VSFVirtualSwitchingFramework操作手册.docx
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VSFVirtualSwitchingFramework操作手册
第1章VSF
1.1概述
1.1.1VSF简介
VSF就是将多台设备通过VSF口连接起来形成一台虚拟的逻辑设备。
用户对这台虚拟设备进行管理，来实现对虚拟设备中所有物理设备的管理。
传统的园区和数据中心网络是使用多层网络拓扑结构设计的，如图1-1所示。
这些网络类型有以下缺点：
（1）网络和服务器复杂，从而导致运营效率低、运营开支高。
（2）无状态的网络级故障切换会延长应用恢复时间和业务中断时间。
（3）使用率低下的资源降低了投资回报（ROI），提高了资本开支。
为了解决这些问题，出现了VSF技术，将多台支持VSF的设备组合为单一虚拟交换机。
在VSF中，这两个交换机中的管理引擎的数据面板和交换阵列能同时激活。
VSF成员通过VSF链路（VSL）连接。
VSL在虚拟交换机成员之间使用标准万兆以太网连接（多达8条，以提供冗余性），如图1-2。
与传统的L2/L3网络设计相比，VSF提供了多项显著优势。
大体说来，其优势可归纳为以下三个主要方面：
1.VSF能够提高运营效率
单管理点，包括配置文件和单一网关IP地址（无需HSRP/VRRP/GLBP）
多机箱EtherChannel（MEC）创建了简单的无环路拓扑结构，不再依靠生成树协议（STP）
底层物理交换机经由标准万兆以太网接口相连，在位置方面提供了灵活的部署选项
2.VSF能够优化不间断通信
机箱间状态化故障切换不会干扰需要使用网络状态信息的应用。
凭借VSF，在一个虚拟交换机成员发生故障时，不再需要进行L2/L3重收敛，能在较短时间内实现确定性虚拟交换机的恢复。
与基于生成树协议的收敛不同，使用EtherChannel（802.3ad或PAgP）能在较短时间内完成确定性L2链路恢复。
3. VSF能够大大扩展系统带宽容量
在VSF交换机上激活所有可用的L2带宽，在扩大带宽的同时，还可以在EtherChannel基础上进行精确的负载均衡。
1.1.2 基本概念
（1） 角色
VSF中每台设备都称为成员设备。
成员设备按照功能不同，分为两种角色：
Master：
负责管理整个VSF。
Standby Master：
VSF的备份成员，作为Master的备份设备运行，当Master故障时，系统由Standby Master自动接替原Master工作。
Slave：
VSF中除Master和Standby Master的成员设备。
Master、Standby Master和Slave均由角色选举产生。
一个VSF中同时只能存在一台Master，一台Standby Master，其它成员设备都是Slave。
（2） VSF端口
一种专用于VSF的逻辑接口，分为vsf-port1和vsf-port2，需要和VSF物理端口绑定之后才能生效。
（3） VSF物理端口
设备上可以用于VSF连接的物理端口。
VSF物理端口可能是VSF专用接口、以太网接口或者光口（设备上哪些端口可用作VSF物理端口与设备的型号有关，请以设备的实际情况为准）。
通常情况下，以太网接口和光口负责向网络中转发业务报文，当它们与VSF端口绑定后就作为VSF物理端口，用于成员设备之间转发报文。
可转发的报文包括VSF相关协商报文以及需要跨成员设备转发的业务报文。
（4） VSF合并
两个VSF各自已经稳定运行，通过物理连接和必要的配置，形成一个VSF，这个过程称为VSF合并（merge）。
（5）VSF分裂
一个VSF形成后，由于VSF链路故障，导致VSF中两相邻成员设备物理上不连通，一个VSF变成两个VSF，这个过程称为VSF分裂（split）。
图1-5VSF分裂
（6）成员优先级
成员优先级是成员设备的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员设备的角色。
优先级越高当选为Master的可能性越大。
设备的缺省优先级均为1，如果想让某台设备当选为Master，则在组建VSF前，可以通过命令行手工提高该设备的成员优先级。
1.1.3术语
VSF（VirtualSwitchingFramework）:
虚拟交换框架。
ChassisAM:
机架交换机的活动主控
ChassisSM:
机架交换机的备份主控
ChassisSlave:
机架交换机的线卡
VSFPort:
VSF口，为一个modeon的port-channel
VSFAM:
VSF中的活动主控卡
VSFSM:
VSF中的备份主控卡
VSFSlave:
VSF中的线卡,运行VSF协议,在机架交换机中指ChassisAM，未被选为VSFAM或VSFSM
VSFChassisSlave:
VSF中的线卡,不运行VSF协议,在机架交换机中指ChassisSlave或ChassisSM
VSFMember:
VSF中的成员设备
VSFMasterMember:
VSF中的主成员设备
VSFStandbyMasterMember:
VSF中的备份主成员设备
VSFSlaveMember:
VSF中的slave成员设备
本地中继线卡（localrelaycard）：
Chassis交换机形成VSF,ChassisAM/SM与其他Chassis板卡通信的报文需要通过本Chassis的线卡进行软件中继转发，这块起中继功能的本地板卡称之为localrelaycard。
远端中继线卡（remoterelaycard）：
Chassis交换机形成VSF,ChassisAM/SM与其他Chassis板卡通信的报文需要通过远端Chassis的线卡进行软件中继转发，这块起中继功能的远端板卡称之为remoterelaycard。
HA（HighAvailability）:
高可靠性。
AM（ActiveMaster）：
活动主控，板卡工作模式为Master且处于活动状态的主控卡，一个机架式交换机每一时刻只能有一个AM。
SM（StandbyMaster）：
备份主控，板卡工作模式为Master且处于备份状态的主控卡，机架式交换机中的备份主控卡。
SSO（StatefulSwitchover）：
全状态主备倒换，同步协议应用层的数据，发生主备倒换，备份主控的协议应用模块能快速接管相应的功能，本模块的数据不丢失，但是路由协议的动态数据不同步。
NSF（NoneStopForwarding）：
利用了数据层面控制层面处理的独立性，在控制层面发生故障的时候，数据层面依然能够正常转发数据。
NSF/SSO（NonstopForwardingwithStatefulSwitchover）：
指在进行SSO“主备倒换”的时候，数据的转发是不受影响的。
Synprocess：
HA同步进程，负责活动主控或备份主控协议模块数据的收集或分发，负责活动主控和备份主控的数据同步通信。
GR（GracefulRestart）：
优雅重启。
为了实现不间断转发，需要路由协议做扩展以支持GR能力。
MAD:
Multi-ActiveDetection，多Active检测。
1.1.4VSF典型应用
图1-6为VSF在校园网中的应用，使用VSF后，汇聚层的多个设备成为了一个单一的逻辑设备，接入设备直接连接到虚拟设备。
这个简化后的组网不再需要使用MSTP、VRRP协议，简化了网络配置。
同时依靠跨设备的链路聚合，在成员出现故障时不再依赖MSTP、VRRP等协议的收敛，提高了可靠性。
1.1.5LACPMAD
lacpmad是基于lacp的动态聚合方式，vsf的每个成员设备都至少有一个端口和中间设备连接。
注意：
中间设备必须为我司支持lacp扩展功能的设备。
LACPMAD检测是通过扩展LACP协议报文内容实现的，在LACP协议报文的扩展字段中定义一个新的TLV（TypeLengthValue），该TLV用于交互VSF的ActiveID。
对于VSF系统来说，ActiveID的值是唯一的，用VSF中master设备的成员编号来表示。
使能LACPMAD检测后，成员设备通过LACP协议报文和其它成员设备交互ActiveID信息。
当VSF正常运行时，所有成员设备发送的LACP协议报文中的ActiveID值相同，没有发生多Active冲突；
当VSF分裂后会形成两个vsf时，不同VSF中的成员设备发送的LACP协议报文中的ActiveID值不同，从而检测到多Active冲突。
1.1.6BFDMAD
Bfdmad检测的拓扑搭建比lacp简单，但是一旦某个vlan被选定用于bfdmad检测，该vlan以及vlan中的端口都将作为bfdmad的专有vlan和端口，不能再配置使能其它的功能。
搭建方法：
在member1上选定一个端口，在member2选定一个端口，在两者之间连一根线。
BFDMAD检测是通过BFD协议来实现的。
要使BFDMAD检测功能正常运行，除在三层接口下使能BFDMAD检测功能外，还需要在该接口上配置MADIP地址。
MADIP地址与普通IP地址不同的地方在于MADIP地址与成员设备是绑定的，VSF中的每个成员设备上都需要配置，且必须属于同一网段。
当VSF正常运行时，只有master上配置的MADIP地址生效，配置的和Slave设备关联的MADIP地址不生效，BFD会话处于down状态；
当VSF分裂后形成两个VSF时，新形成的vsf上与此member关联的madip地址生效，通过bfdmad检测的连接线，两个vsf之间会建立起bfd会话，从而检测到多Active冲突。
1.2VSF相关配置
1.2.1VSF配置
VSF配置任务序列：
1.配置VSF成员编号（必选）
2.配置VSF成员优先级（可选）
3.配置VSF域（可选）
4.配置逻辑VSF口
（1）配置逻辑VSF口
（2）将物理口与逻辑口绑定
5.设备由独立运行模式转换到VSF运行模式
6.配置VSF自动合并（可选）
7.对VSF成员进行描述（可选）
8.配置VSF链路down延迟上报功能（可选）
9.配置VSF分裂后VSF组MAC地址保留时间（可选）
10.设备由VSF运行模式转换到独立运行模式
1.配置VSF成员编号（必选）
命令
解释
全局配置模式
vsfmember
novsfmember
配置或删除VSF成员编号
2.配置VSF成员优先级和所在VSF域（可选）
命令
解释
全局配置模式
vsfpriority
novsfpriority
配置或删除VSF成员优先级
vsfdomain
novsfdomain
配置或删除VSF域，no操作相当于恢复到默认域号1
3.配置逻辑VSF口并与物理口进行绑定
命令
解释
全局配置模式
vsfport-group
novsfport-group
配置或删除逻辑VSF口
VSF口配置模式
vsfport-groupinterfaceEthernet
novsfport-groupinterfaceEthernet
将物理口与逻辑VSF口进行绑定或删除绑定
4.设备进行运行模式转换
命令
解释
全局配置模式
switchconvertmode（stand-alone|vsf）
设置设备由独立运行模式转换到VSF运行模式，或者由VSF运行模式转换到独立运行模式
5.其他配置
命令
解释
全局配置模式
vsfauto-mergeenable
novsfauto-mergeenable
使能VSF组自动合并功能，该命令的no命令去除自动合并功能。
vsfmemberdescription
novsfmemberdescription
对VSF成员进行描述，此描述信息只写入VSF主控配置文件中。
该命令的no命令为删除对应VSF成员的描述信息。
vsflinkdelay
novsflinkdelay
配置VSF链路down延迟上报功能，用于避免因端口链路层状态在短时间内频繁改变，导致VSF分裂、合并的频繁发生。
该命令的no命令为将延迟上报时间值恢复为默认值。
vsfmac-addresspersistent
novsfmac-addresspersistent
配置VSF分裂后VSF组MAC地址保留时间。
该命令的no命令为删除VSF组MAC地址保留时间的配置，即不保留。
1.2.2LACPMAD配置
LACPMAD配置任务序列：
1.创建聚合组
2.将端口加入聚合组，至少有一方为active方式
3.配置快速检测（可选）
4.使能LACPMAD
1.创建聚合组
命令
解释
全局配置模式
port-group
noPort-group
创建或删除port-group
2.将端口加入聚合组
命令
解释
全局配置模式
interfaceethernet
进入端口模式。
端口配置模式
端口配置模式
port-groupmode
noport-group
将端口加入或退出聚合组
3.配置快速检测
命令
解释
端口配置模式
lacptimeout
nolacptimeout
配置或删除快速检测
4.使能LACPMAD
命令
解释
聚合端口配置模式
vsfmadlacp
使能或去使能port-group上的LACPMAD
1.2.3BFDMAD配置
BFDMAD配置任务序列：
1.创建用于BFDMAD的vlan
2.将用于进行BFDMAD的端口加入到相应vlan中
3.为BFDMAD三层接口配置IP地址
4.使能BFDMAD功能
1.创建用于BFDMAD的vlan
命令
解释
全局配置模式
vlan
novlan
配置或删除vlan
2.将用于进行BFDMAD的端口加入到相应vlan中
命令
解释
vlan配置模式
switchportinterfaceethernet
noswitchportinterfaceethernet
将端口加入或移出vlan。
3.为BFDMAD三层接口配置IP地址
命令
解释
全局配置模式
Interfacevlan
进入vlan接口配置模式
接口配置模式
vsfmadipaddressmember
novsfmadipaddressmember
配置或删除三层接口上用于BFDMAD的IP地址
4.使能BFDMAD功能
命令
解释
接口配置模式
vsfmadbfd
使能或去使能BFDMAD
1.3VSF典型案例
案例1：
在独立运行模式下进行配置，令两台交换机形成VSF，两台设备分的VSF成员编号分别为1和2，为了让vsfmember2成为vsfmaster，配置member2的成员优先级为32，两台设备之间建立两个vsfport-group，每个vsfport-group绑定一个万兆端口。
switch1的VSF配置如下：
switch1#config
switch1（config）#vsfmember1
switch1（config）#vsfport-group1
switch1（config-vsf-port1）#vsfport-groupinterfaceethernet1/1
switch1（config）#vsfport-group2
switch1（config-vsf-port1）#vsfport-groupinterfaceethernet1/2
switch1（config）#exit
switch1（config）#switchconvertmodevsf
switch2的VSF配置如下：
switch2#config
switch1（config）#vsfmember2
switch1（config）#vsfpriority32
switch1（config）#vsfport-group1
switch1（config-vsf-port1）#vsfport-groupinterfaceethernet2/1
switch1（config）#vsfport-group2
switch1（config-vsf-port1）#vsfport-groupinterfaceethernet2/2
switch1（config）#exit
switch1（config）#switchconvertmodevsf
案例2：
按上图所示典型拓扑，在两个vsf之间使用lacpmad检测功能，vsf1与vsf2的角色既为被检测设备，也互为中间设备。
配置和前面基本相同。
建议用户在各个设备之间交叉连接，避免vsf1分裂后不能做中间设备继续检测vsf2。
假设vsf1与vsf2使用的lacp端口都为ethernet1/1/1，ethernet1/1/2，ethernet2/1/1，ethernet2/1/2。
vsf1的配置如下：
Switch（config）#vsfdomain1
*配置vsf域号，可以配置成其它值，但是不能与vsf2相同。
Switch（config）#port-group1Switch（config）#interfaceethernet1/1/1Switch（config-if-ethernet1/1/1）#port-group1modeactiveSwitch（config-if-ethernet1/1/1）#lacptimeoutshortSwitch（config）#interfaceethernet1/1/2Switch（config-if-ethernet1/1/2）#port-group1modeactiveSwitch（config-if-ethernet1/1/2）#lacptimeoutshort
Switch（config）#interfaceethernet2/1/1Switch（config-if-ethernet2/1/1）#port-group1modeactiveSwitch（config-if-ethernet2/1/1）#lacptimeoutshort
Switch（config）#interfaceethernet2/1/2Switch（config-if-ethernet2/1/2）#port-group1modeactiveSwitch（config-if-ethernet2/1/2）#lacptimeoutshortSwitch（config-if-ethernet2/1/2）#interfaceport-channel1Switch（config-if-port-channel1）#vsfmadlacpenable
vsf2的配置如下：
Switch（config）#vsfdomain2
*配置vsf域号，可以配置成其它值，但是不能与vsf1相同。
其余配置和vsf1上的配置相同。
案例3：
如上图所示，假设用于bfdmad检测的端口为ethernet1/1/1,ethernet2/1/1,vlan为3000。
Madip地址的配置以192.168.1.1网段为例。
switch的BFDMAD配置如下：
Switch（config）#vlan3000
Switch（config-vlan3000）#interfaceethernet1/1/1Switch（config-if-ethernet1/1/1）#switchportaccessvlan3000Switch（config-if-ethernet1/1/1）#interfaceethernet2/1/1Switch（config-if-ethernet2/1/1）#switchportaccessvlan3000Switch（config-if-ethernet2/1/1）#interfacevlan3000Switch（config-if-vlan3000）#vsfmadipaddress192.168.1.1255.255.255.0member1
Switch（config-if-vlan3000）#vsfmadipaddress192.168.1.2255.255.255.0member2
Switch（config-if-vlan3000）#vsfmadbfdenable
注意：
此时整个vsf是一台设备，所以BFDMAD配置相当于只在一台设备上进行。
1.4VSF排错帮助
1.4.1在进行VSF配置和使用过程中，出现命令行不可配置时，应注意如下事项：
C是否处于正确的运行模式，有些命令行既可在独立运行模式下配置，又可在VSF运行模式下配置，而某些命令行只能最VSF运行模式下配置；
1.4.2在VSF使用过程中不能形成VSF，或出现其他异常时，应注意如下事项：
C首先查看物理连接是否正确。
目前机架式VSF组只支持万兆口与逻辑口的绑定，需要查看连接的万兆端口是否是绑定的端口；
CVsfmemberid是否冲突，memberid冲突时，两设备无法形成vsf。
CVsfdomain号是否相同，只有vsfdomain号相同的设备才有可能形成vsf。
C与逻辑VSF口绑定的物理端口上建议没有任何配置，尤其是类似于速率双工、带
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