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堆叠的作用

news 文章来源：https://blog.csdn.net/weixin_49001495/article/details/140214256 2024/10/5 13:17:22

一、为什么要堆叠

传统的园区网络采用设备和链路冗余来保证高可靠性，但其链路利用率低、网络维护成本高，堆叠技术将多台交换机虚拟成一台交换机，达到简化网络部署和降低网络维护工作量的目的。

二、堆叠优势

1、提高可靠性

堆叠系统多台成员交换机之间形成冗余备份，如下图所示，SwitchA和SwitchB组成堆叠系统，SwitchA和SwitchB相互备份，SwitchA故障时，SwitchB可以接替SwitchA保证系统的正常运行。另外，堆叠系统支持跨设备的链路聚合功能，也可以实现链路的冗余备份。

2、扩展端口数量

如下图所示，当接入的用户数增加到原交换机端口密度不能满足接入需求时，可以增加新交换机与原交换机组成堆叠系统扩展端口数量。

3、增大带宽

如下图所示，当需要增大交换机上行带宽时，可以增加新交换机与原交换机组成堆叠系统，将成员交换机的多条物理链路配置成一个聚合组，提高交换机的上行带宽。

4、简化组网

如下图所示，网络中的多台设备组成堆叠，虚拟成单一的逻辑设备。简化后的组网不再需要使用MSTP等破环协议，简化了网络配置，同时依靠跨设备的链路聚合，实现单设备故障时的快速切换，提高可靠性。

5、长距离堆叠

如下图所示，每个楼层的用户通过楼道交换机接入外部网络，现将各相距较远的楼道交换机连接起来组成堆叠，这相当于每栋楼只有一个接入设备，网络结构变得更加简单。每栋楼有多条链路到达核心网络，网络变得更加健壮、可靠。对多台楼道交换机的配置简化成对堆叠系统的配置，降低了管理和维护的成本。

三、哪些设备可以堆叠

主流交换机都支持堆叠（思科、华为、华三、锐捷等等），如华为S系列园区交换机、CloudEngine数据中心交换机都有款型支持堆叠。对于S系列园区交换机，仅盒式交换机有款型支持堆叠；两台框式交换机组建在一起叫集群。对于CloudEngine数据中心交换机，框式交换机和盒式交换机都有款型支持堆叠，两者的差异在于框式交换机仅支持两台设备组建堆叠。

四、如何建立堆叠

1、主、被、从交换机

堆叠系统中所有的单台交换机都称为成员交换机，按照功能不同，可以分为三种角色：

主交换机（Master）：主交换机负责管理整个堆叠。堆叠系统中只有一台主交换机。
备交换机（Standby）：备交换机是主交换机的备份交换机。堆叠系统中只有一台备交换机。当主交换机故障时，备交换机会接替原主交换机的所有业务。
从交换机（Slave）：从交换机用于业务转发，堆叠系统中可以有多台从交换机。从交换机数量越多，堆叠系统的转发带宽越大。

除主交换机和备交换机外，堆叠中其他所有的成员交换机都是从交换机。当备交换机不可用时，从交换机承担备交换机的角色。

主交换机、备交换机和从交换机都可以进行业务流量的转发。添加、移除或替换堆叠成员交换机，都可能导致堆叠成员角色的变化。

2、堆叠ID

堆叠ID用来标识堆叠成员交换机，是成员交换机的槽位号。每个堆叠成员交换机在堆叠系统中具有唯一的堆叠ID。

3、堆叠优先级

堆叠优先级是成员交换机的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员交换机的角色，优先级值越大表示优先级越高，优先级越高当选为主交换机的可能性越大。

4、堆叠的建立过程

网络设备堆叠的建立过程通常包括以下几个主要步骤：

规划与准备
- 确定堆叠的需求和目标，例如增加端口数量、提高性能、简化管理等。
- 选择支持堆叠功能的相同型号和版本的网络设备。
- 规划堆叠的拓扑结构，包括确定主设备和从设备的位置。
物理连接
- 使用专用的堆叠线缆或高速以太网链路将设备连接起来。确保连接牢固且符合设备的接口规范。
配置堆叠参数
- 登录到主设备的管理界面。
- 启用堆叠功能，并设置堆叠的相关参数，如堆叠 ID、优先级等。
- 配置堆叠成员设备的信息，包括设备的 IP 地址、MAC 地址等。
堆叠成员加入
- 从设备上电启动，并自动尝试与主设备建立堆叠连接。
- 主设备会对加入的从设备进行认证和配置同步。
配置同步
- 主设备将其配置信息自动同步到从设备，确保整个堆叠的配置一致性。
测试与验证
- 对堆叠后的网络进行连通性测试，检查端口状态、流量转发等是否正常。
- 验证堆叠的管理功能，如通过单一管理界面管理整个堆叠等。
优化与调整
- 根据测试结果，对堆叠的配置进行优化和调整，以满足网络性能和管理的要求。

需要注意的是，不同品牌和型号的网络设备在堆叠建立过程中的具体步骤和参数设置可能会有所差异，因此在实际操作时，应参考相应设备的用户手册和技术文档。