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堆疊、虛擬機箱與 MLAG

兩台或多台交換機可以表現為一台:堆疊(stack)或虛擬機箱(virtual chassis)通過專用鏈路共享一個控制平面,而 MLAG(多機箱 LAG)保留兩個獨立的控制平面,只是讓下游設備以為自己連接到一台設備上。兩者都會改變端口的命名方式、佔用哪些端口、允許使用哪些線纜或光模組,以及鏈路故障後的行為。本頁按廠商列出這些技術、它們的佈線和光模組規則、可替代方案,以及光模組方面需要注意的事項。

單一控制平面的堆疊環與帶對等鏈路和雙歸屬伺服器的 MLAG 對

三種方案

方案控制平面數據平面典型規模故障域
堆疊(固定交換機的環形/鏈形連接)一個(主設備 + 成員設備)通過堆疊線纜共享背板2–10 台,一個機櫃/配線間主設備故障或軟件缺陷導致整個堆疊受影響
虛擬機箱/集群(兩台或多台機箱式或固定交換機通過前面板端口連接)一個跨機箱間鏈路轉發2 台(有時更多),可跨機房兩者皆受影響
MLAG / vPC / VLT / VSX兩個獨立對等鏈路 + 保活;每台交換機本地轉發2 台一台交換機;另一台繼續轉發
L3 葉脊架構配合 ECMP(無配對)獨立路由轉發任意一條鏈路或一台設備;其餘不受影響

各廠商的技術

廠商堆疊機箱式虛擬化MLAG 類配對
CiscoStackWise(Catalyst 9200/9300:StackWise-160/480/1T),經專用後置線纜;FlexStack(2960-X)StackWise Virtual(Catalyst 9500/9600),經前面板 40G/100G 光模組;Nexus 2000 FEXvPC(Nexus)
JuniperVirtual Chassis(EX2300…EX4650、QFX5100/5120),經專用 VCP 或轉換後的 QSFP+/QSFP28 上行口Virtual Chassis Fabric(脊葉式 VC)MC-LAG;現在更推薦 EVPN 多歸屬
HPE ArubaVSF(AOS-CX 6200/6300),經前面板端口;6300 上通過線纜實現背板堆疊VSX(8320/8325/8400),經 ISLVSX 屬 MLAG 類型(兩個控制平面)
HPE/H3CIRF(Comware),經前面板 10G/40G/100G 端口IRF 跨機箱M-LAG(Comware 7)
HuaweiiStack(S 系列),經堆疊卡或前面板端口CSS(集群交換系統,機箱式)M-LAG(CloudEngine)
Dell堆疊(OS10 固定交換機),經前面板端口VLT(Virtual Link Trunking)
AristaMLAG(對等鏈路經前面板端口)
ExtremeSummitStack,經後置或前面板端口(EXOS);VOSS 集群MLT/SMLT、vIST(VOSS)
Ruckus堆疊,經 10G/40G 前面板端口(ICX)
Nvidia / CumulusMLAG(CLAG),經對等 bond
SONiCMCLAG(社區/廠商實現)
MikroTikMLAG(RouterOS 7,CRS3xx/5xx)
Brocade FC光纖網絡(fabric),無需配對(SAN 設計

堆疊的佈線與光模組

堆疊類型線纜/模組光模組規則
專用後置堆疊端口(StackWise、6300 背板、iStack 卡)專有線纜,0.5–3 m,聚合速率 40–480 Gb/s,特殊介面不使用光模組;線纜為廠商專用並經過校驗
前面板堆疊 / QSFP+/QSFP28 上的 VCP(Juniper VC、IRF、VSF、經上行口的 iStack、ICX)標準 40G/100G DAC、AOC 或光模組——端口轉換為堆疊模式(request virtual-chassis vc-port set pic-slot 0 port 48與上行口相同的光模組策略;機櫃內通常選 DAC,機房間用 AOC/SR4/LR4(Juniper VC 允許跨樓宇的長距 VCP);將端口轉換為 VCP 會使其退出上行口池
StackWise Virtual / CSS / VSX ISL2–4 個 40G/100G 前面板端口,配標準光模組鏈路成員應使用相同模組;ISL 中斷會拆分這對設備
MLAG 對等鏈路一對設備間 2 條以上 40/100/400G(同機櫃內用 DAC)必須是這對設備中最快、冗餘度最高的鏈路;對等保活經帶外(OOB)

在若干平台上,堆疊線纜自帶 EEPROM;非原裝或損壞的線纜會表現為始終無法加入的成員。

堆疊對操作者意味著甚麼

方面影響
端口命名第一個數字變為成員 ID:Gi2/0/1xe-1/0/482:49端口命名與指示燈
上行口分佈在各成員上(每個成員一個),以便某個成員故障時堆疊仍保持連接;跨成員組成 LAG
光模組清單show inventory / show chassis hardware 按成員列出模組——同一 PN 可能在某成員的軟件鏡像上被接受,而在混合版本的堆疊中不被接受
軟件升級整個堆疊(部分支援 ISSU);堆疊重載會使所有光模組下線
主設備選舉故障時端口繼續轉發(NSF),但管理功能會轉移
環形與鏈形環形可承受一根線纜故障;鏈形不能
混合型號受廠商限制(同系列、同許可證,有時要求同型號)

MLAG 細節

項目規則
對等鏈路速率為最大上行口速率的 2 倍,組成 LAG;承載孤立端口流量和故障切換流量
保活獨立路徑(帶外),用於檢測腦裂
下游伺服器或交換機通過 LACP LAG 接入,其成員分別連到兩台對等設備——兩個成員的速率/FEC 必須一致(轉發基礎
一致性兩台對等設備上成員端口的 VLAN、MTU、STP 設定和 FEC 必須一致;不一致會導致 LAG 成員被掛起
光模組下游主機的兩根 DAC 分別接到兩台交換機:應成對採購並編碼
現代替代方案EVPN 多歸屬(ESI-LAG)取消對等鏈路;純 L3 接入主機則完全取消配對

配對系統中與光模組相關的故障

現象原因排查位置
堆疊成員始終無法加入,堆疊指示燈不亮堆疊線纜插接不良、非原裝,或端口未轉換為 VCP線纜 EEPROM/指示燈、show switch stack-portsshow virtual-chassis vc-port
VCP 鏈路抖動,成員重新選舉VCP 上的光模組/DAC 處於臨界狀態VCP 端口的 DDM(鏈路抖動
MLAG 成員在一台對等設備上被掛起兩台對等設備成員端口間 FEC/速率/MTU 不一致端口配置示例
升級後一半伺服器丟失一條路徑一台對等設備的新版本拒絕第三方光模組兼容性矩陣與固件
對等鏈路中斷,出現腦裂對等鏈路 DAC 故障,且保活配置有誤設計層面:兩個成員應位於不同板卡

在 CodingBox 中

堆疊和 MLAG 使模組必須被接受的地方翻倍:同一份編碼身份必須在兩個成員或兩台對等設備上都能通過,有時還要跨兩個軟件版本。應將一對設備的模組一起讀取並記錄,並在清單中把轉換為 VCP 的上行口仍視為上行口(Check transceiverCode database)。


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