思科交换产品

虚拟交换系统

Q. 什么是虚拟交换系统 (VSS)?

A.VSS是一种网络系统虚拟化技术,将两台Cisco® Catalyst® 6500系列交换机组合为单一虚拟交换机,从而提高运营效率、增强不间断通信,并将系统带宽容量扩展到1.4Tbps。在初始阶段,VSS将使两台物理Cisco Catalyst 6500系列交换机作为单一逻辑虚拟交换机运行,称为虚拟交换系统 1440(VSS1440)。(参见图1)

图1虚拟交换系统 1440与传统网络设计的比较

虚拟交换系统 1440与传统网络设计的比较

Q. 什么是VSS1440?

A.VSS1440指由两台采用Virtual Switching Supervisor 720-10GE的Cisco Catalyst 6500系列交换机构成的VSS。在一个VSS中,同时激活这两个机箱的数据平面和交换阵列,各支持720Gbps管理引擎,每VSS共1400-Gbps交换容量。只有其中一个虚拟交换机成员有激活的控制平面。这两个机箱通过机箱间状态切换(SSO)机制和不间断转发(NSF)保持同步,即使某个管理引擎或机箱发生了故障,也能提供不间断通信。

Q. VSS有什么优势?

A.与传统的L2/L3网络设计相比,VSS提供了出色优势,可分为以下四个大类:

  1. VSS通过简化网络提高了运营效率,将交换机管理开销降低至少50%。
    • 为Cisco Catalyst 6500虚拟交换机提供单管理点、IP地址和路由实例
      - 管理单一配置文件和节点。无需用相同策略配置冗余交换机两次。
      - 每VLAN只需一个网关IP地址,而不必像现在这样每VLAN使用三个IP地址。
      - 无需再使用HSRP、VRRP和GLBP。
      - 能使用CiscoWorks LAN Management System (LMS) 3.0来将Cisco Catalyst 6500虚拟交换机作为单一实体加以集中管理。
    • 多机箱EtherChannel®(MEC)是一种L2多路径技术,创建了简化的无环路技术,不再采用生成树协议,同时仍能激活以严格防御用户误配置。
    • 灵活的部署选项。底层物理交换机不必共置。这两个物理交换机通过标准万兆以太网接口相连,因此能位于任何位置,其相隔的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如,如采用X2-10GB-ER万兆以太网光纤,这两个交换机可相距40公里。
  2. VSS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(例如转发表信息、NetFlow、网络地址转换[NAT]、验证和授权等)的应用。凭借VSS,在一个虚拟交换机成员发生故障时,不再需要进行L2/L3协议重收敛,能在一秒内实现确定性虚拟交换机恢复。
    • 使用EtherChannel(802.3ad或PAgP)能在一秒内完成确定性L2链路恢复,无需再使用生成树协议来进行链路恢复。
  3. VSS能够将系统带宽容量扩展到1.4 Tbps。
    • 在冗余Cisco Catalyst 6500系列交换机上激活所有可用的L2带宽,提供自动、精确的负载均衡。其链路负载均衡进行了优化,因为它以L2/L3/L4参数等更精确的信息为基础,与生成树协议配置中基于虚拟局域网(VLAN)的负载均衡不同。
    • 为冗余数据中心交换机上的服务器网络接口卡(NIC)提供基于标准的链路汇聚,实现最高服务器带宽吞吐率,并在需要配置专用NIC厂商机制时,增加数据中心中基于标准的组件数目(即服务器NIC)。
    • 最大限度地利用Cisco Catalyst 6500虚拟交换机中所有(132个)万兆以太网端口。
    • 通过以下措施节约带宽:
      - 消除传统园区网设计中非对称路由引起的单播泛洪。
      - 使用多机箱EtherChannel增强,来减少园区内流量传输所需的跳数。
  4. VSS使用现有多层交换架构。
    • VSS 使用简化的架构增强了现有多层交换架构,不必从根本上对架构进行改动,从而能方便地采用技术。
    • 使用现有Cisco Catalyst 6500投资,简化了VSS的部署。非E系列和E系列Catalyst 6500系列交换机机箱均支持VSS,VSS支持所有Cisco Catalyst 6500系列 6700系列模块。
    • VSS在Cisco Catalyst 6500虚拟交换机成员间使用基于标准的万兆以太网连接,支持灵活的距离选项。底层物理交换机无需共置。

Q. VSS的目标部署地点有哪些?

VSS主要应部署于网络中的以下地点(图2):

  • 园区网或数据中心核心/分布层
  • 数据中心接入层(服务器连接)

图2 使用虚拟交换系统简化高可用性网络设计

使用虚拟交换系统简化高可用性网络设计

Q.VSS由哪些组件构成?

A.VSS由以下组件构成:

  • 虚拟交换机成员:部署了Virtual Switching Supervisor 720 10GE的 Cisco Catalyst 6500 系列交换机(初始版本包括两台交换机)。
  • 虚拟交换机链路(VSL):在虚拟交换机成员间采用万兆以太网连接(使用EtherChannel,多达8条连接)。万兆以太网连接必须为一个或多个以下模块:
    - Virtual Switching Supervisor 720 10GE: 万兆以太网上行链路端口
    - WS-X6708-10G 模块: 任意万兆以太网端口

除在两个虚拟交换机成员间进行控制面板通信外,VSL也能传输普通数据流量。VSL链路的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如,如采用X2-10GB-ER 光纤,VSL可跨越的距离为40公里。(参见图3)

图3 使用Cisco Catalyst 6500系列交换机的虚拟交换系统 1440

使用Cisco Catalyst 6500系列交换机的虚拟交换系统 1440

Q. VSS有哪些硬件和软件要求及限制?

A. 表1列出了硬件和软件的要求及限制。

表1 硬件和软件的要求及限制
硬件/软件 要求
软件 Cisco IOS® 12.2(33)SXH
上市时间:2007年11月
管理引擎 Virtual Switching Supervisor 720-10GE (VS-S720-10GE-3C 和 VS-S720-10GE-3CXL)
上市时间:2007年11月
注意: 初始版本支持每虚拟交换机成员(或机箱)一个管理引擎。未来的软件版本中将不再有此限制。
模块
  • 所有带集中转发卡(CFC)的6700系列模块
  • 所有带分布式转发卡(DFC) 3C或 DFC3CXL的 6700 系列模块
分布式转发卡 (DFC) DFC3C (WS-F6700-DFC3C 和 WS-F6700-DFC3C-XL)
VSL端口:万兆以太网端口
  • Virtual Switching Supervisor 720-10GE
  • WS-X6708-10G-3C 和 WS-X6708-10G-3CXL
最长 VSL 距离 最长VSL距离取决于用于VSL万兆以太网连接的X2光纤:
  • X2-10GB-CX4: 15m
  • X2-10GB-LX4: 300m
  • X2-10GB-SR: 26m (FDDI级MMF), 300M(采用OM3 MMF)
  • X2-10GB-LR: 10km
  • X2-10GB-ER: 40km
  • X2-10GB-LRM: 220m,采用MMF
机箱 所有 Cisco Catalyst 6500 机箱
电源
  • Cisco Catalyst 6503-E 和 6504-E交换机:所有所支持的电源
  • Cisco Catalyst 6506、6506-E、6509、6509-E、6509-NEB-A、6509-V-E和6513 交换机:至少2500W
服务模块 NAM 1 和 2
注: 未来软件版本中计划支持其他服务模块。
广域网模块 初始版本中不支持。

Q.什么是多机箱EtherChannel?

A.多机箱EtherChannel(MEC)是一种L2多路径技术。这类EtherChannel形式允许相连节点在构成VSS的两个物理Cisco Catalyst 6500系列交换机间端接EtherChannel,从而创建简单的无环路L2拓扑结构。在VSS拓扑结构中使用MEC,能使所有链路激活,并同时在不采用生成树协议的情况下,提供高度可用的拓扑结构。在最初的版本中,VSS上能配置128条 MEC,未来软件版本将对其进行进一步扩展。

Q. 一个VSS能由多少个Cisco Catalyst 6500系列交换机组成?

A. VSS1440将允许两个物理Cisco Catalyst 6500系列交换机作为一个VSS运行。这两个物理机箱无需在安装的模块类型甚或机箱类型方面保持一致。例如,能将一个WS-C6503-E机箱与一个WS-C6513机箱结合构成一个VSS。利用未来软件版本,可能可扩展到2台机箱以上。

Q. VSS提供哪些高可用性机制?

A. VSS使用机箱间NSF/SSO作为两台机箱间的主要高可用性机制。一个虚拟交换机成员机箱将作为主用虚拟交换机成员,另一成员将处于控制面板的热等待状态。请注意,这两个机箱的数据面板均可用,因此总流量转发能力为1440Gbps。当一个虚拟交换机成员发生故障时,网络中无需进行协议重收敛。接入层或核心层交换机继续转发流量,因为它们只会检测出EtherChannel捆绑中有一个链路故障,所以不需要重收敛任何协议。通过VSS传输的流量不会发生任何中断。在传统模式中,一台交换机发生故障就会导致STP、HSRP和路由协议等多个控制协议进行收敛,与之相比,交换机故障时VSS机制远要出色得多。

Q. 是否有管理工具能有助于迁移到VSS?

A. 是的,CiscoWorks LAN Management Solution (LMS)3.0将支持VSS的管理。LMS能够集中管理VSS部署,具有以下特性:

  • VSS设置向导,有助于简化从独立交换机的升级。
  • Resource Management Essential (RME)工具为构成VSS的交换机提供库存清单、配置和软件镜像支持。
  • 2007年第四季度,带VSS支持的CiscoView 工具LMS 3.0将面世,提供每个VSS成员交换机的物理视图。

Q. 如果虚拟交换机成员间的所有VSL连接丢失,将会发生什么?

A. VSL能在两台交换机间配置多达8条链路,使用任意组合的线卡或管理引擎端口,提供高冗余性。如果在极意外的情况下,虚拟交换机成员间的所有VSL连接均丢失,而虚拟交换机成员均正常运行,那么VSS将转为双激活恢复模式。
通过以下两种方法之一,能迅速(在一秒内)检测出双激活状态:

  • 连接思科交换机,改进MEC中使用的PAgP
  • 在虚拟交换机成员间的直接连接链路(除VSL外)上,或通过接入层交换机的L2链路,进行L3双向转发检测(BFD)配置

在双激活恢复模式中,以前主用的虚拟交换机成员除VSL接口外的所有接口都处于操作关闭状态。新的主用虚拟交换机继续在所有链路上转发流量。

联系我们