分享

核心交换机的链路聚合、冗余、堆叠、热备份的概念

 启云_9137 2022-06-23 发表于湖南

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:

文章图片1

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> system-view

[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。

文章图片2

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

文章图片3

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。

文章图片4

另附双机热备与冷备的区别

双机热备特指基于高可用系统中的两台服务器的热备(或高可用),因两机高可用在国内使用较多,故得名双机热备,双机高可用按工作中的切换方式分为:主-备方式(Active-Standby方式)和双主机方式(Active-Active方式),主-备方式即指的是一台服务器处于某种业务的激活状态(即Active状态),另一台服务器处于该业务的备用状态(即Standby状态)。而双主机方式即指两种不同业务分别在两台服务器上互为主备状态(即Active-Standby和Standby-Active状态)。

组成双机热备的方案主要的三种方式分别为:基于共享存储(磁盘阵列)的方式,全冗余方式和复制方式。

故障隔离,简单的讲,高可用(热备)就是一种利用故障点转移的方式来保障业务连续性。其业务的恢复不是在原服务器,而是在备用服务器。热备不具有修复故障服务器的功能,而只是将故障隔离。

文章图片5

双机冷备

双机冷备技术,可以实现数据的定时自动同步,在2台服务器运行的时候,自动将数据定时同步到另一台服务器。当正在提供服务的这台服务器出现故障后,可以人工手动切换到另一台服务器,保障系统的连续运行和服务。

双机冷备:就是装两个oracle服务器,一台用于商用,一台用于实时保持与商用数据库数据同步。这样一旦商用数据库当了,就临时把备份数据库机器的ip改过来用

双机冷备会定时将数据备份至备份服务器或目标硬件,出现故障时不会自动接管,需手动启硬件和服务。

文章图片6

双机热备和冷备的区别

在计算机服务器备份和恢复中,冷备份服务器(cold server)是在主服务器丢失的情况下才使用的备份服务器。冷备份服务器基本上只在软件安装和配置的情况下打开,然后关闭直到需要时再打开。

温备份服务器(warm server)一般都是周期性开机,根据主服务器内容进行更新,然后关机。经常用温备份服务器来进行复制和镜像操作。

热备份服务器(hot server)时刻处于开机状态,同主机保持同步。当主机失灵时,可以随时启用热备份服务器来代替。

作为软件保证协议程序的一部分,微软公司目前为用于灾难恢复的冷备份服务器提供免费的软件协议,但不提供温备份服务器和热备份服务器的免费软件协议。

热备用(Hot Standby)是当一个正在使用的磁盘发生故障后,一个空闲、加电并待机的磁盘将马上代替此故障盘,此方法就是热备用。热备用磁盘上不存储任何的用户数据,最多可以有8个磁盘作为热备用磁盘。一个热备用磁盘可以专属于一个单一的冗余阵列或者它也可以是整个阵列热备用磁盘池中的一部分。

而在某个特定的阵列中,只能有一个热备用磁盘。当磁盘发生故障时,控制器的固件能自动的用热备用磁盘代替故障磁盘,并通过算法把原来储存在故障磁盘上的数据重建到热备用磁盘上。数据只能从带有冗余的逻辑驱动器上进行重建(除了RAID 0以外),并且热备用磁盘必须有足够多的容量。系统管理员可以更换发生故障的磁盘,并把更换后的磁盘指定为新的热备用磁盘。

双机热备即是目前通常所说的active/standby方式,服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写,或者使用一个共享的存储设备。当active服务器出现故障的时候,通过软件诊测(一般是通过心跳诊断)将standby机器激活,保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

双机互备,在双机热备的基础上,两个相对独立的应用在两台机器同时运行,但彼此均设为备机,当某一台服务器出现故障时,另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应用接管过来,从而保证了应用的持续性。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两个应用使用四台服务器分别实现双机热备。

双机双工,两台或多台服务器均为活动,同时运行相同的应用,保证整体的性能,也实现了负载均衡和互为备份。需要利用磁盘柜存储技术(最好采用san)。对于数据库服务而言,它同时需要数据库软件的支持,是比较复杂的。而WEB服务器或应用服务器就比较简单了。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 全屏 打印 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多