交换机堆叠模式

堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作，以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个'最大可堆叠数'的参数，它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数，代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。堆叠与级联这两个概念既有区别又有联系。堆叠可以看作是级联的一种特殊形式。

它们的不同之处在于：级联的交换机之间可以相距很远（在媒体许可范围内），而一个堆叠单元内的多台交换机之间的距离非常近，一般不超过几米；级联一般采用普通端口，而堆叠一般采用专用的堆叠模块和堆叠电缆。

堆叠模式

1、菊花链堆叠模式

菊花链堆叠模式是利用专用的堆叠电缆，将多台交换机以环路方式串接起来，组建成一个交换机堆叠组。菊花链堆叠模式中的冗余电缆只是冗余备份作用，也可以不连接。采用菊花链堆叠模式，从主交换机到最后一台从交换机之间，数据包要历经中间所有交换机，传输效率较低，因此堆叠层数不宜太多。菊花链堆叠模式虽然保证了每个交换机端口的带宽，但是并没有使多交换机之间数据的转发效率得到提升，而且堆叠电缆往往距离较短，因此采用菊花链堆叠模式时，主要适用于有大量计算机的机房。

2、星形堆叠模式

星形堆叠要求主交换机有足够的背板带宽，并且有多个堆叠模块，然后使用高速堆叠电缆将交换机的内部总线连接成为一条高速链路。星形堆叠的优点是传输速度要远远超过交换机的级联模式，而且可以显著地提高堆叠交换机之间数据的转发速率。一个堆叠的若干台交换机可以视为一台交换机进行管理，只需赋予1个IP地址，即可通过该IP地址对所有的交换机进行管理，从而大大减少了管理的难度。

原理

1、堆叠的建立

两台交换机启动时，通过相互竞争，其中一台成为堆叠主机，另一台成为堆叠备机。竞争的规则如下：

第一，系统的运行状态：已启动并正常运行的交换机优先级高于正在启动的交换机，前者成为CSS主机。

第二，堆叠的优先级：如果运行状态相同，则优先级高的交换机成为CSS主机。

第三，MAC地址大小：如果运行状态和堆叠优先级均相同，则MAC地址小的交换机成为CSS主机。

当2台交换机选出主、备机后，CSS主机的主用主控板就成为堆叠系统的主板，CSS备机的主用主控板则成为堆叠系统的备板。在系统主板和备板之间进行HA备份处理，CSS主机和备机的备用主控板将成为堆叠的候选系统备板。

2、堆叠的配置和转发

堆叠建立后，可以通过接口板上的业务端口、系统主板上的串口或网管口登陆CSS系统，进行业务配置和系

交换机堆叠

统管理。CSS提供四维的接口视图（框/槽/卡/端口），支持对两台设备中的所有端口进行业务相关配置、操作。以框/槽为单位对两台设备中的所有单板进行管理，如查询单板信息、对单板进行复位等操作。在CSS环境下，业务流量转发同单框环境下的区别：跨设备的转发需要经过交换网两次。对于报文内容的处理没有区别，都需要进行一次上、下行处理。对外呈现为一台设备。

3、堆叠的分裂处理

堆叠建立后，堆叠主机和备机定时发送心跳报文以维持堆叠状态。当2台设备心跳超时后，为了避免CSS线缆、CSS卡和主控板等硬件故障导致2台交换机间没有可用的CSS链路，以至失去通信，CSS系统将再分裂成2台独立交换机。堆叠分裂后，下述情况将引发整个网络出现故障：2台设备均运行正常，且以完全相同的全局配置运行，即以同样的IP和MAC地址与网络中的其他设备通信。因此，CSS分裂后需检测系统是否有2个以相同配置运行的设备（是否存在双主机），并进行相应处理，使整个网络得以正常运行，提升堆叠系统的可用性。