「Huawei iStack」- 选举、状态变迁

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堆叠初时阶段

物理连接

选择适当的连接方式和连接拓扑,组建堆叠网络。

确定出堆叠的连接方式和连接拓扑,完成成员交换机之间的物理连接之后,所有成员交换机上电。

主交换机选举

当所有成员交换机上电后,堆叠系统开始进行主交换机的选举。
成员交换机之间相互发送堆叠竞争报文,并根据选举原则,选出堆叠系统主交换机。

1)运行状态比较,已经运行的交换机比处于启动状态的交换机优先竞争为主交换机。堆叠主交换机选举超时时间为20s,堆叠成员交换机上电或重启时,由于不同成员交换机所需的启动时间可能差异比较大,因此不是所有成员交换机都有机会参与主交换机的第一次选举。
2)堆叠优先级高的交换机优先竞争为主交换机
3)当堆叠优先级相同时,MAC Address 小的交换机优先竞争为主交换机

拓扑收集和备交换机选举

主交换机收集所有成员交换机的拓扑信息,向成员交换机分配堆叠ID,之后选出堆叠系统备交换机。

主交换机选举完成后,主交换机会收集所有成员交换机的拓扑信息,并向所有成员交换机分配 Stack ID,之后进行备交换机的选举。

备交换机的选举规则如下(依次从第一条开始判断,直至找到最优的交换机才停止比较):
1)除主交换机外最先完成设备启动的交换机优先被选为备份交换机。当除主交换机外其它交换机同时完成启动时,
2)堆叠优先级最高的交换机成为备交换机
3)堆叠优先级相同时,MAC地址最小的成为备交换机

软件和配置同步

主交换机将堆叠系统的拓扑信息同步给所有成员交换机,成员交换机同步主交换机的系统软件和配置文件,之后进入稳定运行状态。

软件同步:
堆叠具有自动加载系统软件的功能,待组成堆叠的成员交换机不需要具有相同软件版本,只需要版本间兼容即可。
当备交换机或从交换机与主交换机的软件版本不一致时,备交换机或从交换机会自动从主交换机下载系统软件,然后使用新系统软件重启,并重新加入堆叠。

配置同步:
堆叠具有配置文件同步机制,备交换机或从交换机会将主交换机的配置文件同步到本设备并执行,以保证堆叠中的多台设备能够像一台设备一样在网络中工作,并且在主交换机出现故障之后,其余交换机仍能够正常执行各项功能。

堆叠成员加入

解释:堆叠成员加入,指向已经稳定运行的堆叠系统添加一台新的交换机;

1)堆叠角色变迁:选举将未上电的交换机,先连线加入堆叠后,再上电启动,新加入的交换机会选举为 Slave Switch;在堆叠系统中,原有主备从角色不变;
2)主交换机活动:当角色选举结束后,Master Switch 更新堆叠拓扑信息,同步到其他成员交换机上,并向新交换机分配 Stack ID(新交换机未配置 Stack ID;或配置的 Stack ID 与现堆叠系统的 Stack ID 冲突时)。
3)新交换机活动:新加入的交换机更新 Stack ID,并同步 Master Switch 的配置文件和系统软件,然后进入稳定运行状态。

注意事项

对于未上电的交换机的添加位置:
如果是链形连接,新加入的交换机建议添加到链形的两端,这样对现有的业务影响最小。
如果是环形连接,需要把当前环形拆成链形,然后在链形的两端添加设备。

堆叠系统合并

解释:堆叠合并是指稳定运行的两个堆叠系统合并成一个新的堆叠系统。

例如已上电的一台交换机并且配置堆叠(已形成单机堆叠),通过堆叠线缆与另个已运行的堆叠系统连接。该过程为堆叠合并,与堆叠成员加入不同。

单机堆叠:一台交换机使能堆叠功能,且整个堆叠系统中只有一台主交换机。只有使能堆叠功能的交换机,才可以加入堆叠系统或与其他使能了堆叠功能的交换机组建堆叠。

1)堆叠系统角色竞争:两个堆叠系统的 Master Switch 通过竞争,选举出一个更优的作为新堆叠系统的主交换机。
2)竞争成功,保持不变:竞争成功的 Master Switch 所在的堆叠系统,将保持原有主备从角色和配置不变 ⇒ 业务也不会受到影响;
3)竞争失败,更新配置:而另个堆叠系统的所有成员交换机将重新启动,以 Slave Switch 的角色加入到堆叠系统;其 Stack ID 将由 Master Switch 重新分配,并将同步新主交换机的配置文件和系统软件 ⇒ 该堆叠系统的原有业务也将中断

注意事项

竞选失败侧的堆叠系统所有成员交换机将会重新启动,不建议对两个正在运行业务的堆叠系统进行合并。

堆叠主备倒换

如果堆叠系统当前的主交换机不是用户期望的,因此需要将堆叠 Standby Switch 升为堆叠 Master Switch;

1) 此时可以通过配置主备倒换实现
2)除此之外,主交换机故障重启也会引起主备倒换。
注意事项:
1)原来的备交换机升为主交换机,但是新主交换机重新指定备交换机,
2)而原来的主交换机重启后重新加入堆叠系统,并被选举为从交换机。

堆叠系统升级

堆叠升级方式有三种:智能升级、传统升级、平滑升级。

智能升级

当堆叠建立或新的交换机加入堆叠时,会自动和主交换机的版本进行同步。

传统升级

和普通设备升级一样,指定下次启动版本,重启整个堆叠系统进行升级,会造成较长时间的业务中断。

平滑升级

将堆叠系统划分成为 active、backup 区域,可以分区域升级,整个堆叠系统的上下行采用备份组网,主、备链路分别处于active、backup区域,可以实现升级时的业务不中断。

Active区域:主交换机所在的区域

平滑升级的三个阶段:
1)主交换机下发命令触发整个堆叠系统进入平滑升级状态,backup 区各个成员交换机以新的系统软件进行启动。
2)backup 区以新版本建立一个独立的堆叠系统,并通知 active 区进入升级阶段,主控权由active区的主交换机转移到backup区的主交换机,backup区负责流量传输,active区进入升级过程。
3)active区以新系统软件重新启动,并加入backup区的堆叠系统,backup区的主交换机根据最终堆叠建立的结果发布升级的结果。