今天我们将了解两种类型的交换机聚合的优点：交换机堆叠（或交换机堆栈）和机箱聚合（或交换机机箱聚合）。 这是 ICND1.6 考试主题的第 2 节。
在开发公司网络设计时，您需要安排连接许多用户计算机的接入交换机和连接这些接入交换机的分配交换机。
该图显示了 Cisco 的 OSI 第 3 层模型，其中接入交换机标记为 A，分配交换机标记为 D。您公司大楼的每一层可能有数百台设备，因此您需要在两种组织交换机的方式之间进行选择。
每个访问级交换机都有 24 个端口，如果您需要 100 个端口，那么大约需要 5 个这样的交换机。 因此，有两种方法：增加小型交换机的数量或使用一台具有数百个端口的大型交换机。 CCNA主题不讨论2端口交换机的型号，但是你能得到这样的交换机，这是很有可能的。 因此，您必须决定什么最适合您 - 几个小开关或一个大开关。
每个选项都有其自身的优点。 您可以只配置 1 个大型交换机，而不必设置多个小型交换机，但也有一个缺点 - 只有一个网络连接点。 如果这么大的交换机出现故障，整个网络就会崩溃。
另一方面，如果您有五台 24 端口交换机，其中一台发生故障，那么您会同意一台交换机发生故障的可能性远大于所有五台设备同时发生故障的可能性，因此剩余的 4 台交换机将继续确保网络的存在。 该解决方案的缺点是需要管理五个不同的交换机。
我们的图表显示了 4 个接入交换机连接到两个分配交换机。 根据OSI模型的第3层和Cisco网络架构的要求，这4台交换机中的每台都必须连接到两台分布交换机。 当使用STP协议时，每个接入交换机连接到分布交换机的2个端口之一将被阻塞。 从技术上讲，您将无法使用交换机的全部带宽，因为两条通信线路之一始终处于关闭状态。
通常所有 4 个交换机都位于同一层的一个公共机架中 - 照片显示了 8 个已安装的交换机。 机架内共有192个端口。 这种情况下，首先必须手动为每台交换机配置IP地址，其次还要到处配置VLAN，这对于网络管理员来说是一个非常头疼的问题。
有一个东西可以让你的任务变得更容易 - Switch Stack。 在我们的例子中，这个东西会尝试将所有 8 个交换机组合成一个逻辑交换机。
在这种情况下，其中一台交换机将充当主交换机或堆栈主交换机的角色。 网络管理员可以连接到该交换机并执行所有必要的设置，这些设置将自动应用于堆栈中的所有交换机。 此后，所有 8 个交换机将作为一台设备工作。
思科使用各种技术将交换机组合成堆栈，在这种情况下，该外部设备称为“FlexStack 模块”。 交换机后面板上有一个端口，可插入该模块。
FlexStack 有两个可插入连接电缆的端口：机架中第一个交换机的底部端口连接到第二个交换机的顶部端口，第二个交换机的底部端口连接到第三个交换机的顶部端口，依此类推直到第八个开关，其底部端口与第一个开关的顶部端口连接。 事实上，我们形成一个堆叠的交换机的环形连接。
在这种情况下，其中一个交换机被选为领导者（Master），其余的交换机被选为从属（Slave）。 使用 FlexStack 模块后，我们电路中的所有 4 个交换机将开始充当 1 个逻辑交换机。
如果主交换机A1出现故障，堆叠中的所有其他交换机将停止工作。 但如果交换机 A3 发生故障，其他 1 个交换机将继续作为 XNUMX 个逻辑交换机工作。
在最初的方案中，我们有 6 个物理设备，但在组织交换机堆栈后，只有 3 个：2 个物理交换机和 1 个逻辑交换机。 在第一个选项下，你需要配置6个不同的交换机，这已经是相当麻烦了，所以你可以想象手动配置数百个交换机的过程是多么耗时。 将交换机组合成堆栈后，我们收到了一台逻辑访问交换机，该交换机通过组合成 EtherChannel 的 1 条通信线路连接到每个分布交换机 D2 和 D3。 由于我们有 XNUMX 台设备，因此将使用 STP 阻止 XNUMX 个 EtherChannel 以防止流量循环。
因此，交换机堆栈的优点是能够管理一个逻辑交换机而不是多个物理设备，从而简化了设置网络的过程。
还有另一种组合交换机的技术，称为机箱聚合。 这些技术之间的区别在于，要组织交换机堆栈，您需要插入交换机的特殊外部硬件模块。
在第二种情况下，多个设备简单地组合在一个公共机箱上，从而形成所谓的聚合交换机机箱。 在照片中，您可以看到 Cisco 6500 系列交换机的机箱。它结合了 4 个网卡，每个网卡有 24 个端口，因此该设备有 96 个端口。
如果需要的话，可以添加更多的接口模块——网卡，所有这些模块都将由一个模块——Supervisor来控制，Supervisor是整个机箱的“大脑”。 该机箱有两个管理引擎模块，以防其中一个出现故障，这会产生一定的冗余，同时也提高了网络可靠性。 通常，这种昂贵的机箱用于系统的核心层。 该机箱有两个电源，每个电源都可以由不同的电源供电，这也增加了在其中一个变电站停电时网络的可靠性。
让我们回到原来的图表，其中 D1 和 D2 之间还有一个 EtherChannel。 通常，在组织此类连接时，会使用以太网端口。 使用交换机机箱时，无需外接任何模块，直接使用网口来组合交换机。 您只需将第一个接口模块 D1 连接到同一个模块 D2，将第二个模块 D1 连接到第二个模块 D2，一切就可以一起形成一个逻辑分布层交换机。
如果您查看该方案的第一个版本，那么要聚合 4 个接入交换机和一个分配套件，您需要使用多机箱 EtherChannel 程序，该程序为每个接入交换机组织 EtherChannel 通道。 你看，在这种情况下，存在一个p2p连接——“点对点”，消除了流量环路的形成，并且在这种情况下，所有可用的通信线路都被涉及，并且我们没有减少吞吐量。
通常，机箱聚合用于高性能交换机，而不是功能较弱的接入交换机。 思科架构允许同时使用两种解决方案 - 机箱聚合和交换机堆栈。
在这种情况下，形成一台公共逻辑分配交换机和一台公共逻辑访问交换机。 在我们的方案中，将创建 8 个 EtherChannel，这将作为一条通信线路，也就是说，就好像我们用一根电缆将一台分配交换机连接到一台接入交换机一样。 在这种情况下，两个设备的“端口”都将处于转发状态，网络本身将以最大性能运行，使用所有 8 个通道的带宽。
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来源： habr.com