【每天三分钟】华三交换机 IRF V7版本
1.IRF概述 IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性构架）是建设网络核心的创新性技术。它能帮助用户设计和实施高可靠性、高扩展性的千兆以太网核心和汇聚主干。
IRF堆叠中所有的单台设备都称为成员设备。IRF将多台成员设备通过堆叠口连接在一起形成一台虚拟的"逻辑设备"。
这样无论在管理上还是在使用上都使得成员设备成为一个整体。IRF可以带来以下好处。
a.简化管理：IRF堆叠形成之后，可以登录到统一的逻辑设备管理整个IRF堆叠以及其内的所有成员设备，而不用连接到每台设备上分别对它们进行配置和管理。 b.提高性能：IRF形成的逻辑设备中运行各种控制协议也是作为单一设备统一运行的。 c.弹性扩展：IRF允许按照需求实现弹性扩展，保证用户投资，并且新增的设备加入或离开IRF构架时可以实现"热插拔"，不影响其他设备的正常运行。 d.高可靠性：IRF的高可靠性体现在链路、设备和协议3各方面。成员设备的互连物理端口支持聚合功能，IRF堆叠和上下设备之间的物理连接也支持聚合功能，这样就通过多链路备份提高了链路的可靠性。IRF堆叠可以快速发现内部成员设备的故障，并及时作出反应，确保整个堆叠的不中断地工作。 2.IRF工作原理 1.IRF堆叠基本概念
1.Master：成员设备的一种，由角色选举产生，它负责管理整个堆叠。一个堆叠中同一时刻只能有一台成员设备成为Master设备。 2.Slave：成员设备的一种，有角色选举产生，它隶属于Master设备，作为此设备的备份设备运行。堆叠中出了Master设备，其他设备都是Slave设备。堆叠中可能存在多台Slave设备。 3.物理堆叠口：IRF要正常工作，需要先将成员设备进行物理连接。设备用于堆叠连接的物理端口称为物理堆叠口。 4.堆叠口：物理堆叠口需要和逻辑堆叠口绑定，逻辑堆叠口称为堆叠口。 5.聚合堆叠口：一个堆叠口可能跟一个物理堆叠口绑定，也可能由多个物理堆叠口聚合形成。由多个物理堆叠口聚合的堆叠口称为聚合堆叠口。 2、IRF堆叠物理拓扑
（1）链形拓扑：使用堆叠电缆将一台设备的堆叠口和另一台设备的堆叠口连接起来，以此类推，第一台设备与最后一台设备，没有连接。这种连接方式称为链形连接。
（2）环形拓扑：将链型拓扑中的第一台设备与最后一台设备连接起来。这种连接方式称为环形连接。
环形拓扑比链形拓扑更可靠，当环形拓扑中出现一条链路故障时，堆叠系统仍能够保持正常工作；当链形拓扑中出现一条链路故障时，会引起堆叠分裂。
3、IRF堆叠形成
IRF堆叠的工作可以分为成拓扑收集、角色选举、堆叠维护3个阶段。设备启动时，首先会进行拓扑收集并参与与角色选举。处理成功后，堆叠系统才能形成并正常运行。
堆叠中的每台设备都是通过与直接相邻的其他成员设备交互Hello报文来收集整个堆叠的拓扑关系。Hello报文携带拓扑信息，包括堆叠口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备的成员桥MAC地址等内容。
每个成员设备都在本地记录自己已知的拓扑信息。初始时刻。成员设备只记录自身的拓扑信息。当堆叠口状态变为UP后，成员设备会将已知的拓扑信息周期性地从堆叠口发送出去。成员设备收到直接邻居发来的拓扑信息后，会更新本地记录的拓扑信息。经过一段时间的收集，所有设备上都会收集完整的拓扑信息，这称为拓扑收敛。拓扑收敛后随即进入角色选举阶段。
堆叠系统有多台堆叠成员设备组成，每台成员设备具有一个确定的角色——Master或Slave。确定成员设备角色的过程称为角色选举。角色选举会在拓扑发送情况下产生，比如堆叠建立、新设备加入、堆叠分裂或两个堆叠合并。
4、IRF堆叠维护
堆叠维护的主要功能是监控成员设备的加入和离开，并随时收集新的拓扑，维护堆叠的正常工作。堆叠维护过程中进行拓扑收集工作，当发现有新的成员设备加入时会根据新加入设备的状态采取如下两种不同的处理。
1.新加入的设备本身未形成堆叠，则设备会被选为Slave。 2.加入的设备本身已经形成了堆叠此时相当于两个堆叠合并。在这种情况下，两个堆叠会进行堆叠竞选，竞选失败的一方所有堆叠成员设备需要重启，然后全部作为Slave设备加入竞选获胜的一方。 堆叠维护过程中，通过以下两种方式判断成员是否离开。
1.正常情况下，直接相邻的成员设备之间会定期（通常一个周期为200ms）交换Hello报文。如果持续多个周期（通常为10周期）未收到直接邻居的Hello报文，则认为该成员设备已经离开堆叠系统，堆叠会将该成员设备从拓扑中隔离出来。 2.如果发现堆叠口DOWN，则拥有该堆叠口的成员设备会紧急广播通知堆叠中其他成员即重新计算当前拓扑，而不用等到Hello报文超时再处理。 成员设备离开时，如果离开的是Slave设备，则系统仅仅相当于失去一个备用设备以及此设备上的接口等物理资源。如果离开时的Master设备，则堆叠系统会重新进行选举，选举出的新Master接管原有的Master的所有功能。
单台设备离开堆叠后会回到独立运行状态，相连的多台设备离开堆叠后会形成独立的两个堆叠，这种情况称为堆叠分裂。
5、IRF堆叠的高可靠性管理
当Master工作异常时，IRF将选择其中一台Slave成为新的Master，由于在堆叠系统运行过程中进行了严格的配置同步和数据同步，因此新Master能接替原Master继续管理和运营堆叠系统，不会对原有网络功能和业务造成影响。同时由于有多个Slave设备存在，因此进一步提高系统的可靠性。
传统聚合技术将一台设备的多个物理以太网端口聚合在一起，它只能实现对链路故障的备份，而对于设备的单点故障没有备份机制。
IRF支持的新型分布式聚合技术则可以跨设备配置链路备份。用户可以将不同成员设备上的物理以太网端口配置成一个聚合端口。这样某些端口所在的设备出现故障，也不会导致聚合链路完全失效，其他正常工作的成员设备会继续管理和维护剩下的聚合端口。
堆叠口的连接由多条堆叠物理链路聚合而成。多条堆叠物理链路之间可以对流量进行负载分担，这样能够有效提高带宽，增强性能。同时，多条堆叠物理链路之间互为备份，保证了即使其中一条堆叠物理链路出现故障，也不影响堆叠功能，从而提高了可靠性。
IRF采用分布式弹性转发技术实现报文的二/三层转发，最大限度地发挥了每个成员的处理能力。
堆叠系统中的每个成员设备都有完整的二/三层转发能力。当它收到待转发的二/三层报文时，可以通过查询本机的二/三层转发表得到报文的出接口，然后将报文从正确的出接口发送出去。这个出接口可以在本机上，也可以在其他成员设备上。对于三层报文来说，不管它在堆叠系统内部穿过了多少成员设备，在跳数上只增加1，表现为只经过了一个网络设备。
对于组播报文，每个成员设备会根据需要复制报文，保证设备间只有一份报文传送，节省了堆叠系统内部资源，提高了组播报文的处理速度。
若一台交换机的转发能力为64Mpps，则通过增加一台交换机进行扩展后，整个堆叠设备的转发能力为128Mpps。需要强调的是，是整个堆叠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。
IRF形成之后，用户通过任何成员设备的AUX或者Console口都可以登录到堆叠系统控制台。给任何成员设备的VLAN接口配置IP地址，并确保路由可达，就可以使用Telnet、WEB、SNMP方式远程访问堆叠系统。
1.实验
a.实验目的证明其堆叠的效果
b.实验模拟器：使用最新的HCL 2.0.2
c.PC机使用的IP地址范围：192.168.1.0/24
d.模拟器使用的设备：四台交换机、两台主机
拓扑图
**基本配置
配置PC机的IP地址
PC1**
PC2
测试其连通性
注意：SW1、SW4就当做交换机不做任何配置
做堆叠首先更改SW3的堆叠成员编号并保存添加堆叠线缆
将SW2、SW3断电操作并添加堆叠线缆（注意：这里添加的线缆必须是光缆）
配置堆叠
SW2（注意：这里保存之后就不要再操作 ，直接配置SW3的配置）
SW3
打开两台设备shutdown掉的端口并保存
SW2
SW3
**激活堆叠的逻辑端口
SW2**
SW3
**然后成员设备会自动重启
查看两台设备的IRF状态
SW2**
SW3
测试其效果
使PC2不停的pingPC1
将堆叠主设备SW2 shutdown看备份有什么变化
SW3（不要被设备名欺骗了，堆叠创建好的时候，你只要更改就会变，包括vlan之类的IP地址一样）
