IRF(堆叠)

定义:

  • 智能弹性架构
  • H3C的堆叠技术

  • 通过把多台交换机虚拟成一台逻辑设备来提高1可靠性和性能

    优势：

  • 大幅度简化配置管理

  • 整体提高设备性能
  • 设备拓展便捷

  • 大幅度提高设备可靠性

    Master设备选举规则：

  • 优先级大的优先，默认优先级为1

  • 系统运行时间长的优先

  • MAC地址小的优先

    IRF形成必要条件：

  • 堆叠口中的物理接口必须是万兆以上接口

  • 一台设备上最多有两个堆叠
  • 一台设备的1号堆叠口必须连接到另一台设备的2号堆叠口

    Ethernet0/0 10M
    FastEthernet0/1 100M
    GigabitEthernet0/0 1000M
    Ten-GigabitEthernet0/0 10000M
    Forty-GigabitEthernet0/0 40000M

配置步骤：

  1. 更改设备编号
  2. 保存配置，手动重启更改了设备ID的交换机
  3. 手动shutdown要加入到堆叠口中的物理口
  4. 创建虚拟堆叠口，并加入相应的物理口
  5. 手动开启物理口
  6. 保存配置
  7. 激活IRF配置

    注：步骤不能出差错，否则IRF会起不来

实验拓扑

QQ图片20210905124200.png

注：如无特别说明，描述中的 R1 或 SW1 对应拓扑中设备名称末尾数字为 1 的设备，R2 或 SW2 对应拓扑中设备名称末尾数字为 2的设备，以此类推；此拓扑请严格按照图示接口连接线缆

实验需求

  1. SW1，SW2，SW3，SW4 组成一台 IRF 堆叠设备
  2. 交换机 IRF 设备 ID 与设备编号一致

    注意！堆叠接口必须使用万兆以上接口。连线需要使用4万M线！！！

实验解法

分析：根据需求，交换机 IRF 设备 ID 与设备编号一致，所以需要修改 SW2，SW3，SW4 的 IRF 设备 ID，并保存配置后，重启生效后才可进行后续配置
步骤 1：修改 SW2 的 IRF 设备 ID 为 2，保存配置，并重启生效

  1. [SW2]irf member 1 renumber 2
  2. [SW2]save
  3. [SW2]reboot

步骤 2：SW3 和 SW4 修改 IRF 设备 ID 方法与 SW2 一致，重启后，通过命令 display irf 确认设备 ID 已修改
步骤 3：在 SW1 上手动关闭堆叠物理口 F1/0/53 和 F1/0/54 口

  1. ### 我们把端口加入逻缉堆叠口时要，手动关闭接口，物理关闭没用
  2. [H3C-irf-port1/1]int f 1/0/49
  3. [H3C-FortyGigE1/0/53]shutdown
  4. [H3C-FortyGigE1/0/53]int f1/0/50
  5. [H3C-FortyGigE1/0/54]shutdown

步骤 4：在 SW1 上创建堆叠口 IRF-PORT1/1，并加入物理口 F1/0/53和物理口 F1/0/54

  1. ### 创建逻缉堆叠口
  2. [H3C]irf-port 1/1
  3. ### 加入逻缉堆叠口
  4. [H3C-irf-port1/1]port group interface FortyGigE 1/0/49
  5. [H3C-irf-port1/1]port group interface FortyGigE 1/0/50

步骤 5：在 SW1 上手动开启之前关闭的堆叠物理口 F1/0/53 和 F1/0/54

  1. ### 创建逻缉堆叠口
  2. /* 因为模拟器有BUG，创建逻缉堆叠口2/1会导致IRF起不来，真实设备没问题 */
  3. [H3C]irf-port 2/2
  4. [H3C]int ran f 1/0/49 to f1/0/50
  5. [H3C-if-range]undo shutdown

步骤 6：在 SW1 上保存配置并激活 IRF 配置

  1. ### 激活irf配置前要先保存配置，因为一但激活配置，双方就会开始选举，选举失败后会自动重启
  2. [H3C]save
  3. [H3C]irf-port-configuration active

步骤 8：SW2，SW3 和 SW4 配置方法与 SW1 一致，配置时注意设备 ID 已变更
例SW2

  1. [H3C]irf member 1 renumber 2
  2. [H3C]int ran f2/0/49 to f2/0/50
  3. [H3C-if-range]shutdown
  4. [H3C-if-range]quit
  5. [H3C]irf
  6. [H3C]irf-port 2/2
  7. [H3C-irf-port2/2]port group interface f2/0/49
  8. [H3C-irf-port2/2]port group interface f2/0/50
  9. [H3C-irf-port2/2]quit
  10. [H3C]int ran f2/0/49 to f2/0/50
  11. [H3C-if-range]undo sh
  12. [H3C-if-range]undo shutdown
  13. [H3C-if-range]quit
  14. [H3C]save
  15. [H3C]quit
  16. <H3C>reboot

步骤 9：SW2，SW3 和 SW4 配置完成后，所有交换机会自动选举 Master 设备，选举失败的设备会自动重启，重启完成后堆叠建立完成，所有 Slave 设备的配置会与 Master 设备同步

  1. <H3C>disp irf   ### 查看irf配置
  2. MemberID    Role    Priority  CPU-Mac         Description
  3.  *+1        Master  1         a654-b0d4-0104  ---            * 表示master  + 表示当前设备
  4.    2        Standby 1         a654-ba31-0204  ---
  5. --------------------------------------------------
  6.  * indicates the device is the master.
  7.  + indicates the device through which the user logs in.
  9.  The bridge MAC of the IRF is: a654-b0d4-0100
  10.  Auto upgrade                : yes
  11.  Mac persistent              : 6 min
  12.  Domain ID                   : 0

H3C IRF MAD检测实战

一、 引言

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的软件虚拟化技术，也是H3C数据中心解决方案的核心技术，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，IRF+跨框聚合是对传统MSTP+VRRP组网架构的突破和优化，极大地简化了网络管理、提高了系统可靠性。
但是如果IRF系统发生了分裂，是否会造成网络业务中断？下面介绍的MAD检测技术就是专门应对这种情况的。

二、 MAD检测技术介绍

IRF一旦分裂后，网络中就会存在两台独立的、配置信息一模一样的网络设备，就会导致网络中IP地址、Router-ID、MAC等设备基本信息冲突和路由信息紊乱，造成MAC漂移、路由震荡等网络业务异常，MAD检测的作用就是当IRF系统分裂后，能够在毫秒级的反应时间内，将分裂后冗余配置的设备从网络中隔离出去，保持现网设备特征的唯一性。
MAD检测技术从它的报文类型区分，主要有两种：

  • 通过LACP协议报文内容实现的LACP MAD检测；
  • 通过BFD协议报文内容实现的BFD MAD检测；

两种MAD检测的检测效果是差不多的，都能实现毫秒级的故障切换，但是由于其本身的实现机制，对于不同的用户组网条件，需要选择合适的MAD检测方式。

2.1 LACP MAD检测协议原理

LACP MAD检测是利用LACP报文扩展字段实现的，使能了MAD检测后设备会在LACP报文中携带一个新的TLV，其中定义了该设备所在IRF系统的Active-ID（即Master设备的Member-ID，系统内唯一）。
当IRF系统正常运行时，系统内所有设备携带的Active-ID都是一致的，此时MAD检测不会生效；当IRF系统分裂后，即一个系统分裂为了多个系统，分裂的系统由于设备的Member-ID不一样，所以就产生不同的Active-ID，此时通过LACP报文交互就可以感知到不同Active-ID的存在；检测到不同Active-ID存在后，设备如果发现自己的Active-ID是最小的，保持现状；如果发现自己Active-ID不是最小的，就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Active-ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；
LACP MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：
IRF设备与下联设备间运行LACP方式的动态跨框聚合链路；下联设备必须支持识别并转发LACP报文中携带Active-ID字段的TLV,当前只有H3C的交换机支持该LACP扩展特性；优点：组网中没有任何链路资源浪费，LACP MAD部署链路同时可以作为数据转发使用，且不影响用户的网络层次模型。

2.2 BFD MAD检测协议原理

BFD MAD检测是利用BFD Session的建立原理实现的。部署 BFD MAD需要在在IRF系统上建立一个独立的Vlan-interface，该VLAN需要包含IRF系统内各成员设备至少一个UP状态的物理端口，并且在给每一个成员设备都配置一个MAD IP，利用设备对BFD报文的收发机制判断系统是否分裂。
当IRF系统正常运行时，Slave设备的MAD IP地址不生效，所以BFD Session处于DOWN状态，此时MAD检测不生效；当IRF系统分裂后，Slave设备变为Master设备，其MAD IP生效，BFD Session立即转为UP，设备就能立即检测到多Master冲突；系统Member ID大的设备，检测到冲突后就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Member ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；LACP MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：IRF系统设备互联的设备均不支持LACP MAD协议报文中继；IRF系统成员设备间存在独立的链路专门用于BFD MAD检测功能。

以下演示H3C IRF BFD MAD检测配置。

三、实验拓扑

四、配置需求

核心设备SWA和SWB配置IRF，为了防止万一IRF链路故障导致IRF分裂、网络中存在两个配置冲突的IRF，需要启用MAD检测功能，采用BFD MAD检测方式来监测IRF的状态，IRF分裂后，通过分裂检测机制IRF会检测到网络中存在其它处于Active状态，冲突处理会让Master成员编号最小的IRF继续正常工作，其它IRF会迁移到Recovery状态（表示IRF处于禁用状态），并关闭Recovery状态IRF中所有成员设备上除保留端口以外的其它所有物理端口。

五、配置步骤

  1. SWA、SWB IRF配置
    2. 创建VLAN 10，并将SWA上的G1/0/1和SWB上的Gi2/0/1加入VLAN10中

    1. [H3C]vlan 10
    2. [H3C-vlan10]po
    3. [H3C-vlan10]port g
    4. [H3C-vlan10]port GigabitEthernet 1/0/1
    5. [H3C-vlan10]port GigabitEthernet 2/0/1
    6. [H3C-vlan10]quit

    3. 创建VLAN接口10，并配置MAD IP地址

    1. [H3C]interface Vlan-interface 10
    2. [H3C-Vlan-interface10]mad bfd enable 
    3. [H3C-Vlan-interface10]mad ip address 10.1.1.1 30 member 1
    4. [H3C-Vlan-interface10]mad ip address 10.1.1.2 30 member 2
    5. [H3C-Vlan-interface10]quit

  2. 因为BFD MAD和生成树功能互斥，所以在GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet2/0/1上关闭生成树协议

    1. [H3C]interface g 1/0/1
    2. [H3C-GigabitEthernet1/0/1]undo stp enable
    3. [H3C-GigabitEthernet1/0/1]interface g 2/0/1
    4. [H3C-GigabitEthernet2/0/1]undo stp enable
    5. [H3C-GigabitEthernet2/0/1]quit

  3. 保存配置

    1. [H3C]sa f
    2. Validating file. Please wait...
    3. Saved the current configuration to mainboard device successfully.
    4. Slot 2:
    5. Save next configuration file successfully.

    六、配置验证

    1. [H3C]dis mad
    2. MAD ARP disabled.
    3. MAD ND disabled.
    4. MAD LACP disabled.
    5. MAD BFD enabled.
    6. [H3C]dis mad verbose 
    7. Multi-active recovery state: No
    8. Excluded ports (user-configured):
    9. Excluded ports (system-configured):
    10. Ten-GigabitEthernet1/0/49
    11. Ten-GigabitEthernet1/0/50
    12. Ten-GigabitEthernet2/0/49
    13. Ten-GigabitEthernet2/0/50
    14. MAD ARP disabled.
    15. MAD ND disabled.
    16. MAD LACP disabled.
    17. MAD BFD enabled interface: Vlan-interface10
    18. MAD status                 : Faulty
    19. Member ID   MAD IP address       Neighbor   MAD status
    20. 1           10.1.1.1/30          2          Faulty    
    21. 2           10.1.1.2/30          1          Faulty

    注意事项

    1、BFD MAD和STP功能互斥，用于BFD MAD检测的端口不能使能STP功能
    2、使能BFD MAD检测功能的三层接口只能专用于BFD MAD检测，不允许运行其它业务。如果配置了其它业务，可能会影响该业务以及BFD MAD检测功能的运行