【SPOTO思博网络】高可用技术《堆叠》【网工入门基础学习】

思博网络

【SPOTO思博网络】高可用技术《堆叠》【网工入门基础学习】

一个交换机堆叠可以通过他们堆叠口连接最多 9 台以太网交换机。堆叠中的其中一台操作和控制整个堆叠交换机叫做主交换机。

主交换机和其他堆叠里的交换机都是堆叠成员。堆叠成员通过堆叠拓扑当成一个系统来运作。交换机堆叠的二层和三层协议在网络中都可以看作单一台设备。

主交换机是整个堆叠的单一管理点，通过主交换机，设置：

系统等级（全局）的特性将应用到整个交换机堆叠

任意堆叠成员的所有接口的接口等级的特性

交换机堆叠式通过它的 IP 地址被网络识别的。IP地址则关联堆叠的主交换机 MAC 地址。每一个堆叠成员是根据它们的堆叠号来识别的。

所有堆叠成员都可以作为主交换机。如果主交换机变得不可用，剩下的堆叠成员将从他们自己中间选出一台作为主交换机。一系列因素决定哪一台将交换机被选为主交换机，它们是：

1、主交换机一直保持作为主交换机的优先权 .

2、指定的优先级 （管理员选择当选）

3、MAC 地址（低当选）

如果主交换机不能根据 (1)来选择，则根据 (2), 如果 (2) 也不能决定哪台堆叠成员成为主交换机，那么就根据(3)决定以此类推。

主交换机为交换机堆叠存储已保存的和正在运行的配置文件。这些配置文件包括整个交换机堆叠的系统级别的设置，以及所有堆叠成员端口级别的设置。每一个堆叠成员拥有一份已保存的配置文件的副本作为备份用。

如果主交换机被移除，其他成员将选出新的主交换机，然后使用保存的配置文件运行。

You manage the switch stack through a single IP address. The IP address is a system-level setting and is not specific to the stack master or to any other stack member. You can manage the stack through the same IP address even if you remove the stack master or any other stack member from the stack.

你可以使用这些方法来管理交换机堆叠：

堆叠 WEB。

通过连接主交换机 Console 口的命令行界面 (CLI) 。

(any stack member)

通过一个简单网络管理协议 (SNMP) 的软件程序。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps36E9.tmp.jpg

交换机堆叠成员

一个交换机堆叠可以通过他们的堆叠端口拥有最多9个堆叠成员。一个交换机堆叠只有一台主交换机。

一台独立的交换机是一个只有一台堆叠成员的交换机堆叠，它同时作为主交换机。您可以连接一台独立的交换机到另一台来创建一个包含两个堆叠成员的交换机堆叠，其中一台将成为主交换机。您可以连接一台独立的交换机到已有的交换机堆叠上来增加堆叠成员的数量。

如果用同样型号的交换机更换一个堆叠成员，新的交换机将使用原交换机的配置正常运行。更多预配置的好处请看“ 预配置 ”。

堆叠成员改变期间，交换机运行是不会中断的。除非移除了主交换机或者添加一台已经开了机的单独交换机/ 交换机堆叠。

增加已经开机的交换机会导致并入的交换机重新选举主交换机。重新选举的主交换机将使用它原有的配置来担任主交换机角色。所有保留的交换机包括以前的主交换机将以堆叠成员的身份重新启动并加入堆叠， 它们的堆叠号被改变为最小的可用号码并使用重新选出的主交换机的配置信息。因此，当您合并两个已经开了机的交换机堆叠 ,你无法控制哪台交换机将成为新的主交换机及使用哪个配置。基于这些愿意，建议增加交换机到现有的堆叠时先关掉电源。

移除已开机的堆叠成员会导致原交换机堆叠分成两个以上的交换机堆叠。每个都使用相同的配置，但如果线缆全部接好，交换机堆叠就不会被分隔。

如果交换机堆叠分隔了，并且您希望保留分隔出来的部分，请更改新的交换机堆叠的 IP地址。

如果您不希望交换机堆叠被分隔：

关闭新分隔出来的交换机堆叠的电源。

通过堆叠端口重新连接它们到之前的交换机堆叠。

打开交换机的电源。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps370A.tmp.jpg
堆叠电缆 (FSM73xxS)

图19-1和图19-2阐明了单独的交换机如何连接成为一个交换机堆叠，您可以使用标准的8芯五类线。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps372A.tmp.jpg

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps374A.tmp.jpg

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps376A.tmp.jpg
主交换机选举和重新选举

主交换机是根据以下规则顺序选举和重新选举的：

1、交换机目前是主交换机

2、拥有的最高优先值的交换机堆叠成员

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps378B.tmp.jpg

3、The switch that is not using the default interface-level configuration.

4、The switch with the higher priority switch software version (最高优先级的软件版本 ). These switch software versions are listed from highest to lowest priority:

–Cryptographic IP services image software

–Noncryptographic IP services image software

–Cryptographic IP base image software

–Noncryptographic IP base image software

5.最低的 mac 地址

主交换机将保留它的角色，除非发生以下事件之一：

The switch stack is reset.*

主交换机从交换机堆叠中移除

主交换机重启或者电源关闭

主交换机坏了。

交换机堆叠成员增加了已经开机的交换机或交换机堆叠。

当主交换机重新选举，一台新的主交换机会在几秒钟后生效。同时，交换机堆叠使用内存里的转发表来工作以使网络中断减少到最少。

当新的主交换机选出来后，其他可用的堆叠成员的物理接口将不受影响。

如果一台新的主交换机选出来后，之前的主交换机恢复工作，那么之前的主交换机将不恢复它的主交换机角色。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps37AB.tmp.jpg
堆叠成员号

堆叠成员号（ 1 到 9）识别交换机堆叠里的各个成员。成员号同时决定堆叠成员的接口等级配置。您可以使用 show switch 命令来查看堆叠成员号。

一个新的，刚拆箱的（未加入过交换机堆叠或者未被手动指定堆叠成员号的）交换机默认的堆叠成员号是1。当它加入到一个交换机堆叠，他的默认堆叠成员号将被改成堆叠里最小的可用堆叠成员号。

交换机堆叠里的堆叠成员不能使用相同的堆叠成员号。每个堆叠成员，包括独立的交换机，将保留它的堆叠成员号，除非您手动更改或者是这个号码已经被堆叠里的其他成员使用。

请查看 “重新设置堆叠成员号 ” 和 “ 合并两个正在运行的交换机堆叠 ”。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps37CB.tmp.jpg
堆叠成员优先值

如果用户希望改变哪个交换机去管理堆叠，可以改变堆叠成员优先值。使用以下命令来改变堆叠成员的优先值（这个命令在全局配置模式下）：

switch unit priority value

The new priority value takes effect immediately but does not affect the current stack master. The new priority value helps determine which stack member is elected as the new stack master when the current stack master or the switch stack resets.

To debug a specific stack member, you can access it from the stack master by using the session stack-member-number privileged EXEC command.

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps37EB.tmp.jpg
交换机堆叠脱机配置

您可以使用脱机配置的特性在一个新交换机加入交换机堆叠之前对它进行预配置（应用到新交换机的配置）。您可以预先对还没成为堆叠成员的交换机配置堆叠成员号，交换机类型，接口等信息。(请参阅 “ 预配置 ” )

增加一个做了预配置的交换机到交换机堆叠的结果

当您增加一个做了预配置的交换机到交换机堆叠，堆叠将使用预先做好的配置或者默认配置。表 19-1 罗列了当交换机堆叠比较新增的交换机的预配置时的结果：

表 19-1. 比较新交换机的预设置时的结果

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps381B.tmp.jpg

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps385B.tmp.jpg

在交换机堆叠里更换预配置的交换机的结果

当交换机堆叠里的一台预配置的交换机坏了，从堆叠里移除，并用另一台交换机替代后，交换机将使用预先做好的配置或者默认配置。当交换机比较预配置交换机的配置是，它的结果和“ 增加一个做了预配置的交换机到交换机堆叠的结果 ”描述的一样。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps38AA.tmp.jpg
从交换机移除一台预配置的交换机的结果

如果从交换机堆叠里移除一台预配置的交换机，移除的堆叠成员的配置仍然保留在交换机堆叠的运行配置里面。要完全移除它配置，使用 no member unit_number 命令。(在堆叠模式下 ).

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps38E9.tmp.jpg
交换机堆叠软件兼容建议

Switches with different Cisco IOS software versions likely have different stack protocol versions.

Switches with different major version numbers are incompatible and cannot exist in the same switch stack.

Switches with the same major version number but with a different minor version number as the stack master are considered partially compatible.

注：

（1）主版本不同，堆叠兼容不了

（2）主版本相同，辅助版本不同有部分可以兼容

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps390A.tmp.jpg
不兼容软件及堆叠成员固件升级

您可以使用命 archive download-sw xmodem | ymodem | zmodem | tftp:// ip/filepath/filename 命令来升级不兼容交换机的固件 (在堆叠配置模式下 )。它将复制现有堆叠成员的软件到那台不兼容版本的交换机。

交换机将自动重启并当以完整功能的成员身份加入交换机堆叠。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps391A.tmp.jpg
交换机堆叠配置文件

交换机配置文件记录所有全局设置及堆叠成员和独立交换机接口设置下的配置信息。

执行 save config 命令，所有堆叠成员均存储一份配置文件。

如果主交换机不可用，任意堆叠成员担任主交换机后将使用原配置文件。

当一个新的，刚拆包装的交换机加入交换机堆叠，它将使用交换机堆叠设置的系统等级的配置信息。然而您要存储系统等级的配置，您需要运行 save config 命令。

你可以像使用单台交换机那样用 copy 命令来备份或恢复堆叠配置。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps393A.tmp.jpg
连接交换机堆叠的管理

您可以通过主交换机管理交换机堆叠和交换机堆叠成员的接口配置。您可以通过 WEB 页面、命令行界面和SNMP 。您不可以对单独地对一个堆叠成员进行管理。

1 、通过 Console 口连接交换机堆叠

您只可以通过主交换机的 console 口连接到主交换机。

2 、通过 Telnet 连接交换机堆叠

您可以通过 telnet 到交换机堆叠的 IP 地址来连接主交换机。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps395B.tmp.jpg
交换机堆叠配置情形

表 19-2 提供了交换机堆叠的配置情形。大多数情形都假设有至少两台交换机通过堆叠端口进行连接。

表 19-2 交换机堆叠配置情形

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps397B.tmp.jpg

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps398C.tmp.jpg

This example shows how to provision a Catalyst 3750G-12S switch with a stack member number of 2 for the switch stack. The show running-config command output shows the interfaces associated with the provisioned switch:

Switch(config)# switch 2 provision WS-C3750G-12S

Switch(config)# end

Switch# show running-config | include switch 2

!

interface GigabitEthernet2/0/1

!

interface GigabitEthernet2/0/2

!

interface GigabitEthernet2/0/3

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps39AC.tmp.jpg

堆叠建议

这一章节主要是收集堆叠网管交换机的一般流程和实现预期目标时的注意事项。以下列出的是最初的各种步骤。

初始化安装及打开交换机堆叠的电源

从交换机堆叠移除一台设备

增加一台设备到正在运行的交换机堆叠

用新的设备替代交换机堆叠里的主交换机

重新设置堆叠成员号

转移主交换机到交换机堆叠里的另一个设备

从运行中的交换机堆叠里移除主交换机

合并两个正在运行的交换机堆叠

预配置

软件升级

软件升级后的配置移植

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps39CC.tmp.jpg
常规操作

当执行一个命令时 (例如 move management,renumber 等),建议在执行下一个命令前先让这个命令完全处理完毕。举例说 ,如果其中一个堆叠成员刚重启，那么使用 show port ”命令确认它是否重新加入到堆叠，等所有端口都加进来以后再执行下一个命令。

当物理移除或者重新放置一台设备，在断开堆叠线前通常先关闭设备的电源。

当重新连接堆叠线缆，应该在开机前连接。如果可以的话，上紧所有（适当的）接口螺丝能确保稳定的连接。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps39EC.tmp.jpg

初始化安装及打开交换机堆叠的电源

安装设备到机架上。

安装所有堆叠电缆。完全安装，包括冗余堆叠链路。强烈建议连接冗余链路。

识别哪个设备将作为主交换机。先打开这台的电源。

观察 console 口。让这台机开到登录提示。如果它使用默认配置，它将作为 unit#1 启用，并自

动成为主交换机。否则，需要重新编号。

如果可以的话，对其他要加入堆叠的设备做预配置。预配置在“ 预配置 ”这一节描述。

打开第二台设备的电源，确定它是与已经开机那台临近（堆叠里的下一个设备）。这样能确保第二台设备启动成为堆叠成员而不是另一个堆叠的主交换机。

观察主交换机看第二台设备加入堆叠的情况。当第二台设备加入堆叠，使用“ show switch ”命令来确定。它将分配到一个堆叠号 (unit #2, 如果它使用的是默认配置 )。

给设备重新定义堆叠号，如果需要，建议参阅“重新设置堆叠成员号” 来重新设置堆叠成员号。

重复第 6-8 步增加其他成员到堆叠。同样先打开临近已加入堆叠的设备的电源。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps3A0D.tmp.jpg

从交换机堆叠移除一台设备

确定冗余堆叠连接已经连接并工作。所有堆叠成员应当做成一个环状连接。

关掉要移除的设备的电源。

断开堆叠电缆。

如果设备没有被替换，用堆叠线重新连接被移除的设备的上下级堆叠成员。

从机架上移除这台设备。

需要的话，可以执行命令 : no member <unit-id> 将设备从配置里移除。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps3A2D.tmp.jpg

增加一台设备到正在运行的交换机堆叠

确定冗余堆叠连接已经连接并工作。所有堆叠成员应当做成一个环状连接。

如果可以的话，对新设备做预配置。

安装新的设备到机架上。（如安装在原堆叠的最上面或者最下面。）

在加入新设备的位置，断开交换机堆叠第一台和最后地台堆叠成员间的冗余堆叠电缆。

连接堆叠电缆到新设备，按照“上联”接“下联”的次序建立连接。

打开新设备的电源 ,观察主交换机的 console 口信息，可以执行 show switch 命令来确定新设备完全加入堆叠。新设备通常以堆叠成员身份加入 (不会以主交换机身份；现有的主交换机将不会变)。

如果最新增加的成员的软件与现有堆叠的不同，参考“ 软件升级 ”章节进行软件升级。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps3A3D.tmp.jpg

用新的设备替代交换机堆叠里的主交换机

这里有两种可能出现的情况。

首先，如果你使用相同型号的设备更换主交换机，按照下列步骤操作：

参考“ 从交换机堆叠移除一台设备 ”章节移除主交换机

参考“ 增加一台设备到正在运行的交换机堆叠 ”章节及以下特殊情况增加一台新成员到交换机堆叠：

o –增加的新成员的位置是被移除的设备的位置。

o –“如果可以的话，对新设备做预配置。”这个步骤不需要。

其次，如果您用不同的型号更换主交换机，请按照下列步骤操作：

参考“ 从交换机堆叠移除一台设备 ”章节移除主交换机。

使用 no member 命令来删除刚移除的堆叠成员的配置。

参考“增加一台设备到正在运行的交换机堆叠”章节增加一台新成员到交换机堆叠。该设备可以放到刚移除的堆叠成员的位置或者放在堆叠的最后面。任一种情况，都要确保所有堆叠线缆是连接好的，除了新设备将要放入的地方 ,这样可以使交换机堆叠不会被分成两个堆叠而选出新的主交换机。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps3A5E.tmp.jpg

重新设置堆叠成员号

如果需要明确的编号方法，建议在第一次安装配置堆叠时给交换机堆叠成员指定特定的堆叠成员号。

如果堆叠成员号不合适，它可以被重新设置，使用简单的 switch <oldunit-id> renumber<newunit-id> 命令行界面命令。这个命令可以在全局配置模式找到。

如果新的成员号已经做了预配置。在您重新设置堆叠成员号之前， 您需要删除这个成员号的配置。

如果必须为现有的多个堆叠成员号重新定义，可能关系到配置信息不匹配。这种情况下，建议除主交换机外的所有堆叠成员都关闭电源，并参考“ 增加一台设备到正在运行的交换机堆叠 ”一次增加一个成员回去。

转移主交换机到交换机堆叠里的另一个设备：

使用 “ move management ”命令,转移主交换机到您希望指定的堆叠成员号。根据堆叠的大小及配置文件情况，这个操作约需要 30 秒到 3 分钟。

确保您可以登录到新的主交换机控制台。使用 show switch 命令来检查是否所有设备已经重新加入堆叠。

建议更换主交换机后，使用 reload 命令重启交换机堆叠。

从运行中的交换机堆叠里移除主交换机：

首先 ,参考“ 转移主交换机到交换机堆叠里的另一个设备 ”将主交换机转移到堆叠里的另一个设备。

然后 , 参考“ 从交换机堆叠移除一台设备 ” , 从堆叠中移除这个设备。

合并两个正在运行的交换机堆叠：

强烈建议不要单单使用堆叠电缆将两个正在运行的交换机堆叠（每个都有主交换机）连接起来。如果那样做的话可能因堆叠成员号重复导致不可用。

在将一个交换机堆叠加入另一个堆叠前，关闭堆叠里所有设备的电源。

物理连接那组关闭电源的堆叠设备到那组运行中的堆叠。

完全连接好堆叠电缆，确定冗余链路也已经连接上。

然后，打开设备的电源，一次一台，参考“ 增加一台设备到正在运行的交换机堆叠 ”的方法。

预配置：

除设备号外，堆叠的所有配置都存在管理设备。也就是说，用相同型号的设备更换一台堆叠成员是不需要重新配置的。设备号单独存在每一台交换机，那样重启交换机堆叠后也能用回原先的设备号。连接的设备或者管理员预配置好的设备类型与每个设备自动从管理设备学习到的设备号有关。

执行 member <unit-id> <switchindex> 命令来对一个设备进行预配置。支持的设备类型可以用 show supported switchtype 命令显示。

然后，用相关的配置命令对刚定义的设备进行配置，就像已经连接的设备一样。

预配置的设备的端口会以“分离”状态启用并可以用 show port all 命令查看。这些分离的端口现在可以进行 VLAN 成员和其他端口细节配置。

对一个特定的设备预配置设备类型后，增加一个不同类型的设备会导致交换机报告错误。show switch 命令显示新设备“配置不匹配”并且这个设备的端口不会启用。用户可以更改它的堆叠号或者用no member <unit-id> 命令删除这个预配置的设备来解决这种情况。

软件升级：

新软件可以在主交换机下用 copy 命令通过 TFTP 或者 xmodem 下载管理设备。当软件成功加载到管理设备，将会自动传到堆叠里的其他设备。

如果软件传送到堆叠里其他设备的过程中产生错误，运行 archive命令（在堆叠配置模式）来尝试复制软件到那些没有升级的设备。

软件传送到堆叠里其他设备的过程中产生的错误可能由堆叠电缆移除或者设备在传输阶段被重新配置。错误还有可能由目前网络流量（例如广播事件）过大造成。

堆叠里的所有设备必须使用同一个软件版本。不同版本的堆叠设备的端口有可能不能启用，可以用 show switch 命令来查看“软件不匹配”错误。

可以运行 archive 命令来解决这个问题。这个命令将管理设备的软件复制到堆叠里版本不匹配的其他设备。

运行这个命令前， 确定管理设备上的软件是您希望使用的版本。

当所有堆叠成员的版本均已加载，设备需要重新启动以使用新的软件版本来运行。

file:///C:/Users/86152/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps3A6E.tmp.jpg

软件升级后的配置移植

某些情况，配置不可以和软件升级一起转移。应该参考下列步骤来更新：

保存当前配置并将它从交换机堆叠上传，在命令行界面使用 copy 命令。

加载新的软件到堆叠的主交换机，重启堆叠。

重启完成前 ,进去启动菜单并删除配置文件 ( “ restore to factory defaults ” )

继续启动操作软件。

当堆叠启动完，下载保存的配置到主交换机。配置将自动传到堆叠里的所有堆叠成员。

软件不匹配：

如果增加到堆叠的设备与主交换机的软件版本不相同，可能产生下列情况：

“新”设备启动成为堆叠里的“成员”。

增加设备的端口将保留“分离”状态。

新增的设备的命令行界面将显示一个软件版本不匹配的标记信息。

要让这个新增设备正常并入堆叠，应该用 copy 命令将主交换机的软件加载这台设备上。这台新增的设备应该重启，将正常重启加入堆叠。

进入全国网络工程师交流群 ，请扫描下方二维码↓↓↓

群里有行业大咖、实战分享、技术交流、技术咨询、企业内推等机会
若群满，请添加老杨微信（spotoa），邀你进群