VSU原理与应用

锐捷交换机VSU技术详解,锐捷网络-技术服务部,D,VSU技术介绍,1,2,3,10.x三台盒式设备VSU部署案例,11.x两台箱式设备VSU部署案例,4,日常维护及故障排查,VSU技术介绍什么是VSU,把两台或两台以上物理交换机组合成一台虚拟交换机的新技术，称为VSU，全称是VirtualSwitchUnit，即虚拟交换单元。（一种横向虚拟化技术）虚拟化后，VSU虚拟化的两台交换机，管理维护，正常应用起来相当于一台交换机。业界类似技术：IRF（H3C）、VSS（Cisco）,VSU技术是一种N：1虚拟化技术，它将多台物理设备虚拟成为一台逻辑设备，这些物理设备在管理面和转发面统一表现为一台设备，VSU能够简化管理（仅用管理一台交换机），提升可靠性。VSU支持线性和环形（大于两台）两种组网方式，当大于两台设备，推荐采用环形结构，任何链路或成员失效，都不会影响其他成员设备工作，进一步提升可靠性。,VSU虚拟化功能特性简介,VSU虚拟化功能特性简介,简化网络拓扑及协议复杂度，提升可用带宽,典型MSTP+VRRP应用环境,Block,Block,AP,AP,VSU物理连接图,VSU逻辑连接图,MSTP+VRRP技术：配置较为复杂、维护较为困难，提升可靠性的同时存在阻塞链路，无法完全充分利用带宽VSU架构技术：配置简单，无需VRRP、无需MSTP，接入和汇聚之间运行聚合技术即可，使用聚合技术，接入连接汇聚的两条链路都可以正常转发数据，有效提升带宽,逻辑上没有环路，下面设备和上行设备互联采用聚合，结构清晰简单,VSU虚拟化功能特性简介,第6页,高可靠性，故障收敛时间缩短到ms级别,AP,设备故障：主机故障切换类似于单机的双引擎切换，切换时间毫秒级别，业务不中断（断流时间毫秒级别，TCP依靠重传保障业务不中断）链路故障：依赖于AP成员切换速度，通常也在毫秒级别备注：切换不中断业务需要周边设备配合使用AP或ECMP、GR技术。,AP,设备故障,链路故障,VSU虚拟化功能特性简介,第7页,使用VSU扩展端口数量,如图所示。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，可以通过在原有的VSU系统中增加新的交换机而得到满足。,VSU虚拟化功能特性简介,第8页,使用VSU扩展转发能力,如图所示。当中心的交换机转发能力不能满足需求时，可以增加新交换机与原交换机组成VSU系统来实现。若一台交换机转发能力为128MPPS，则通过增加一台交换机进行扩展后，整个VSU设备的转发能力为256MPPS。需要强调的是，是整个VSU设备的转发能力整体提高，而不是单个交换机的转发能力提高。,VSU虚拟化功能特性介绍,VSU技术包括如下功能特性：热堆叠、热备份、自动升级、管理重定向、双机检测热堆叠：在VSU系统运行过程中，允许成员设备动态加入和退出。热备份：主机和从机之间有热备份，主机故障不会导致整个VSU系统故障。管理重定向：所有从机的syslog都会自动转发到主机上，便于用户统一查看日志。提供了session命令，可以切换到任何成员设备上执行这台设备的命令。双机检测：当设备间链路故障导致VSU拓扑分裂为两个拓扑时，可以通过双机检测机制机制，快速关闭其中一个拓扑，避免由于IP冲突对整个系统造成影响,VSU4块管理板互备原理,Slot1,Slot2,CM1,CM2,Slot3,Slot4,Slot1,Slot2,CM1,CM2,Slot3,Slot4,VSL链路,VSL链路,Member1（主机箱),Member2(从机箱）,全局主管理板,全局从管理板,候选管理板,候选管理板,死机重启/故障,全局主管理板,全局从管理板,VSU支持四块管理板热备，当引擎重启时，其机箱内线卡不会重启。,VSU技术介绍,1,2,3,10.x三台盒式设备VSU部署案例,11.x两台箱式设备VSU部署案例,4,日常维护及故障排查,VSU典型部署,配置思路：准备工作：VSL端口规划、光模块、线路准备单机VSU预配置并切换为VSU，确认VSU工作正常配置双主机检测技术（BFD或MAD）等VSU优化配置配置端口聚合（和周边设备的互联）其他设备管理配置（syslog、snmp、端口命名等常规功能）,VSU部署的准备工作,检查软件版本（showversion），确认各交换机的软件版本是RGOS11.0(1b2)或更高，建议部署VSU前各主机的版本一致，例如都为11.0（1b2）版本，release号可以不同。以两台N18010系列交换机组建VSU为例，至少需要搭配2个SFP+万兆光模块（一条VSL链路也可以组建VSU2个SFP千兆光模块或1对铜缆，但是建议至少配置2条VSL链路;（部署多主机探测链路，也可以使用万兆链路，但千兆成本更低），多模或单模LC-LC光纤，根据实际所选择的模块配备。安装万兆光模块或铜缆，光模块，设备互联，构建好物理层面的VSU线路条件。,N18010,N18010,服务器接入区域VSU部署,从单机模式空配置开始配置VSU参数，步骤如下：配置VSU属性（设备编号唯一/优先级指定）配置VSL链路（指定VSL的成员物理接口）并连接好线路预配置好的交换机一起转换为VSU模式,等待重新设备启动成功后，VSU即可建立。,VSU主机配置Ruijie#configterminalRuijie(config)#Ruijie(config)#switchvirtualdomain1Ruijie(config-vs-domain)#switch1Ruijie(config-vs-domain)#priority120Ruijie(config-vs-domain)#exitRuijie(config)#vsl-portRuijie(config-vsl-port)#port-memberinterfacetenGigabitEthernet1/1Ruijie(config-vsl-port)#port-memberinterfacetenGigabitEthernet2/2Ruijie(config-vsl-port)#endRuijie#Ruijie#switchconvertmodevirtualConvertswitchmodewillautomaticallybackuptheconfig.textfileandthendeleteit,andreloadtheswitch.Doyouwanttoconvertswitchtovirtualmode?no/yesyesSystembootstrap.,所有VSU成员的域ID必须一致,每个成员机的ID必须不同，依次加1,为VSU的主机配置优先级，默认100，越大越优先，其他主机上可以使用默认值,切换工作模式到VSU模式，键入该命令后交换机将备份单机模式下的配置，原有配置不再生效,需要确认，键入y后交换机将重启,VSU从机配置Ruijie#configterminalRuijie(config)#Ruijie(config)#switchvirtualdomain1Ruijie(config-vs-domain)#switch2Ruijie(config-vs-domain)#priority100Ruijie(config-vs-domain)#exitRuijie(config)#vsl-portRuijie(config-vsl-port)#port-memberinterfacetenGigabitEthernet1/1Ruijie(config-vsl-ap-1)#port-memberinterfacetenGigabitEthernet2/2Ruijie(config-vsl-port)#endRuijie#Ruijie#switchconvertmodevirtualConvertswitchmodewillautomaticallybackuptheconfig.textfileandthendeleteit,andreloadtheswitch.Doyouwanttoconvertswitchtovirtualmode?no/yesyesSystembootstrap.,所有VSU成员的域ID必须一致,需要确认，键入y后交换机将重启,指定VSL链路的成员口，加入资源池,每个成员机的ID必须不同，依次加1,为VSU的主机配置优先级，默认100，越大越优先,指定VSL链路的成员口，加入资源池,切换工作模式到VSU模式，键入该命令后交换机将备份单机模式下的配置，原有配置不再生效,服务器接入区域VSU部署,执行showswitchvirtual、showswitchvirtualtopology、showswitchvirtuallink、showswitchvirtualconfig检查VSU状态,Ruijie#showswitchvirtualSwitch_idDomain_idPriorityStatusRoleDescription-1(1)1(1)120(120)OKACTIVEswitch-12(2)1(1)100(100)OKSTANDBYswitch-2Ruijie#showswitchvirtualtopologyIntroduction:nummeansswitchnum,(num/num)meansvsl-aggregateportnum.RingTopology:1(1/1)-(2/1)2(2/2)-(1/2)1Switch1:ACTIVE,MAC:00d0.f822.33d6,Description:Switch1Switch2:STANDBY,MAC:00d0.f878.9003,Description:Switch2Ruijie#showswitchvirtuallinkVSL-APStatePeer-VSLRxTxUptime-1/1UP2/125398921253989210d,0h,25m1/2UP2/250797842507978420d,0h,25m,Active是VSU的主机，如果使用Console口管理和配置交换机，应连接到这台上，其他交换机Console不会回显,可以查看到VSL链路是如何连接的,完成VSU配置后应检查是否所有的VSL链路状态都是UP,服务器接入区域VSU部署,执行showswitchvirtual、showswitchvirtualtopology、showswitchvirtuallink、showswitchvirtualconfig检查VSU状态,Ruijie#showswitchvirtualconfigswitch_id:1(mac:00d0.f822.33d6)!switchvirtualdomain1!switch1switch1priority100switch1descriptionswitch1!port-memberinterfacetenGigabitEthernet1/1port-memberinterfacetenGigabitEthernet2/2!Switchconvertmodevirtual!switch_id:2(mac:00d0.f878.9003)!switchvirtualdomain1!switch2switch2priority100switch2descriptionswitch2!port-memberinterfacetenGigabitEthernet1/1port-memberinterfacetenGigabitEthernet2/2!,VSU拓扑连接的配置在showrun中看不到，需要使用该命令查看。,服务器接入区域VSU部署,由于VSU系统中各成员设备的配置都是相同的，由主机定期同步。VSU技术中当VSL中断时可能产生“双主机”问题，即两堆配置一样的交换机，将导致IP地址（冲突（例如网关冲突）、路由冲突等，导致网络中断问题在线性组网模型里断掉一个VSL-AP（每台交换机支持2个VSL-AP）就会产生双主机，环形组网中断掉两个VSL-AP会产生双主机（所以推荐采用环形结构组网，即使是线性组网，VSL-AP成员口也建议采用冗余链路）,服务器接入区域VSU部署,部署双主机检测功能后，当VSL中断产生双主机时，该功能将主动令其中一堆设备离线（该组设备的所有普通口将被shutdown，进入恢复模式），保证网络正常工作。双主机检测功能是可选配置的，主要是在VSL链路断裂时起作用，在实际项目中推荐配置。11x支持两种双主机检测技术：BFD和聚合口检查BFD需在交换机上链接专用的BFD链路，占用交换机端口（VSU主机周期性发送探测报文，如果发生双主机，则两个主机都收到对方的探测报文，互相检测到双主机即进行异常处理）聚合口检查不需要专用链路，但需要上联或者下联交换机是锐捷交换机，且需支持DADRelay功能(10.4(3b16）及10.4（3b17）以上版本支持），采用AP端口聚合互联，通过VSU主机发送的探测报文被DAD反射回进行判断是否存在双主机,图：BFD检测连接方式,图：MAD检测连接方式,提示：当VSU系统检测出双主机冲突并让其中一堆VSU进入恢复模式后，用户应该通过修复VSL链路故障方式来解决问题，而不能直接复位那堆进入恢复模式的VSU，否则可能会引起网络上出现双主机冲突（因为没有VSL链路，重新启动的VSU,服务器接入区域VSU部署,BFD双主机检测配置步骤,Ruijie(config)#interfaceten1/1/5Ruijie(config-if)#noswitchport/配置检测接口1为路由口。Ruijie(config-if)#exitRuijie(config)#interfaceten2/1/5Ruijie(config-if)#noswitchport/配置检测接口2为路由口。Ruijie(config-if)#exitRuijie(config)#switchvirtualdomain1/进入虚拟设备配置模式。Ruijie(config-vs-domain)#dual-activedetectionbfd/打开BFD开关。缺省关闭。Ruijie(config-vs-domain)#dual-activebfdinterfaceTen1/0/5Ruijie(config-vs-domain)#dual-activebfdinterfaceTen2/0/5/配置一对BFD检测接口。Ruijie(config-vs-domain)#dual-activeexcludeinterfaceinterface-name指定例外口，在检测到双主机时不被Shutdown的口(通常建议将上联路由口配置为例外口，保障在双主机时，设备还可以telnet管理,BFD探测链路,N18010,N18010,服务器接入区域VSU部署,聚合口双主机检测配置步骤,Ruijie(config)#switchvirtualdomain1/进入domain配置模式Ruijie(config-vs-domain)#dual-activedetectionaggregateport配置基于聚合口的双主机检测Ruijie(config-vs-domain)#dual-activeinterfaceaggregateport1Ruijie(config-vs-domain)#dual-activeexcludeinterfaceinterface-name指定例外口,同时，要在上或下游设备上聚合接口上打开双主机检测报文转发功能，Ruijie(config)#interfaceaggregateport1Ruijie(config-if)#dadrelayenable/打开设备聚合接口的双主机检测报文中转功能，该特性默认关闭。注意：(10.4(3b16）及10.4（3b17）以上版本支持），,MAD检测连接方式,探测报文被聚合口反射回来,N18010,N18010,服务器接入区域VSU部署,VSU/双引擎主备切换时，OSPF等动态路由协议邻居会重新建立，导致网络中断或数据流路径切换。配置GR（完美重启）功能后，GR能够保持邻居间的OSPF邻居关系不中断，管理面重启时数据面依然正常转发。（11.X默认开启，10.X默认没有开启）OSPFGR功能需要邻居设备支持并开启GRHelper（我司设备如支持GRHelper则默认开启，无需配置），邻居不具备GRHelper功能时，邻居关系依然会中断。静态路由协议无需关联GR功能，GR功能当前支持RIP、OSPF、BGP、LDP。,Ruijie(config)#routerospf1Ruijie(config-router)#graceful-restart/开启GR功能邻居设备配置GR-helper（我司设备如支持GR-helper无需配置）友商设备GR-helper配置方法需查看对应产品的配置手册确认。例如H3C需要在OSPF进程下执行opaque-capabilityenable,服务器接入区域VSU部署,配置端口聚合-配置聚合实现冗余可靠性,Ruijie(config)#interfaceaggregateport1Ruijie(config-if-AggregatePort1)#switchportmodetrunk或switchportaccessvlanXXRuijie(config-if-AggregatePort1)#exitRuijie(config)#interfacegigabitEthernet1/0/1Ruijie(config-if-GigabitEthernet1/0/1)#port-group1Ruijie(config-if-GigabitEthernet1/0/1)#exitRuijie(config)#interfacegigabitEthernet2/0/1Ruijie(config-if-GigabitEthernet2/0/1)#port-group1Ruijie(config-if-GigabitEthernet2/0/1)#exitRuijie(config)#aggregateportload-balancesrc-dst-ip其他接口AG配置省略,AG聚合口的负载均衡策略默认为源目的MAC，可以实际的流量负载均衡需求进行调整,N18010,N18010,服务器接入区域VSU部署,配置STP防环RG-S8605E在图中作为二层设备部署时，和核心互联的模型存在环形结构（逻辑图为三角形结构），需要通过STP进行端口阻塞冗余链路预防接入服务器端口、或其他线路错误连接导致的环路，也应配置STP防环功能,Ruijie(config)#spanning-tree注意核心设备上必须制定STP实例优先级，确定根桥及备份根桥Ruijie(config)#interfaceaggregateport2/和服务器互联端口Ruijie(config-if-AggregatePort2)#spanning-treeportfastRuijie(config-if-AggregatePort2)#spanning-treebpduguardenableRuijie(config)#errdisablerecoveryinterval300,其他为设备基本配置，包括：设备命名及端口描述VLAN创建管理配置（SSH/Telnet、口令密码、SNMP）时钟配置、日志可参考锐捷交换机产品典型配置案例集,N18010,N18010,服务器接入区域VSU部署,可靠性测试测试VSU可靠性测试客户业务应用是否正常（协调客户联系确认业务测试方法或提前制定测试方案）,VSU技术介绍,1,2,3,10.x三台盒式设备VSU部署案例,11.x两台箱式设备VSU部署案例,4,日常维护及故障排查,11.X平台和10.X平台在VSU配置方面的区别,1、VSL端口配置在10 x中，VSL端口配置需要指定机箱号/AP。这种方式，用户容易连接错误，相同的AP下的端口会连接到不同的设备。在11x中，提出VSL端口池的概念，只需要把VSL口加入到端口池中，VSL归属的AP口自动协商。配置如下：Ruijie#configRuijie(config)#vsl-portRuijie(config-vsl-port)#port-memberinterfaceTengigabitethernet1/1/3,三台盒式设备VSU部署案例,案例需求：1、组建三台57E环网，S57E-1、S57E-2和S57E-3组成虚拟设备VSU(domainID为1)，S57E-1的优先级是200，S57E-2的优先级是150，S57E-3的优先级是100。如下图所示，VSL链路采用两两互联的方式连接；2、采用基于BFD检测双主机，G1/0/24和G2/0/24是一对BFD心跳接口，并且测试VSL链路断开后的情况；3、VSU使用过程中需要增加一条VSL的操作。,拓扑,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,1、配置S57E-1、S57E-2及S57E-2的VSU域标识，设备编号和优先级S57E-1交换机配置S57E-1#configureterminalS57E-1(config)#switchvirtualdomain1-创建VSUdomainidS57E-1(config-vs-domain)#switch1-创建switchidS57E-1(config-vs-domain)#switch1priority200-配置switchid的优先级S57E-1(config-vs-domain)#switch1descriptionS57E-1-配置switchid的描述信息S57E-1(config-vs-domain)#exitS57E-1(config)#vsl-aggregateport1-进入VSL配置模式，只能选择1或者2（S5750E和S6000支持千兆口和万兆口作为VSL，但千兆口和万兆口或光口和电口不能在一个VSL-aggregateport中，和聚合的原理类似，不同速率的端口和不同介质的端口不能加入一个聚合组,建议至少采用2条VSL链路来提升VSU的可靠性，VSL编号本地有效）S57E-1(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/1copper-将gi0/1加入VSL组1里面，如果是光口的话copper更改为fibberS57E-1(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/2copper-将gi0/2加入VSL组1里面，如果是光口的话copper更改为fibberS57E-1(config)#vsl-aggregateport2-一个vsl-aggregateport对应一台设备，不要把对应不同设备的接口都放到同一个vsl-aggregateport里面S57E-1(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/3copper-将gi0/4加入VSL组2里面，如果是光口的话copper更改为fibberS57E-1(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/4copper-将gi0/3加入VSL组2里面，如果是光口的话copper更改为fibberS57E-1(config-vsu-ap)#exitS57E-1(config)#exit,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,S57E-2交换机配置S57E-2#configureterminalS57E-2(config)#switchvirtualdomain1-创建VSUdomainidS57E-2(config-vs-domain)#switch2-创建switchidS57E-2(config-vs-domain)#switch2priority150-配置switchid的优先级S57E-2(config-vs-domain)#switch2descriptionS57E-2-配置switchid的描述信息S57E-2(config-vs-domain)#exitS57E-2(config)#vsl-aggregateport1S57E-2(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/1copperS57E-2(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/2copperS57E-2(config)#vsl-aggregateport2S57E-2(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/3copperS57E-2(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/4copperS57E-2(config-vsu-ap)#exitS57E-2(config)#exit,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,S57E-3交换机配置S57E-3#configureterminalS57E-3(config)#switchvirtualdomain1-创建VSUdomainidS57E-3(config-vs-domain)#switch3-创建switchidS57E-3(config-vs-domain)#switch3priority150-配置switchid的优先级S57E-3(config-vs-domain)#switch3descriptionS57E-3-配置switchid的描述信息S57E-3(config-vs-domain)#exitS57E-3(config)#vsl-aggregateport1S57E-3(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/1copperS57E-3(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/2copperS57E-3(config)#vsl-aggregateport2S57E-3(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/3copperS57E-3(config-vsu-ap)#port-memberinterfacegigabitEthernet0/4copperS57E-3(config-vsu-ap)#exitS57E-3(config)#exitS57E-3(config)#exit,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,2、把S57E-1、S57E-2和S57E-3转换到VSU模式S57E-1#switchconvertmodevirtual-将交换机转换为VSU模式Convertswitchmodewillautomaticallybackuptheconfig.textfileandthendeleteit,andreloadtheswitch.Doyouwanttoconvertswitchtovirtualmode?no/yesy-输入yS57E-2#switchconvertmodevirtual-将交换机转换为VSU模式Convertswitchmodewillautomaticallybackuptheconfig.textfileandthendeleteit,andreloadtheswitch.Doyouwanttoconvertswitchtovirtualmode?no/yesy-输入yS57E-3#switchconvertmodevirtual-将交换机转换为VSU模式Convertswitchmodewillautomaticallybackuptheconfig.textfileandthendeleteit,andreloadtheswitch.Doyouwanttoconvertswitchtovirtualmode?no/yesy-输入y接着交换机会进行重启，并且进行VSU的选举，这个时间可能会比较长，请耐心等待,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,3、等待VSU建立成功后，进行BFD配置Ruijie#configureterminalRuijie(config)#interfaceGigabitEthernet1/0/24-第一台VSU设备的第24个接口Ruijie(config-if-GigabitEthernet1/0/24)#noswitchport-只需要在BFD接口上敲nosw，无需其他配置Ruijie(config-if-GigabitEthernet1/0/24)#exitRuijie(config)#interfaceGigabitEthernet2/0/24-第二台VSU设备的第24个接口Ruijie(config-if-GigabitEthernet2/0/24)#noswitchport-只需要在BFD接口上敲nosw，无需其他配置Ruijie(config-if-GigabitEthernet2/0/24)#exitRuijie(config)#switchvirtualdomain1Ruijie(config-vs-domain)#dual-activedetectionbfdRuijie(config-vs-domain)#dual-activebfdinterfaceGigabitEthernet1/0/24Ruijie(config-vs-domain)#dual-activebfdinterfaceGigabitEthernet2/0/24,三台盒式设备VSU部署案例,拓扑,功能验证,VSU技术介绍,1,2,3,10.x三台盒式设备VSU部署案例,11.x两台箱式设备VSU部署案例,