Configurazione e risoluzione dei problemi di StackPower e XPS 2200 sugli switch Catalyst 9300

Introduzione

In questo documento viene descritta la configurazione di Cisco StackPower e di eXpandable Power System (XPS) 2200 e viene spiegato come risolvere i problemi correlati.

Prerequisiti

Requisiti

Nessun requisito specifico previsto per questo documento.

Premesse

StackPower è una funzione che aggrega tutta l'alimentazione disponibile in uno stack di switch e la gestisce come un unico pool di alimentazione comune per l'intero stack. Catalyst 9300 consente di creare un pool di alimentazione per l'utilizzo di cavi di alimentazione dello stack dedicati. In caso di guasto dell'alimentatore o di assorbimento di potenza PoE, lo switch può utilizzare l'alimentazione del pool condiviso per supportare il carico aggiuntivo.  L'alimentazione dello stack può essere installata in due modalità: condivisione dell'alimentazione e modalità ridondante. In questo modo è possibile ottenere un controllo più granulare sull'utilizzo dell'alimentazione.

StackPower offre un'installazione RPS (Redundant Power System) a ingombro zero. Supporta un'architettura "pay-as-you-grow" simile allo stack di dati StackWise e fornisce ridondanza 1+N con alimentazione in linea. 

La funzione principale del circuito di alimentazione dello stack è quella di mantenere una distribuzione sicura dell'alimentazione dagli alimentatori di input a tutti i vari carichi. StackPower supporta uno stack di quattro switch in una topologia r, anche se in un singolo stack StackWise sono possibili più stack di alimentazione. Ad esempio, uno stack di dati StackWise di otto switch può essere configurato in due stack StackPower di quattro switch. In una topologia a stella, fino a otto switch possono far parte di uno stack di alimentazione.

Componenti

Per la stesura del documento, sono stati usati switch serie C9300

(le varianti C9300L non supportano StackPower)

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Nella tabella seguente vengono elencati i vari cavi Cisco StackPower e XPS:

Cisco Alimentazione stack e i cavi XPS sono dotati di chiavi e di bande colorate sulle estremità per facilitare la comprensione dei componenti a cui può essere collegato il connettore.

Suggerimento: l'estremità del cavo con banda verde può essere collegata solo a uno switch Cisco Catalyst serie 9300. L'estremità del cavo con banda gialla può essere collegata a uno switch serie 9300 o a un XPS 2200.

Figura 1. Mostra una configurazione ad anello per l'utilizzo di entrambi i cavi Cisco StackPower da 0,3 m forniti e di un cavo da 1,5 m. Nell'esempio, gli switch sono impilati in un rack verticale.

Installazione corretta dei cavi StackPower e StackWise

Figura 2. Topologia ad anello 

Cisco Expandable Power System 2200

Il sistema di alimentazione espandibile XPS 2200 è richiesto per la topologia a stella. XPS 2200 è il sistema di alimentazione ridondante di nuova generazione che fornisce ridondanza per un massimo di otto switch Cisco Catalyst serie 9300 e funzionalità Cisco StackPower per un massimo di otto switch serie 9300.

Cisco eXpandable Power System (XPS) 2200 è un sistema di alimentazione standalone collegabile agli switch Catalyst. XPS 2200 può fornire alimentazione di backup ai dispositivi collegati in caso di guasto dell'alimentatore oppure, in uno stack di alimentazione dello switch Catalyst, può fornire alimentazione aggiuntiva al budget dello stack. Le porte di alimentazione e gli alimentatori interni di XPS 2200 possono funzionare in modalità RPS (Redundant Power Supply) o SP (Stack Power).

Modalità dell'alimentatore di XPS 2200

XPS dispone di due alimentatori che possono essere anche in modalità RPS o SP.

In modalità SP, tutte le porte SP su XPS appartengono allo stesso stack di alimentazione. Quando uno stack di alimentazione include un XPS, la topologia dello stack è una topologia a stella ed è costituita da un massimo di nove switch membri più XPS 2200. L'alimentatore o gli alimentatori XPS in modalità SP sono considerati nel budget di alimentazione. Se entrambi gli alimentatori XPS sono in modalità RPS, lo stack di alimentazione è costituito solo dagli switch connessi alle porte XPS in modalità SP e il budget di alimentazione è determinato dagli alimentatori di questi switch.

In caso di mancata corrispondenza del ruolo dell'alimentatore, ad esempio se una porta XPS è configurata per RPS ed entrambi gli alimentatori sono in modalità SP, XPS rileva la mancata corrispondenza e invia un messaggio di errore.

Restrizioni Expandable Power System 2200

Figura 3. Mostra una configurazione a stella della topologia. Nell'esempio, gli switch sono impilati in un rack verticale

Gli switch Cisco Catalyst serie 9300 sono dotati di diverse opzioni di alimentazione e possono essere utilizzati su qualsiasi switch di uno stack, in qualsiasi combinazione. 

Nella tabella seguente vengono elencate le diverse opzioni di alimentazione per gli switch Cisco Catalyst serie 9300:

Gli switch Cisco Catalyst serie 9300 offrono due slot per alimentatori ridondanti, ma per eseguire un singolo switch è necessario un solo alimentatore, a meno che non venga implementata la funzionalità PoE+ completa su uno switch a 48 porte. In tal caso, il requisito di alimentazione è maggiore di 1700W, che è maggiore dei 1100W forniti dal più grande alimentatore disponibile. Se lo switch viene implementato all'interno di uno stack di alimentazione dello stack Cisco, potrebbe non essere necessario un secondo alimentatore se lo stack dispone di alimentazione aggiuntiva per soddisfare i requisiti dello switch, anche se lo slot dell'alimentatore deve essere coperto per mantenere il corretto flusso d'aria.

È possibile combinare i diversi tipi di alimentatori in uno switch standalone o in uno stack. Ovvero, è possibile combinare un alimentatore CA da 350 W (l'impostazione predefinita per uno switch solo dati) con un alimentatore CA da 715 W o 100 W (l'impostazione predefinita in uno switch PoE completo) o con un alimentatore CC da 715 W.

Aggiunta di un nuovo switch a uno stackPower

La tecnologia Cisco StackPower fornisce alimentazione sufficiente per avviare la MCU di uno switch Cisco Catalyst serie 9300. Aggiunge flessibilità allo stack. L'aggiunta di un nuovo membro a uno stack di alimentazione operativo (ad anello o a stella) può avvenire senza interruzione del servizio dello stack di alimentazione operativo corrente. È anche possibile "fondere" due anelli operativi (ad esempio, due anelli di due fusi in un singolo anello di quattro) senza interruzione del servizio su entrambi gli anelli. In tutti i casi (per garantire che non vi siano interruzioni del servizio) è necessario assicurarsi che l'anello si rompa solo in un momento alla volta.

Modalità operative StackPower

Cisco StackPower può funzionare in due modalità: Shared e Redundant (Condiviso e ridondante).

In modalità condivisione, per impostazione predefinita, tutta la potenza in ingresso è disponibile per l'uso in qualsiasi punto dello stack. L'energia totale disponibile viene utilizzata per le decisioni di allocazione dell'energia. In caso di guasto di un alimentatore, viene utilizzata l'alimentazione rimanente del budget e non si verifica alcun impatto sui componenti del sistema o sui dispositivi PoE. Se l'alimentazione nel budget non è sufficiente, i dispositivi PoE potrebbero essere spenti, seguiti dagli switch in base alla priorità. Per impostazione predefinita, l'ordine di riduzione del carico è il seguente:

• Porte a bassa priorità
• Porte ad alta priorità
• Switch 

La priorità di alimentazione è configurabile. Per impostazione predefinita, tutte le porte del sistema sono considerate a bassa priorità.

In modalità ridondante, l'alimentazione proveniente dall'alimentatore più grande viene sottratta dal budget energetico. In questo modo si riduce la quantità totale di energia disponibile, ma si rende disponibile l'alimentazione di backup in caso di interruzione dell'alimentazione.

Figura 4. Mostra le modalità operative di condivisione e stack ridondante

Suggerimento: StackPower riserva anche 30 W in caso di aggiunta di un nuovo switch allo stack.

Gestione intelligente dei carichi

Cisco StackPower ha uno schema di priorità che copre fino a otto switch in uno stack di dati e tutte le porte dell'intero stack. Le priorità sono impostate per impostazione predefinita al momento della creazione dello stack, ma sono configurabili e influiscono sulla priorità di alimentazione di uno switch o di un dispositivo alimentato. La priorità determina l'ordine in cui i dispositivi e gli switch alimentati vengono spenti in caso di interruzione dell'alimentazione. La gestione intelligente dei carichi consente un'agevole riduzione dei carichi. Lo switch ha tre priorità configurabili: la priorità del sistema (o dello switch), la priorità delle porte Power over Ethernet (PoE) ad alta priorità e la priorità delle porte PoE a bassa priorità.

Figura 5. Mostra le priorità predefinite di Cisco StackPower

Suggerimento: se non ne è stato configurato alcuno, gli intervalli di priorità predefiniti sono compresi tra 1 e 9 per gli switch, tra 10 e 18 per le porte ad alta priorità e tra 19 e 27 per le porte a bassa priorità.

Configurazione di Cisco StackPower

Definire la modalità StackPower e altri valori di uno stack definito dall'utente con il 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

Specificare lo switch desiderato per configurare i valori di priorità con il 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

Suggerimento: è possibile configurare i valori di priorità di ciascuno switch nello stack di alimentazione e di tutte le porte a bassa e alta priorità sullo switch in modo da impostare l'ordine in cui gli switch e le porte vengono arrestati in caso di interruzione dell'alimentazione e di riduzione del carico. I valori di priorità sono compresi tra 1 e 27; gli switch e le porte con i valori più alti vengono chiusi per primi

Configurare un'interfaccia con priorità alta o bassa usando il comando power inline port priority <alta/bassa>.

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

low  low priority port

Suggerimento: su uno switch, il livello di priorità dello switch deve essere inferiore ai valori di priorità della porta e il livello di priorità alta deve essere impostato su un livello inferiore al livello di priorità bassa. È consigliabile configurare un valore di priorità diverso per ciascuno switch e per le relative porte a bassa e alta priorità. Questa configurazione limita il numero di dispositivi che devono essere spenti contemporaneamente in caso di interruzione dell'alimentazione. Se si tenta di configurare lo stesso livello di priorità su switch diversi in uno stack di alimentazione, la configurazione è consentita, ma viene visualizzato un messaggio di registro.

Verifica della configurazione dell'alimentazione dello stack

Fare riferimento a questa sezione per verificare che la configurazione funzioni correttamente.

Verificare che lo stack di alimentazione sia identificato correttamente dallo switch e che le porte StackPower siano connesse con il comando show stack-power detail. Questo comando mostra anche le informazioni sulla topologia e può essere usato per verificare che lo stack sia collegato come previsto.

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

Nella tabella seguente vengono elencati i vari comandi che è possibile utilizzare per verificare lo stato di StackPower:

Per visualizzare lo stato degli alimentatori di ciascuno switch dello stack, usare il comando show environment power all. Questo output mostra uno stack di 4 membri. Gli alimentatori non sono presenti nelle banche 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

Suggerimento: gli slot di alimentazione sono denominati da sinistra a destra, ovvero lo slot A è a sinistra e lo slot B è a destra (più vicino al bordo dello switch).

Configurazione di Cisco Expandable Power System 2200

Definizione del nome XPS e di altri valori di uno stack definito dall'utente

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.

Risoluzione dei problemi

Le informazioni contenute in questa sezione permettono di risolvere i problemi relativi alla configurazione.

Problema - Anello non valido: il modello C9300 supporta uno stack StackPower di quattro unità. Un problema comune si verifica quando uno stack di dati maggiore di quattro è collegato fisicamente a un singolo anello di alimentazione dello stack. Il sistema genera un syslog che lamenta una topologia non valida.

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

Soluzione: configurare stack di alimentazione con un massimo di quattro membri se viene utilizzata una topologia ad anello. Se lo stack di dati contiene più di quattro membri, collegare via cavo due o più anelli StackPower. L'unico stack di dati supporta più stack di alimentazione.

Problema - Problemi di connettività del cavo: se uno switch perde la connettività con il cavo collegato alle porte di alimentazione dello stack, il sistema lo visualizza come un reinserimento e genera un syslog.

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

Soluzione: il syslog indica lo switch e la porta che si disconnettono. Ispezionare fisicamente il cavo e ricollegare la connessione.  Se il problema persiste, contattare il Technical Assistance Center (TAC).

Problema - Alimentatori non bilanciati: se un dispositivo membro dello stack contiene un numero non bilanciato di alimentatori, il sistema genera un syslog.

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

Soluzione: installare un numero uguale di alimentatori in ogni chassis all'interno dello stack. Sono supportati alimentatori a potenza mista in un singolo chassis.

Problema - Conflitto di alimentazione dello stack: se uno stack power contiene più di 4 membri, il sistema genera un syslog.

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

Soluzione: in una topologia ad anello è possibile includere fino a quattro switch in uno stack di alimentazione e fino a otto switch possono condividere l'alimentazione in una topologia a stella che utilizza XPS 2200.

Problema - Perdita di ridondanza dell'alimentazione dello stack: quando una fonte di alimentazione in uno stack (modalità ridondante) non è più presente nello stack o ha un problema di funzione, il sistema genera un syslog. 

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

Soluzione: verificare il cavo di alimentazione dello stack e la fonte di alimentazione per convalidare/eliminare un problema hardware con la PSU.

Problema - StackCavo di alimentazione A Corrente: potrebbe indicare un guasto hardware.

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

Soluzione: contattare TAC per ulteriori informazioni sulla risoluzione dei problemi.

Problema - Le porte di alimentazione dello stack rimangono scollegate con un cavo collegato: verificare che le porte di alimentazione dello stack non siano in stato di chiusura quando si collegano i cavi di alimentazione dello stack. Se un cavo si connette a una porta di chiusura, l'altra estremità rimane nello stato NoConn. In questo scenario, un cavo stack di dati di otto membri non è stato impostato correttamente e si sono verificati problemi che hanno causato la chiusura di diverse porte. Dopo la corretta installazione del cavo dello stack, la topologia StackPower non è stata risolta come previsto.

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 -

Soluzione: gli errori e le condizioni di errore possono causare l'arresto delle porte dello stack di alimentazione e devono essere riattivate manualmente dalla riga di comando o tramite un ricaricamento del sistema.

Considerazioni

• Solo quattro switch per stack in una topologia ad anello.
• I valori bassi vengono preferiti ai valori alti in relazione alla priorità di switch e porta.
• Il livello di priorità dello switch deve essere inferiore ai livelli di priorità della porta.
• Il valore di priorità alta deve essere impostato su un valore inferiore al valore di priorità bassa.
• Scollegare e ricollegare lo stack di cavi di alimentazione solo quando necessario. Il reinserimento non necessario riduce la durata del cavo.
• Un nuovo switch può essere collegato a uno stack di alimentazione esistente senza interruzione del servizio - StackI cavi di alimentazione sono inseribili a caldo.
• Se il problema persiste, contattare TAC.

Avvertenze relative all'alimentazione dello stack

Informazioni correlate

White paper Cisco StackPower

Guida all'installazione dell'hardware degli switch Cisco Catalyst serie 9300

Documentazione e supporto tecnico – Cisco Systems