Configurar e solucionar problemas do StackPower e do XPS 2200 nos switches Catalyst 9300

Introdução

Este documento descreve a configuração do Cisco StackPower e do eXpandable Power System (XPS) 2200 e como solucionar problemas relacionados.

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Informações de Apoio

O StackPower é um recurso que agrega toda a potência disponível em uma pilha de switches e o gerencia como um pool de energia comum para toda a pilha. O Catalyst 9300 oferece a capacidade de criar um pool de energia para usar cabos de energia de pilha dedicados. No caso de uma falha na fonte de alimentação ou de mais consumo de energia PoE, o switch pode utilizar a energia do pool compartilhado para suportar a carga extra.  A energia da pilha pode ser implantada em dois modos: compartilhamento de energia e modo redundante. Isso ajuda a obter um controle mais granular sobre o uso de energia.

O StackPower oferece uma implantação de Sistema de Alimentação Redundante (RPS - Redundant Power System) com base zero de impacto. Ele suporta uma arquitetura de pagamento de acordo com o crescimento semelhante à pilha de dados StackWise e fornece redundância 1+N com alimentação em linha. 

A função principal do circuito de alimentação de pilha é manter a distribuição segura de energia das fontes de alimentação de entrada para todas as várias cargas. O StackPower suporta uma pilha de quatro switches em uma topologia r, embora várias pilhas de energia sejam possíveis em uma única pilha do StackWise. Por exemplo, uma pilha de dados StackWise de oito switches pode ser configurada em duas pilhas StackPower de quatro switches. Até oito switches podem fazer parte de uma pilha de energia na topologia em estrela.

Componentes

As informações neste documento são baseadas no switch C9300 Series

(As variantes do C9300L não suportam StackPower)

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Esta tabela lista os vários cabos Cisco StackPower e XPS:

Cisco StackPower e os cabos XPS são chaveados e possuem faixas coloridas nas extremidades para ajudá-lo a entender no que o conector pode se conectar.

Dica: a extremidade do cabo com a faixa verde pode se conectar somente a um switch Cisco Catalyst 9300 Series. A extremidade do cabo com a faixa amarela pode ser conectada a um switch 9300 Series ou a um XPS 2200.

Figura 1. Mostra uma configuração de anel para usar ambos os cabos Cisco StackPower de 0,3 metro fornecidos e um cabo de 1,5 metro. Neste exemplo, os switches estão empilhados em um rack vertical.

Cabos StackPower e StackWise instalados corretamente

Figura 2. Topologia em anel 

Sistema de alimentação expansível Cisco 2200

O sistema de energia expansível XPS 2200 é necessário para a topologia em estrela. O XPS 2200 é o sistema de energia redundante de próxima geração, para fornecer redundância para até oito switches Cisco Catalyst 9300 Series, bem como recurso Cisco StackPower para até oito switches 9300 Series.

O Cisco eXpandable Power System (XPS) 2200 é um sistema de energia autônomo que pode ser conectado a switches Catalyst. O XPS 2200 pode fornecer energia de reserva para dispositivos conectados que sofrem uma falha de fonte de alimentação ou, em uma pilha de energia do switch Catalyst, pode fornecer energia adicional para o orçamento da pilha de energia. As portas de alimentação e as fontes de alimentação internas do XPS 2200 podem operar no modo de fonte de alimentação redundante (RPS) ou no modo de alimentação de pilha (SP).

Modos de fonte de alimentação do XPS 2200

O XPS tem duas fontes de alimentação que também podem estar no modo RPS ou SP.

No modo SP, todas as portas SP no XPS pertencem à mesma pilha de energia. Quando uma pilha de energia inclui um XPS, a topologia da pilha é uma topologia em estrela e consiste em até nove switches membros, além do XPS 2200. A fonte de alimentação XPS ou as fontes de alimentação que estão no modo SP são consideradas no orçamento de energia. Se ambas as fontes de alimentação XPS estiverem no modo RPS, a pilha de energia consistirá apenas nos switches conectados às portas XPS no modo SP e a alocação de energia será determinada pelas fontes de alimentação nesses switches.

Se houver uma incompatibilidade de função da fonte de alimentação, por exemplo, se uma porta XPS estiver configurada para RPS e ambas as fontes de alimentação estiverem no modo SP, o XPS detectará a incompatibilidade e uma mensagem de erro será enviada.

Restrições do Sistema de Alimentação Expansível 2200

Figura 3. Mostra uma configuração de topologia em estrela. Neste exemplo, os switches estão empilhados em um rack vertical

Os switches Cisco Catalyst 9300 Series vêm com várias opções de fonte de alimentação e você pode usar qualquer uma delas em qualquer switch de uma pilha, em qualquer combinação. 

Esta tabela lista as várias opções de fonte de alimentação para os switches Cisco Catalyst 9300 Series:

Os switches Cisco Catalyst 9300 Series fornecem dois slots para fontes de alimentação redundantes, mas apenas uma fonte é necessária para executar um único switch, a menos que o PoE+ completo seja implantado em um switch de 48 portas. Nesse caso, o requisito de energia é maior que 1700W, que é maior que os 1100W fornecidos pela maior fonte de alimentação disponível. Se o switch for implantado em uma pilha Cisco StackPower, uma segunda fonte de alimentação poderá não ser necessária se a pilha tiver energia extra para atender aos requisitos desse switch, embora o slot da fonte de alimentação deva ser coberto para manter o fluxo de ar adequado.

Você pode combinar os tipos de fonte de alimentação em um switch autônomo ou em uma pilha. Ou seja, você pode combinar uma fonte de alimentação CA de 350 W (o padrão para um switch somente de dados) com uma fonte de alimentação CA de 715 W ou 1100 W (o padrão em um switch PoE completo) ou com uma fonte de alimentação CC de 715 W.

Adição de um novo switch a um StackPower

A tecnologia Cisco StackPower reserva energia suficiente para ativar a MCU de qualquer switch Cisco Catalyst 9300 Series. Ele adiciona resiliência à pilha. Para adicionar novos membros a uma Pilha de Energia operacional (Anel ou Estrela), é possível fazer isso sem interromper o serviço da Pilha de Energia operacional atual. Também é possível "mesclar" dois anéis operacionais (exemplo: dois anéis de dois unidos em um único anel de quatro) sem interrupção de serviço para qualquer um dos anéis. Em todos os casos (para garantir que não haja nenhuma interrupção do serviço) deve-se tomar cuidado para garantir que o anel seja quebrado apenas um ponto por vez.

Modos operacionais do StackPower

O Cisco StackPower tem dois modos de operação: Compartilhado e Redundante.

No modo de compartilhamento, o padrão, toda a potência de entrada está disponível para uso em qualquer lugar na pilha. A energia total disponível é usada para decisões de alocação de energia. Se uma fonte de alimentação falhar, a energia disponível restante do orçamento será utilizada e não haverá impacto nos componentes do sistema nem nos dispositivos PoE. Se não houver energia suficiente no orçamento, os dispositivos PoE poderão ser desligados, seguidos pelos switches com base na prioridade. Por padrão, a ordem de liberação de carga é a seguinte:

• Portas de baixa prioridade
• Portas de alta prioridade
• Switches 

A prioridade de energia é configurável. Por padrão, todas as portas do sistema são consideradas de baixa prioridade.

No modo redundante, a energia da maior fonte de alimentação é subtraída do orçamento de energia. Isso reduz a energia total disponível, mas permite que a energia de reserva esteja disponível no caso de uma falha na fonte de alimentação.

Figura 4. Mostra os Modos Operacionais de StackPower de Compartilhamento e Redundante

Dica: o StackPower também reserva 30 W caso um novo switch seja adicionado à pilha.

Gerenciamento inteligente de carga

O Cisco StackPower tem um esquema de prioridade que cobre até oito switches em uma pilha de dados e todas as portas de toda a pilha. As prioridades são definidas por padrão na criação da pilha, mas são configuráveis e impactam a prioridade na qual um switch ou dispositivo ligado recebe energia. A prioridade determina a ordem em que os dispositivos e switches alimentados são desligados em caso de falta de energia. O gerenciamento inteligente de carga permite o barramento de carga normal. O switch tem três prioridades configuráveis: a prioridade do sistema (ou switch), a prioridade das portas Power over Ethernet (PoE) de alta prioridade e a prioridade das portas PoE de baixa prioridade.

Figura 5. Mostra as prioridades padrão do Cisco StackPower

Dica: os intervalos de prioridade padrão, se nenhum estiver configurado, são de 1 a 9 para switches, de 10 a 18 para portas de alta prioridade e de 19 a 27 para portas de baixa prioridade.

Configurar o Cisco StackPower

Defina o modo StackPower e outros valores de uma pilha definida pelo usuário com o comando stack-power stack <NAME>

Catalyst-9300(config)#stack-power stack MyPowerStack
Catalyst-9300(config-stackpower)#?
Power stack configuration mode:
  default   Set a command to its defaults
  exit      Exit from power stack configuration
  mode      Power stack mode
  no        Negate a command or set its defaults

Especifique o switch desejado para configurar valores de prioridade com o comando stack-power switch <number>.

Catalyst-9300#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z
Catalyst-9300(config)#stack-power switch 3
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority switch 3
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority high 10
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority low 20
Catalyst-9300(config)#end

Dica: você pode configurar os valores de prioridade de cada switch na pilha de energia e todas as portas de alta e baixa prioridade nesse switch para definir a ordem na qual os switches e as portas são desligados quando a energia é perdida e a perda de carga deve ocorrer. Os valores de prioridade vão de 1 a 27; os switches e as portas com os valores mais altos são desativados primeiro

Configure uma interface como de alta ou baixa prioridade com o comando power inline port priority <high/low>.

Catalyst-9300(config)#interface GigabitEthernet1/0/1
Catalyst-9300(config-if)#power inline port priority ?
high high priority port

low  low priority port

Dica: em qualquer switch, o valor de prioridade do switch deve ser inferior aos valores de prioridade de porta e o valor de prioridade alta deve ser definido inferior ao valor de prioridade baixa. Recomendamos que você configure um valor de prioridade diferente para cada switch e para suas portas de alta e baixa prioridade. Essa configuração limita o número de dispositivos desligados ao mesmo tempo em caso de falta de energia. Se você tentar configurar o mesmo valor de prioridade em switches diferentes em uma pilha de energia, a configuração será permitida, mas uma mensagem de log será exibida.

Verifique a configuração do StackPower

Use esta seção para confirmar se a sua configuração funciona corretamente.

Verifique se a pilha de energia está identificada corretamente pelo switch e se as portas StackPower estão conectadas com o comando show stack-power detail. Esse comando também mostra informações de topologia e pode ser usado para verificar se a pilha está cabeada como esperado.

Catalyst-9300#show stack-power detail

Power Stack          Stack  Stack   Total  Rsvd   Alloc  Unused Num Num
Name                 Mode   Topolgy Pwr(W) Pwr(W) Pwr(W) Pwr(W) SW  PS
-------------------- ------ ------- ------ ------ ------ ------ --- -
Powerstack-1         SP-PS  Ring    5115   35     1180   3900   4   5

Power stack name: Powerstack-1   <<---- StackPower Name
Stack mode: Power sharing        <<---- StackPower Operational Mode
Stack topology: Ring
Switch 1:
Power budget: 1200
Power allocated: 240
Low port priority value: 20     
High port priority value: 11    
Switch priority value: 2        
Port 1 status: Connected
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 4 - dcf7.199a.5e80
Neighbor on port 2: Switch 2 - 046c.9d1f.3400



Switch 2:
Power budget: 1230
Power allocated: 240
Low port priority value: 19
High port priority value: 10
Switch priority value: 1            <<---- Priority StackPower values
Port 1 status: Connected             
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 1 - 046c.9d1f.3b80   <<---- StackPower neighbors
Neighbor on port 2: Switch 3 - 046c.9d1f.6c00



Switch 3:
Power budget: 1230
Power allocated: 240
Low port priority value: 21
High port priority value: 12
Switch priority value: 3
Port 1 status: Connected        <<---- StackPower ports status
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 2 - 046c.9d1f.3400
Neighbor on port 2: Switch 4 - dcf7.199a.5e80



Switch 4:
Power budget: 1420
Power allocated: 460
Low port priority value: 22
High port priority value: 13
Switch priority value: 4
Port 1 status: Connected
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 3 - 046c.9d1f.6c00
Neighbor on port 2: Switch 1 - 046c.9d1f.3b80

Esta tabela lista os vários comandos que podem ser usados para verificar o StackPower:

Use o comando show environment power all para exibir o status das fontes de alimentação para cada switch na pilha. Esta saída mostra uma pilha de 4 membros. As fontes de alimentação não estão presentes nos bancos 1A, 1B e 4B.

Catalyst-9300#show environment power all

SW    PID                 Serial#      Status            Sys Pwr   PoE Pwr   Watts
--   ------------------   ----------   ---------------   -------   -------   ----
1A   Not Present
1B   Not Present
2A   PWR-C1-1100WAC       LIT21212WAR  OK                Good      Good      1100
2B   PWR-C1-715WAC        LIT211549FX  OK                Good      Good      715
3A   PWR-C1-1100WAC       LIT21212NFY  OK                Good      Good      1100
3B   PWR-C1-1100WAC       DTN2145V53F  OK                Good      Good      1100
4A   PWR-C1-1100WAC-P     ART2216FDQJ  OK                Good      Good      1100
4B   Not Present

Dica: os slots de fonte de alimentação são nomeados da esquerda para a direita, isto é, o slot A da fonte de alimentação está à esquerda e o slot B da fonte de alimentação está à direita (mais próximo à borda do switch).

Configurar o Sistema de Energia Expansível da Cisco 2200

Definir o nome XPS e outros valores de uma pilha definida pelo usuário

Catalyst-9300(config)#power xps ? 
  <1-16>  Switch Number

Catalyst-9300(config)#power xps 1 name ?        <<---- In a stacked system, the switch-number entered must be the switch number of the active switch. 
  WORD          Name of the XPS
  serialnumber  Use the XPS serial number as the name   <<---- Use the serial number of the XPS 2200 as the system name.

Catalyst-9300(config)#power xps 1 name MY_XPS ?  <<---- Enter a name for the XPS 2200 system. The name can have up to 20 characters.
  <cr>  <cr>

Catalyst-9300(config)#power xps 1 port 1 name ?   <<---- Enter a name for the XPS 2200 switch 1 stackpower port 1
  WORD          Name of port
  hostname      Use the connected switch's hostname as the port name
  serialnumber  Use the connected switch's serial number as the port name

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 ?        <<---- Switch 1 StackPower port 1
  mode      Set the mode of the XPS port
  priority  Set the priority of the XPS port
  role      Set the role of the XPS port

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 mode ?
  disable   Set XPS port mode to disable   <<---- Disable (shut down) the XPS port.
  enable    Set XPS port mode to enable    <<---- Enable the XPS port. This is the default

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 priority ? 
  <1-9>     XPS port priority              <<---- Set the RPS priority of the port. The range is 1 to 9, The 1 is the highest priority. The default priority is the XPS port number.

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 role ?
  auto      Set XPS port role to auto Stack Power <<---- The port mode is determined by the switch connected to the port. This is the default.
  rps       Set XPS port role to RPS              <<---- The XPS acts as a back up if the switch power supply fails. At least one RPS power supply must be in RPS mode for this configuration.

Catalyst-9300#power xps 1 supply ?    <<---- Select the power supply to configure. Power supply A is on the left (labeled PS1) and power supply B (PS2) is on the right.
  A  XPS power supply A
  B  XPS power supply B

Catalyst-9300#power xps 1 supply A mode ?
  rps  RPS                           <<---- Set the power supply mode to RPS, to back up connected switches. This is the default setting for power supply A (PS1)
  sp   Stack Power                   <<---- Set the power supply mode to stack power (SP), to participate in the power stack. This is the default setting for power supply B (PS2).
  
Catalyst-9300#power xps 1 supply A (on|off) <<---- Sets the XPS power supply to be on or off. The default is for both power supplies to be on.

Troubleshooting

Esta seção disponibiliza informações para a solução de problemas de configuração.

Problema - Anel inválido: o C9300 suporta uma pilha StackPower de quatro. Um problema comum ocorre quando uma pilha de dados maior que quatro está fisicamente cabeada para um único anel StackPower. O sistema gera um syslog que reclama de topologia inválida.

%PLATFORM_STACKPOWER-3-INVALID_TOPOLOGY: Invalid power stack topology observed by switch 1. More than four switches are connected in ring topology

Solução: Configure pilhas de energia com um máximo de quatro membros se uma topologia em anel for usada. Se a pilha de dados contiver mais de quatro membros, faça o cabeamento de dois ou mais anéis StackPower. A pilha única de dados suporta várias pilhas de energia.

Problema - Problemas de conectividade de cabo: se um switch perder a conectividade com o cabo conectado às suas portas StackPower, o sistema verá isso como uma reinserção e gerará um syslog.

%PLATFORM_STACKPOWER-6-CABLE_EVENT: Switch 4 stack power cable 2 inserted

Solução: o syslog indica qual switch e porta se desconectam. Inspecione fisicamente esse cabo e recoloque a conexão.  Se o problema persistir, entre em contato com o Centro de Assistência Técnica (TAC).

Problema - Fontes de alimentação desbalanceadas: se um membro da pilha contiver um número desbalanceado de fontes de alimentação, o sistema gerará um syslog.

%PLATFORM_STACKPOWER-4-UNBALANCED_PS: Switch 1's power stack has unbalanced power supplies

Solução: instale um número igual de fontes de alimentação em cada chassi dentro da pilha de energia. Fontes de alimentação de potência mista em um chassi individual são suportadas.

Problema - Conflito do StackPower: se um stackpower contiver mais de 4 membros, o sistema gerará um syslog.

%PLATFORM_STACKPOWER-4-PRIO_CONFLICT: Switch 4's power stack has conflicting power priorities. Device ports continue to reset

Solução: até quatro switches podem fazer parte de uma pilha de energia em uma topologia em anel e até oito switches podem compartilhar energia em uma topologia em estrela que usa um XPS 2200.

Problema - Perda de Redundância de StackPower: Quando uma fonte de alimentação em uma pilha (modo redundante) não está mais presente na pilha ou tem um problema de função, o sistema gera um syslog. 

%PLATFORM_STACKPOWER-4-REDUNDANCY_LOSS:Switch 3's power stack lost redundancy and is now operating in power sharing mode.

Solução: verifique o cabo de alimentação da pilha e a fonte de alimentação para validar/descartar um problema de hardware com a PSU.

Problema - Cabo StackPower A Atual: Pode indicar uma falha de hardware.

%PLATFORM_STACKPOWER-4-CABLE_A_CURRENT_IN: Switch 1 stack power cable 1 inward current is over the limit

Solução: entre em contato com o TAC para obter troubleshooting adicional.

Problema - As portas StackPower permanecem desconectadas com um cabo conectado: verifique se as portas StackPower não estão em um estado de desligamento ao conectar os cabos de alimentação da pilha. Se um cabo se conecta a uma porta fechada, a outra extremidade permanece no estado NoConn. Neste cenário, um cabo de pilha de dados de oito membros não foi configurado corretamente e encontrou problemas que resultaram em várias portas no estado de fechamento. Depois que o cabo da pilha foi instalado corretamente, a topologia do StackPower não foi resolvida como esperado.

C9300-Stack#show stack-power neighbors
Power Stack            Stack    Stack     Total   Rsvd     Alloc   Sw_Avail Num    Num
Name                   Mode     Topolgy   Pwr(W)  Pwr(W)   Pwr(W)  Pwr(W)   SW     PS
--------------------   ------   -------   ------  ------   ------  ------   -----  ----

Powerstack-1           SP-PS    Stndaln   2200    0        243     1957     1      2
Powerstack-1-2         SP-PS    Ring      2200    30       243     1927     1      2
Powerstack-12          SP-PS    Ring      4400    30       486     3884     2      4
Powerstack-14          SP-PS    Ring      4400    30       486     3884     2      4
Powerstack-1-1         SP-PS    Stndaln   2200    0        243     1957     1      2

    Power Stack               Port 1   Port 1            Port 2  Port 2
SW  Name                      Status   Neighbor SW:MAC   Status  Neighbor SW:MAC
--  --------------------      ------   ----------------  ------  ----------------
1   Powerstack-1              Shut     -                 Shut    -
2   Powerstack-1-2            Conn     1:7018.a76c.8a00  NoConn  -
3   Powerstack-12             NoConn   -                 Conn    4:7018.a733.9b00
4   Powerstack-12             Conn     3:7018.a733.8f00  NoConn  -
5   Powerstack-12             Conn     6:7018.a76c.b100  NoConn  -
6   Powerstack-14             Shut     -                 Conn    7:7018.a76d.1680
7   Powerstack-14             Conn     6:7018.a76c.b100  Shut -
8   Powerstack-1-1            NoConn   -                 NoConn -

Solução: falhas e condições de erro podem fazer com que as portas da pilha de energia sejam fechadas e precisam ser reativadas manualmente pela linha de comando ou por meio de uma recarga do sistema.

Considerações

• Apenas quatro switches por pilha em uma topologia em anel.
• Valores baixos são preferidos a valores altos em relação à prioridade de switch e porta.
• O valor de prioridade do switch deve ser inferior aos valores de prioridade de porta.
• O valor de prioridade alta deve ser definido como inferior ao valor de prioridade baixa.
• Apenas desconecte e reconecte os cabos do StackPower quando necessário - a reinserção desnecessária reduz a vida útil do cabo.
• Um novo switch pode se unir a uma pilha de energia estabelecida sem interrupção do serviço - os cabos StackPower podem ser inseridos com o equipamento em operação.
• Entre em contato com o TAC se os problemas persistirem.

Avisos do StackPower

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Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems