时,经常会看到有的核心交换机具有堆叠或热备份等功能。
对核心交换机采用热备份是提高网络可靠性的必然选择。在一个核心交换机完全不能工作的情况下,它的全部功能便被系统中的另一个备份路由器完全接管,直至出现问题的路由器恢复正常,这就是热备份路由协议.
实现HSRP的条件是系统中有多台核心交换机,它们组成一个“热备份组”,这个组形成一个虚拟路由器。在任意时刻,一个组内只有一个路由器是活动的,并由它来转发数据包,如果活动路由器发生了故障,将选择一个备份路由器来替代活动路由器,但是在本网络内的主机看来,虚拟路由器没有改变。所以主机仍然保持连接,没有受到故障的影响,这样就较好地解决了核心交换机切换的问题。
为了减少网络的数据流量,在设置完活动核心交换机和备份核心交换机之后,只有活动核心交换机和备份核心交换机定时发送HSRP报文。如果活动核心交换机失效,备份核心交换机将接管成为活动核心交换机。如果备份核心交换机失效或者变成了活跃核心交换机,将由另外的核心交换机被选为备份核心交换机。
1、当某台接入层交换机到主核心交换机的线路出现故障,切换至备机,数据流走向
当接入层交换机1上联至核心交换机A的数据链路出现故障,导致接入层交换机1的数据链路切换至核心交换机B,但在切换期间接入层交换机1分丢6个数据包,如上图所示。
当服务器与核心交换机A之间主链路出现故障(如线路、网卡等),服务器主网卡切换至备用网卡上时,会丢6个数据包,但当主链路恢复以后,服务器会自动从备用网卡切换至主网卡,而这次切换时数据包不会丢失。具体终端访问服务器的数据流走向如下图。