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H3C交换机IRF介绍及配置举例

发布时间:2016-08-15
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IRF简介

    IRFIntelligent Resilient Framework,智能弹性架构)是 H3C 自主研发的软件虚拟化技术。它的 核心思想是将多台设备连接在一起,进行必要的配置后,虚拟化成一台设备。使用这种虚拟化技术 可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力,实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。 为了便于描述,这个“虚拟设备”也称为 IRF。所以,本文中的 IRF 有两层意思,一个是指 IRF 术,一个是指 IRF 设备。


IRF的应用

    主设备和从设备组成IRF,对上、下层设备来说,它们就是一台设备——IRF

基本概念

IRF 虚拟化技术涉及如下基本概念:

角色

    IRF 中每台设备都称为成员设备。成员设备按照功能不同,分为两种角色:

•   主用设备(简称为主设备):负责管理整个 IRF

•   从属设备(简称为从设备):作为主设备的备份设备运行。当主设备故障时,系统会自动从从 设备中选举一个新的主设备接替原主设备工作。

    主设备和从设备均由角色选举产生。一个IRF中同时只能存在一台主设备,其它成员设备都是从设 备。

IRF端口

    一种专用于 IRF 成员设备之间进行连接的逻辑接口,每台成员设备上可以配置两个 IRF 端口,分别 IRF-Port1 IRF-Port2。它需要和物理端口绑定之后才能生效。

IRF物理端口

    与 IRF 端口绑定,用于 IRF 成员设备之间进行连接的物理接口。在 S5130-EI 系列交换机上,您可 以使用设备前面板上的 SFP+口作为 IRF 物理端口。 通常情况下,接口负责向网络中转发业务报文,将它们与 IRF 端口绑定后就作为 IRF 物理端口,可 转发的报文包括 IRF 相关协商报文以及需要跨成员设备转发的业务报文。

IRF

    域是一个逻辑概念,一个 IRF对应一个 IRF 域。 为了适应各种组网应用,同一个网络里可以部署多个IRFIRF之间使用域编号(DomainID)来以 示区别。如 1-1 所示,Device ADevice B组成IRF 1Device CDevice D组成IRF 2。如果IRF1 IRF 2 之间有MAD检测链路,则两个IRF各自的成员设备间发送的MAD检测报文会被另外的IRF接收到,从而对两个IRFMAD检测造成影响。这种情况下,需要给两个IRF配置不同的域编号, 以保证两个IRF互不干扰。

    如 1-1 所示,两个(或多个)IRF各自已经稳定运行,通过物理连接和必要的配置,形成一个IRF 这个过程称为IRF合并。

1-1 IRF 合并示意图



IRF分裂

    如  1-2  所示,一个IRF形成后,由于IRF链路故障,导致IRF中两相邻成员设备不连通,一个IRF

变成两个IRF,这个过程称为IRF分裂。



1-2 IRF 分裂示意图


成员优先级

    成员优先级是成员设备的一个属性,主要用于角色选举过程中确定成员设备的角色。优先级越高当 选为主设备的可能性越大。

    设备的缺省优先级均为 1,如果想让某台设备当选为主设备,则在组建 IRF 前,可以通过命令行手 工提高该设备的成员优先级。

IRF工作原理

    IRF系统将经历   物理连接、拓扑收集、角色选举、IRF的管理与维护四个阶段。成员设备之间需要先建立IRF物理连接,然后会自动进行拓扑收集和角色选举,完成IRF的建立,此后进入IRF管理和维护阶段。

物理连接

    要形成一个 IRF,需要先连接成员设备的 IRF 物理端口。

连接介质

    支持IFR的交换机可以使用 6A 类及以上级别的双绞线,SFP+电缆或 SFP+模块和光纤来实现 IRF 连接。SFP+模块与光纤的搭配适用于在距离很远的设备间进行 IRF 连接,使得应用更加灵活; 而双绞线和 SFP+电缆适用于机房内部短距离的 IRF 连接。关于各型号设备上的 SFP+口以及可用 IRF 连接的 SFP+模块和 SFP+电缆。

连接要求

    本设备上与IRF-Port1口绑定的IRF物理端口只能和邻居成员设备IRF-Port2 口上绑定的IRF物理端 口相连,本设备上与IRF-Port2 口绑定的IRF物理端口只能和邻居成员设备IRF-Port1口上绑定的IRF 物理端口相连,如 1-3 所示。否则,不能形成IRF


1-3 IRF 物理连接示意图


    一个 IRF 端口可以与一个或多个 IRF 物理端口绑定,以提高 IRF 链路的带宽以及可靠性。在本系列 交换机中 S5130-28S-EI S5130-28S-PWR-EI S5130-28S-HPWR-EI S5130-28TP-EI S5130-28S-PWR-EI、以及 S5130-28F-EI 机型最多可以将一个 IRF 端口与 4 IRF 物理端口进行 绑定,S5130-52S-EIS5130-52S-PWR-EIS5130-52TP-EI、以及 S5130-52TP-PWR-EI 机型最 多可以将一个 IRF 端口与 2 IRF 物理端口进行绑定。

连接拓扑

    IRF的连接拓扑有两种:链形连接和环形连接,如 1-4所示。

•   链形连接对成员设备的物理位置要求比环形连接低,主要用于成员设备物理位置分散的组网。

•   环形连接比链形连接更可靠。因为当链形连接中出现链路故障时,会引起 IRF分裂;而环形 连接中某条链路故障时,会形成链形连接,IRF 的业务不会受到影响。


1-4 IRF 连接拓扑示意图


配置文件的同步

    IRF 技术使用了严格的配置文件同步机制,来保证 IRF 中的多台设备能够像一台设备一样在网络中 工作,并且在主设备出现故障之后,其余设备仍能够正常执行各项功能。

•   IRF中的主设备在启动时,会自动寻找主设备,并将主设备的当前配置文件同步到本地并执行; 如果 IRF 中的所有设备同时启动,则主设备会将主设备的起始配置文件同步至本地并执行。

•    IRF 正常工作后,用户所进行的任何配置,都会记录到主设备的当前配置文件中,并同步 IRF 中的各个设备执行。

    通过即时的同步,IRF 中所有设备均保存有相同的配置文件,即使主设备出现故障,其它设备仍能 够按照相同的配置文件执行各项功能。


IRF拓扑维护

    如果某成员设备 A 故障或者 IRF 链路故障,其邻居设备会立即将“成员设备 A 离开”的信息广播通 知给 IRF 中的其它设备。获取到离开消息的成员设备会根据本地维护的 IRF 拓扑信息表来判断离开 的是主设备还是从设备,如果离开的是主设备,则触发新的角色选举,再更新本地的 IRF 拓扑;如 果离开的是从设备,则直接更新本地的 IRF 拓扑,以保证 IRF 拓扑能迅速收敛。


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