Configuración y solución de problemas de StackPower y XPS 2200 en switches Catalyst 9300

Introducción

Este documento describe la configuración de Cisco StackPower y eXpandable Power System (XPS) 2200 y cómo resolver problemas relacionados.

Prerequisites

Requirements

No hay requisitos específicos para este documento.

Antecedentes

StackPower es una función que añade toda la potencia disponible en una pila de switches y la gestiona como una red de energía eléctrica común para toda la pila. Catalyst 9300 ofrece la posibilidad de crear una red de energía eléctrica para utilizar cables de alimentación de pila dedicados. En caso de fallo de la fuente de alimentación o de un consumo de alimentación mayor de PoE, el switch puede utilizar la alimentación de la red compartida para soportar la carga adicional.  La alimentación de la pila se puede implementar de dos formas: potencia compartida y modo redundante. Esto ayuda a lograr un control más granular sobre el uso de la energía.

StackPower ofrece una implementación de sistema de alimentación redundante (RPS) sin impacto medioambiental. Admite una arquitectura de pago en función del crecimiento similar a la pila de datos de StackWise y proporciona redundancia 1+N con alimentación en línea. 

La función principal del circuito de alimentación de la pila es mantener una distribución segura de la alimentación de las fuentes de alimentación de entrada a todas las cargas diferentes. StackPower admite una pila de cuatro switches en una topología r, aunque es posible contar con varias pilas de alimentación en una sola pila StackWise. Por ejemplo, una pila de datos StackWise de ocho switches se puede configurar en dos pilas StackPower de cuatro switches. Hasta ocho switches pueden formar parte de una pila de alimentación en topología de estrella.

Componentes

La información de este documento se basa en el switch C9300 Series

(Las variantes de C9300L no admiten StackPower)

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

En esta tabla se enumeran los distintos cables de Cisco StackPower y XPS:

Cisco StackPower Los cables XPS están adaptados y tienen bandas de colores en los extremos para ayudarle a comprender a qué se puede conectar el conector.

Sugerencia: el extremo del cable con la banda verde solo se puede conectar a un switch Catalyst de Cisco serie 9300. El extremo del cable con la banda amarilla se puede conectar a un switch serie 9300 o a un XPS 2200.

Figura 1. Muestra una configuración en anillo para utilizar los cables de 0,3 metros de Cisco StackPower suministrados y un cable de 1,5 metros. En este ejemplo, los switches se apilan en un rack vertical.

Cables StackPower y StackWise instalados correctamente

Figura 2 Topología de timbre 

Cisco Expandible Power System 2200

El sistema de alimentación ampliable XPS 2200 es necesario para la topología de estrella. El XPS 2200 es el sistema de alimentación redundante de última generación que proporciona redundancia para hasta ocho switches Catalyst de Cisco serie 9300, así como capacidad Cisco StackPower para hasta ocho switches serie 9300.

Cisco eXpandable Power System (XPS) 2200 es un sistema de alimentación independiente que puede conectar a switches Catalyst. El XPS 2200 puede proporcionar alimentación de reserva a los dispositivos conectados que experimenten un fallo en la fuente de alimentación o, en una pila de alimentación de un switch Catalyst, puede suministrar alimentación adicional al presupuesto de la pila de alimentación. Los puertos de alimentación y las fuentes de alimentación internas del XPS 2200 pueden funcionar en modo de fuente de alimentación redundante (RPS) o en modo de alimentación de pila (SP).

Modos de fuente de alimentación del XPS 2200

El XPS tiene dos fuentes de alimentación que también pueden estar en modo RPS o SP.

En el modo SP, todos los puertos SP del XPS pertenecen a la misma pila de alimentación. Cuando una pila de alimentación incluye un XPS, la topología de la pila es una topología de estrella y consta de hasta nueve switches miembros más el XPS 2200. La fuente de alimentación XPS o las fuentes de alimentación que están en modo SP se consideran en el balance de potencia. Si ambas fuentes de alimentación XPS se encuentran en modo RPS, la pila de alimentación consta únicamente de los switches conectados a los puertos XPS en modo SP y el balance de potencia viene determinado por las fuentes de alimentación de estos switches.

Si hay una discordancia de función de fuente de alimentación, por ejemplo, si un puerto XPS está configurado para RPS y ambas fuentes de alimentación están en modo SP, el XPS detecta la discordancia y se envía un mensaje de error.

Restricciones de Expandible Power System 2200

Figura 3. Muestra una configuración de topología de estrella. En este ejemplo, los switches se apilan en un rack vertical

Los switches Catalyst de Cisco serie 9300 incluyen varias opciones de fuentes de alimentación y puede utilizar cualquiera de ellas en cualquier switch de una pila y en cualquier combinación. 

Esta tabla enumera las diversas opciones de fuentes de alimentación para los switches Catalyst de Cisco serie 9300:

Los switches Catalyst de Cisco serie 9300 proporcionan dos ranuras para fuentes de alimentación redundantes, pero solo se necesita una fuente para ejecutar un solo switch a menos que se implemente PoE+ completo en un switch de 48 puertos. En ese caso, el requisito de potencia es superior a 1700 W, que es más que los 1100 W proporcionados por la fuente de alimentación disponible más grande. Si el switch se implementa dentro de una pila Cisco StackPower, puede que no sea necesaria una segunda fuente de alimentación si la pila tiene alimentación adicional para cumplir los requisitos de este switch, aunque la ranura de la fuente de alimentación debe estar cubierta para mantener un flujo de aire adecuado.

Puede mezclar los tipos de fuentes de alimentación en un switch independiente o en una pila. Es decir, puede combinar una fuente de alimentación de CA de 350 W (el valor predeterminado para un switch solo de datos) con una fuente de alimentación de CA de 715 W o 1100 W (el valor predeterminado en un switch PoE completo) o con una fuente de alimentación de CC de 715 W.

Adición de un nuevo switch a StackPower

La tecnología de Cisco StackPower reserva suficiente potencia para aumentar la MCU de cualquier switch Catalyst de Cisco serie 9300. Añade resistencia a la pila. Para agregar nuevos miembros a una pila de alimentación operativa (anillo o estrella), se puede realizar sin interrupción del servicio de la pila de alimentación operativa actual. También es posible "fusionar" dos anillos operativos (por ejemplo, dos anillos de dos anillos fusionados en un solo anillo de cuatro) sin que se interrumpa el servicio en ninguno de los anillos. En todos los casos (para asegurarse de que no se interrumpa el servicio), debe tenerse cuidado para garantizar que el anillo se rompa solo en un punto a la vez.

Modos operativos de StackPower

Cisco StackPower cuenta con dos modos de funcionamiento: compartido y redundante.

En el modo de uso compartido, el valor predeterminado, toda la potencia de entrada está disponible para su uso en cualquier lugar de la pila. La potencia total disponible se utiliza para las decisiones de asignación de potencia. Si una fuente de alimentación falla, se utiliza la energía disponible que queda del presupuesto y no se produce ningún impacto en los componentes del sistema ni en los dispositivos PoE. Si no hay suficiente energía en el presupuesto, los dispositivos PoE podrían apagarse, seguidos de los switches según la prioridad. De forma predeterminada, el orden de reducción de la carga es el siguiente:

• Puertos de baja prioridad
• Puertos de alta prioridad
• Switches 

La prioridad de alimentación es configurable. De forma predeterminada, todos los puertos del sistema se consideran de baja prioridad.

En el modo redundante, la alimentación de la fuente de alimentación más grande se resta del balance de potencia. Esto reduce la potencia total disponible, pero permite que la potencia de reserva esté disponible en caso de fallo de la fuente de alimentación.

Figura 4 Muestra los modos operativos StackPower redundante y compartido

Consejo: StackPower también reserva 30 W en caso de que se añada un nuevo switch a la pila.

Administración inteligente de la carga

Cisco StackPower cuenta con un esquema de prioridades que cubre hasta ocho switches en una pila de datos y todos los puertos de la pila completa. Las prioridades se establecen de forma predeterminada al crear la pila, pero son configurables y afectan a la prioridad en la que un switch o dispositivo alimentado recibe alimentación. La prioridad determina el orden en el que se apagan los dispositivos y switches alimentados en caso de que se produzca un corte en el suministro eléctrico. La gestión inteligente de la carga permite reducir la carga sin errores. El switch tiene tres prioridades configurables: la prioridad del sistema (o switch), la prioridad de los puertos de alta prioridad Power over Ethernet (PoE) y la prioridad de los puertos PoE de baja prioridad.

Figura 5. Muestra las prioridades predeterminadas de Cisco StackPower

Sugerencia: Los rangos de prioridad predeterminados, si no hay ninguno configurado, son de 1 a 9 para los switches, de 10 a 18 para los puertos de alta prioridad y de 19 a 27 para los puertos de baja prioridad.

Configuración de Cisco StackPower

Defina el modo StackPower y otros valores de una pila definida por el usuario con el 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 el switch deseado para configurar los valores de prioridad con el 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

Sugerencia: Puede configurar los valores de prioridad de cada switch de la pila de alimentación y todos los puertos de alta y baja prioridad de ese switch para establecer el orden en el que los switches y los puertos se apagan cuando se pierde alimentación y debe producirse una reducción de la carga. Los valores de prioridad son del 1 al 27; los switches y puertos con los valores más altos se apagan primero

Configure una interfaz como de alta o baja prioridad con el 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

Sugerencia: En cualquier switch, el valor de prioridad del switch debe ser menor que los valores de prioridad del puerto y el valor de prioridad alta debe ser menor que el valor de prioridad baja. Recomendamos que configure un valor de prioridad diferente para cada switch y para sus puertos de alta y baja prioridad. Esta configuración limita el número de dispositivos que se apagan a la vez en caso de pérdida de energía. Si intenta configurar el mismo valor de prioridad en diferentes switches de una pila de alimentación, se permite la configuración, pero se muestra un mensaje de registro.

Verificar la configuración de StackPower

Utilize esta sección para confirmar que su configuración funcione correctamente.

Verifique que el switch identifique correctamente la pila de alimentación y que los puertos StackPower estén conectados con el comando show stack-power detail. Este comando también muestra información de topología y se puede utilizar para verificar que la pila esté cableada como se esperaba.

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 tabla enumera los diversos comandos que se pueden utilizar para verificar StackPower:

Utilice el comando show environment power all para ver el estado de las fuentes de alimentación para cada switch dentro de la pila. Este resultado muestra una pila de 4 miembros. Las fuentes de alimentación no están presentes en los bancos 1A, 1B y 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

Sugerencia: las ranuras de la fuente de alimentación se nombran de izquierda a derecha; es decir, la ranura A de la fuente de alimentación se encuentra a la izquierda y la ranura B de la fuente de alimentación, a la derecha (más cercana al extremo del switch).

Configuración de Cisco Expandible Power System 2200

Definir el nombre XPS y otros valores de una pila definida por el usuario

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.

Troubleshoot

En esta sección se brinda información que puede utilizar para resolver problemas en su configuración.

Problema - Timbre no válido: el C9300 admite una pila StackPower de cuatro. Un problema común ocurre cuando una pila de datos de más de cuatro está cableada físicamente para un único anillo StackPower. El sistema genera un registro del sistema que se queja de una topología no válida.

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

Solución: configure pilas de alimentación con un máximo de cuatro miembros si se utiliza una topología de anillo. Si la pila de datos contiene más de cuatro miembros, el cable de dos o más anillos de StackPower. La pila de datos única admite varias pilas de alimentación.

Problema - Problemas de conectividad de cable: Si un switch pierde la conectividad con el cable conectado a sus puertos StackPower, el sistema lo ve como una reinserción y genera un registro del sistema.

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

Solución: El registro del sistema indica qué switch y qué puerto se desconectan. Inspeccione físicamente este cable y vuelva a colocar la conexión.  Si el problema continúa, póngase en contacto con el centro de asistencia técnica (TAC).

Problema - Fuentes de alimentación no balanceadas: Si un miembro de la pila contiene un número no balanceado de fuentes de alimentación, el sistema genera un registro del sistema.

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

Solución: instale el mismo número de fuentes de alimentación en cada chasis de la pila de alimentación. Se admiten fuentes de alimentación de varios vatios en un chasis individual.

Problema - Conflicto de StackPower: Si una pila de alimentación contiene más de 4 miembros, el sistema genera un registro del sistema.

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

Solución: hasta cuatro switches pueden formar parte de una pila de alimentación en una topología de anillo, y hasta ocho switches pueden compartir la alimentación en una topología de estrella que utiliza un XPS 2200.

Problema - Pérdida de redundancia de StackPower: cuando una fuente de alimentación en una pila de alimentación (modo redundante) ya no está presente en la pila o tiene un problema de función, el sistema genera un registro del sistema. 

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

Solución: compruebe el cable de alimentación de la pila y la fuente de alimentación para validar/descartar un problema de hardware con la PSU.

Problema - Corriente A del cable de StackPower: podría indicar una falla de hardware.

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

Solución: Póngase en contacto con el TAC para resolver más problemas.

Problema - Los puertos StackPower permanecen desconectados con un cable conectado: asegúrese de que los puertos StackPower no estén apagados cuando conecte los cables de alimentación de la pila. Si un cable se conecta a un puerto cerrado, el otro extremo permanece en el estado NoConn. En este escenario, un cable de pila de datos de ocho miembros no se configuró correctamente y encontró problemas que resultaron en varios puertos en estado cerrado. Una vez instalado correctamente el cable de pila, la topología de StackPower no se resolvió como se esperaba.

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 -

Solución: Los fallos y las condiciones de error pueden provocar el cierre de los puertos de la pila de alimentación y deben volver a activarse manualmente mediante la línea de comandos o mediante una recarga del sistema.

Consideraciones

• Solo cuatro switches por pila en una topología de anillo.
• Se prefieren valores bajos a valores altos con respecto a la prioridad de puerto y switch.
• El valor de prioridad del switch debe ser menor que los valores de prioridad del puerto.
• El valor de prioridad alta debe establecerse en un nivel inferior al valor de prioridad baja.
• Solo desconecte y vuelva a conectar los cables StackPower cuando sea necesario; la inserción innecesaria reduce la vida útil del cable.
• Un nuevo switch puede unirse a una pila de alimentación establecida sin interrupción del servicio. Los cables StackPower se pueden insertar en caliente.
• Póngase en contacto con el TAC si persisten los problemas.

Advertencias de StackPower

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Guía de instalación de hardware de los switches Catalyst de Cisco serie 9300

Soporte Técnico y Documentación - Cisco Systems