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        VSU組網(wǎng)提升網(wǎng)絡(luò)可用性

        2010-11-09 13:44:36李瑞
        中國教育網(wǎng)絡(luò) 2010年4期
        關(guān)鍵詞:層交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>機(jī)箱

        文/李瑞

        VSU組網(wǎng)提升網(wǎng)絡(luò)可用性

        文/李瑞

        為了解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的部署問題,業(yè)內(nèi)提出了把兩臺物理交換機(jī)組合成一臺虛擬交換機(jī)的新技術(shù),稱為VSU(Virtual Switch Unit),即虛擬交換單元。

        傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署模式遭遇挑戰(zhàn)

        在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性,在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí),一般會在核心層部署兩臺交換機(jī),并且所有的匯聚層交換機(jī)都有兩條鏈路分別連接到兩臺核心層交換機(jī)。為了消除環(huán)路,在匯聚層交換機(jī)和核心層交換機(jī)上配置MSTP協(xié)議阻塞一部分鏈路;為了提供冗余網(wǎng)關(guān),在核心層交換機(jī)上配置VRRP協(xié)議(如圖1所示)。

        首先,這種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署模式,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,管理困難。為了增加可靠性,會采取冗余鏈路的設(shè)計(jì)模式,但又會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)環(huán)路,不得不配置MSTP協(xié)議以消除環(huán)路,實(shí)際應(yīng)用中可能由于鏈路流量比較大導(dǎo)致BPDU報(bào)文丟失,MSTP拓?fù)湔袷?,影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。其次,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署模式,其故障恢復(fù)時(shí)間一般在秒級。如VRRP協(xié)議,狀態(tài)為master的交換機(jī)發(fā)生故障,處于backup狀態(tài)的交換機(jī)至少要等3秒鐘才會切換成master。最后,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署模式生成的樹協(xié)議為了消除環(huán)路,需要把一些鏈路阻塞,沒有利用這些鏈路的帶寬,造成資源浪費(fèi)。

        為了解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的這些問題,業(yè)內(nèi)提出了把兩臺物理交換機(jī)組合成一臺虛擬交換機(jī)的新技術(shù),稱為VSU(Virtual Switch Unit),即虛擬交換單元。這種結(jié)構(gòu)把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的兩臺核心層交換機(jī)用VSU替換,VSU和匯聚層交換機(jī)通過聚合鏈路連接。在外圍設(shè)備看來,VSU相當(dāng)于一臺交換機(jī)(如圖2所示)。

        圖1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

        圖2 VSU組網(wǎng)應(yīng)用示意圖

        VSU組網(wǎng)模式優(yōu)勢對比

        在兩臺交換機(jī)組成VSU以后,和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比管理員可以對兩臺交換機(jī)統(tǒng)一管理,而不需要連接到兩臺交換機(jī)分別進(jìn)行配置和管理。此外,VSU的組網(wǎng)模式還具有以下優(yōu)勢,首先,簡化了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。VSU在網(wǎng)絡(luò)中相當(dāng)于一臺交換機(jī),通過聚合鏈路和外圍設(shè)備連接,不存在二層環(huán)路,沒必要配置MSTP協(xié)議,各種控制協(xié)議是作為一臺交換機(jī)運(yùn)行的,例如單播路由協(xié)議,VSU作為一臺交換機(jī),減少了設(shè)備間大量協(xié)議報(bào)文的交互,縮短了路由收斂時(shí)間。

        其次,這種組網(wǎng)模式的故障恢復(fù)時(shí)間縮短到了毫秒級。VSU和外圍設(shè)備通過聚合鏈路連接,如果其中一條成員鏈路出現(xiàn)故障,切換到另一條成員鏈路的時(shí)間是50到200毫秒。而且,VSU和外圍設(shè)備通過聚合鏈路連接,既提供了冗余鏈路,又可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,充分利用所有帶寬。

        VSU組網(wǎng)優(yōu)勢

        銳捷網(wǎng)絡(luò)VSU組網(wǎng)方案通過跨機(jī)箱管理板冗余、VSL端口的冗余備份、協(xié)議熱備份、跨機(jī)箱聚合鏈路等技術(shù),來保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。

        跨機(jī)箱管理板冗余

        在VSU運(yùn)行過程中,主機(jī)箱實(shí)時(shí)地把配置同步到從機(jī)箱,如果主機(jī)箱的管理板出現(xiàn)故障,從機(jī)箱將接替主機(jī)箱繼續(xù)管理VSU。主機(jī)箱的管理板出現(xiàn)故障,相當(dāng)于把原來的主機(jī)箱熱拔出,現(xiàn)在留在VSU中的成員就只剩下原來的從機(jī)箱。

        每臺交換機(jī)在VSL物理鏈路上每隔200毫秒發(fā)送KeepAlive報(bào)文,為了減少KeepAlive報(bào)文的發(fā)送,如果在200毫秒內(nèi)發(fā)送過任何報(bào)文,那么沒必要發(fā)送KeepAlive報(bào)文,如果1秒鐘沒有在VSL端口收到任何報(bào)文,認(rèn)為該物理鏈路不可用。使用KeepAlive機(jī)制,如果主機(jī)箱的管理板出現(xiàn)故障,從機(jī)箱的管理板檢測出的時(shí)間大約是1秒鐘。

        端口的冗余備份

        目前每臺機(jī)箱有2個(gè)VSL端口,即兩條VSL物理鏈路,如果一條VSL鏈路出現(xiàn)故障,控制報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文可以轉(zhuǎn)移到另一條VSL鏈路。

        如果是VSL端口鏈路狀態(tài)從UP變成DOWN,檢測時(shí)間是50到200毫秒;其它故障情況,只能靠VSL物理鏈路的KeepAlive機(jī)制檢測,檢測時(shí)間大約是1秒鐘。

        協(xié)議熱備份

        單播路由協(xié)議OSPFv2和BGP支持GR技術(shù)。當(dāng)主機(jī)箱出現(xiàn)故障時(shí),從機(jī)箱切換成主機(jī)箱的過程中,線卡可以利用已有的路由信息,不間斷地轉(zhuǎn)發(fā)IP報(bào)文。

        圖3 跨越樓層部署VSU示意圖

        圖4 跨越樓座部署VSU示意圖

        跨機(jī)箱聚合鏈路

        VSU和外圍設(shè)備通過跨機(jī)箱聚合鏈路連接,當(dāng)外圍設(shè)備和一臺VSU成員相連的鏈路發(fā)生故障時(shí),可以快速地把數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)移到和另一臺VSU成員相連的鏈路上,所需時(shí)間取決于外圍設(shè)備鏈路切換的速度。通過優(yōu)化,交換機(jī)聚合鏈路切換時(shí)間,縮短到50到200毫秒。

        VSU典型應(yīng)用

        1.擴(kuò)展端口數(shù)量應(yīng)用方案

        如果客戶已經(jīng)購買了一臺S86系列交換機(jī),隨著接入的用戶數(shù)量在增加,原來的S86已經(jīng)不能滿足需要,那么可以再購買一臺S86系列交換機(jī)和兩張M8600-VSU-02XFP線卡,在兩臺S86系列交換機(jī)上各插入一張M8600-VSU-02XFP線卡,把兩臺S86組成VSU,達(dá)到擴(kuò)展端口數(shù)量的目的。

        2.擴(kuò)展帶寬應(yīng)用方案

        如果客戶已經(jīng)購買了一臺S86系列交換機(jī),現(xiàn)在想擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)帶寬,可以再購買一臺S86系列交換機(jī)和兩張M8600-VSU-02XFP線卡,在兩臺S86系列交換機(jī)上各插入一張M8600-VSU-02XFP線卡,把兩臺S86組成VSU,VSU和外圍設(shè)備通過跨機(jī)箱聚合鏈路連接,有以下兩個(gè)好處:

        (1).利用聚合鏈路擴(kuò)展了VSU和外圍設(shè)備之間的鏈路帶寬;

        (2).站在整個(gè)VSU的角度,增加了總帶寬。

        3.跨越空間應(yīng)用方案

        VSU的兩臺成員交換機(jī)通過光纖相連,由于光纖的長度可以達(dá)到幾百幾千米,所以不需要把兩臺S86放在同一個(gè)機(jī)房(如圖3所示)??蛻艨梢园逊旁谕粭潣遣煌瑯菍拥膬膳_S86組成VSU。如果兩棟樓的距離沒超過光纖的最大長度限制,客戶可以把兩棟樓的S86組成VSU(如圖4所示)。管理員只需要在一個(gè)機(jī)房就可以對兩臺物理距離比較遠(yuǎn)的S86統(tǒng)一管理。

        簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)用方案

        客戶為了提高核心層的可靠性,通常在核心層部署兩臺S86,在核心層和匯聚層之間設(shè)置一些冗余鏈路,配置MSTP消除環(huán)路,配置VRRP提供冗余網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^復(fù)雜。另外,可以增加兩張M8600-VSU-02XFP線卡,把核心層的兩臺S86組成VSU,從而簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,用聚合鏈路連接核心層和匯聚層,刪除原來的MSTP配置和VRRP配置。

        綜上所述,VSU技術(shù)給用戶帶來了很多實(shí)實(shí)在在的好處,用戶利用VSU可以很容易地?cái)U(kuò)展端口數(shù)量或者擴(kuò)展帶寬,也可以用VSU取代MSTP+VRRP雙核心拓?fù)洌群喕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,又能充分利用所有帶寬?/p>

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