1、vPC概述

如下图所示,在传统网络中,出于冗余考虑,汇聚层往往由2台设备构成,一台接入层交换机使用2根上联链路,分别连接汇聚层2台设备。

这种拓扑所带来的问题是:受制于STP,对于同一个VLAN的流量,接入交换机上联冗余链路,无论是上行还是下行流量,都只有其中1条能被利用。

为了解决这个问题,在DC交换网络中引入了一种名为Virtual Port Channel的技术:

传统的EtherChannel技术无法让channel的一端分布到不同的设备上,如上图中所示,汇聚层2台交换机间可以建立EtherChannel,但是接入层交换机无法汇聚层2台交换机建立channel。而vPC技术正是打破了这个限制,让2台汇聚层交换机对于接入层交换机而言,就好比是1台设备一样,使得接入交换机能与2台汇聚交换机间建立channel。

如下图所示,vPC在不改变物理拓扑的情况下,使得接入交换机能够与2台汇聚交换机建立channel。

其逻辑拓扑如下:

通过在汇聚交换机上配置vPC,使得在接入交换机看来上联的设备只有1台,因而,接入交换机实际上只需要是1台支持EtherChannel的设备即可,甚至也可以是1台服务器。

由此,带来了以下的好处:

  • 冗余拓扑:依然冗余的拓扑保证无单故障点。

  • 无STP阻塞端口:虽然拓扑冗余,但是采用vPC技术后,不会有端口被STP阻塞。

  • 链路充分利用:由于所有端口都处于转发状态,在加之优化的hash算法,使得在vPC网络中,接入设备上联链路能够被充分地利用。

2、vPC的实现

vPC的组成如下图:

  • vPC:

由vPC peers与下游设备所构建起来的channel。

  • vPC peer device:

运行vPC的相邻设备。

  • vPC domain:

由2台vPC peer device所构成的区域。

domain以数字的形式进行表示,相同domain中的vPC peer device必须隶属于同一domain id;不同的domain,其ID必须不一致。

vPC只支持2台设备。构成domain。

  • vPC member port:

构成vPC channel的位于vPC peer devices上的端口。

  • vPC peer-link:

用于同步vPC状态信息。

必须先建立peer-keepalive link才能建立peer-link。

peer-link必须是EtherChannel,即便只有1个端口。

peer-link模式必须为trunk。

  • vPC peer-keepalive link:

用于监控peer device的liveness 。

可以使用management端口、SVI、routed-mode端口——L3接口。

peer-keepalive link中间可以跨越多台L3设备,路由可达即可。

vPC的应用环境可以分为single-sided vPC和double-sided vPC 2种。

Single-sided vPC如图:

vPC peer devices直接与接入交换机或配置EtherChannel的网络终端设备相连。只有汇聚交换机间需要配置vPC。

Double-sided vPC如图:

此时从接入设备-终端设备,汇聚设备-接入设备之间都配置了vPC,逻辑上来看,相当于接入层和汇聚层之间采用4条链路建立了EtherChannel。

注意:由于本文档侧重于介绍以Nexus 3048作为接入交换机的组网方式,其它常见的如Nexus5000+Nexus 2000 Fabric Extenders案例不在此进行讲解。

3、Single-Sided vPC

简介:

在Single-Sided vPC网络中,N3K对下联交换机或服务器通过vPC虚拟化为1台设备。而在N3K的上联方向,N3K并不向上做vPC,这使得在其上游设备(如上联设备为N6K)看来,此设备下联了2台N3K。

如下图,N6K向下做了vPC使得在N3K看来,其上联到1台设备上;N3K向上只是做了普通EtherChannel,使得在N6K看来,它下联到两台N3K上;N3K向下做了vPC,使得在服务器看来,服务器上联到1台设备上。

以N6K为参考视角,其逻辑拓扑如图两台N3K在N6K看来,是一一可见的。

分析:

这种部署方式,使得在N6K与两台N3K之间构成环路,如图:

由于STP的关系,将有1个端口被阻塞。通常情况下,N3K间的互联端口其中之一会被阻塞。

对于从服务器方向上来的流量,由于N3K向下做了vPC,宏观上看,N3K-1与N3K-2收到的流量是均衡的。又因为N3K间互联端口被STP阻塞,这些流量向上转发时,在各自的N3K链路上以负载均衡的方式直接发送到N6K上,4条上行链路能够被充分利用。

对于从N6K方向下来的流量,有2条逻辑链路能将流量发送给下行设备。由于同一个MAC地址只能在交换机上对应1个端口。因此,对于N3K下联的1台设备而言,在上游N6K与N3K间实际只有2条链路能被利用。即便N3K下联的服务器增多,4条链路依然可能不会被很好地平均利用。这主要取决于服务器端ARP响应包发送的路径,以及N3K与N6K间互联链路ARP响应包达到的先后顺序。

此外,由于网络中引入了STP,其复杂性相应提高。特别需要注意的是,务必从配置上确保N6K作为STP网络的主根桥。

配置:

①N6K配置

a.开启相关feature

N6K-1(config)#feature lacp         //用于channel协商,建议使用LACP

N6K-1(config)#feature vpc          //开启vPC特性

N6K-2配置相同

b.配置peer-keepalive link

N6K-1(config)#inter mgmt0

mgmt0是一个三层接口,peer-keepalive link一般建议使用mgmt0,使用routed mode、SVI理论上也是可行的,不过有一说说其它类型接口做peer-keepalive link时,link fails再recovery时,会有问题,还待考证。

N6K-1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.252

这个IP地址如果不宣告进现网中,是可以随便选用的,保证keepalive link三层互通即可。

N6K-1(config-if)#no shutdown

N6K-1(config)#vpc domain 1

vpc domain在对端N6K上必须一致,N6K与N3K上必须不同

N6K-1(config-vpc)#peer-keepalive destination 1.1.1.2 source 1.1.1.1 vrf management         //VRF注意与对应keepalive接口所属VRF保持一致

N6K-2上类似配置

N6K#show vpc peer-keepalive            //查看peer-keepalive link状态

c.配置peer-link

N6K-1(config)#intere1/45

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk           //peer-link要求一定是trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all    //不一定要all

N6K-1(config-if)#channel-group 100 mode active

E1/46同样的配置

N6K-1(config)#interport-channel 100

N6K-1(config-if)#description vPC peer-link

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N6K-1(config-if)#vpc peer-link            //指定该链路为peer-link

N6K-2类似配置

d.加入vPC member ports

N6K-1(config)#intere1/1

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N6K-1(config-if)#channel-group1 mode active

N6K-1(config)#intere1/2

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N6K-1(config-if)#channel-group 2 mode active

N6K-1(config)#inter port-channel 1

N6K-1(config-if)#description To N3K-1

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N6K-1(config-if)#vpc 1         //vpc号不用与channel一致,但是不同member必须不同

N6K-1(config)#interport-channel 2

N6K-1(config-if)#description To N3K-2

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N6K-1(config-if)#vpc 2

N6K-2类似配置

②N3K配置

a.开启相关feature

b.配置peer-keepalive link。这里需要注意的是,N3K上的vPC domain number需要与N6K区分。

c.配置peer-link

d.下联服务器接口加入vPC member ports

N3K-1(config)#inter e1/1

N3K-1(config-if)#switchport mode trunk

这里端口的模式与服务器端有关,如果服务器需要承载多个VLAN的流量,则应当配置为trunk。

N3K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

实际建议与服务器需要承载的VLAN匹配

N3K-1(config-if)#channel-group 1 mode on

除非明确服务器网卡支持LACP(802.1ad),且你已知道如何进行配置,否则都建议配置为on。

e1/2相同配置

N3K-1(config)#inter port-channel 1

N3K-1(config-if)#description To Server-1

N3K-1(config-if)#switchport mode trunk

N3K-1(config-if)#switchport allowed vlan all

N3K-1(config-if)#vpc 1

e.配置EtherChannel

N3K-1(config)#inter e1/47

N3K-1(config-if)#switchport mode trunk

N3K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N3K-1(config-if)#channel-group 101 mode active

这里的channel-group编号无需与上游一致

e1/48相同配置

N3K-1(config)#inter port-channel 101

N3K-1(config-if)#description To N6K

N3K-1(config-if)#switchport mode trunk

N3K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all

N3K-2类似配置

N3K-1#show port-channel summary          //检查channel状态

N6K-1#show vpc          //在N6K上检查vPC工作状态

如图所示,该命令可以看到vPC keepalive link的状态、peer-link的状态以及vPC member的可用情况。

③服务器网卡配置

网卡的配置主要取决于服务器的操作系统以及网卡类型,主要的思路是进入该服务器操作系统的网卡配置界面(如vSwitch中的NIC Teaming),在相关网卡上配置网卡的load balancing模式。

以ESXi/ESX 5.1为例,配置步骤如下:

a.点击ESXi/ESX host

b.选择Configuration标签

c.点击Networking link

d.点击Properties

e.在Ports标签中,选择vSwitch,点击Edit

f.选择Networking Teaming标签,在Load Balancing中选择Route based on ip hash

此时,服务器发送的流量将基于Source-Destination哈希运算选择链路,对端N3K的channel mode应当为静态类型。

4、Double-Sided vPC

Double-Sided vPC的物理拓扑接线方式与Single-Sided vPC相同,只是在vPC member指定上有所区别,这使得它们的逻辑拓扑有较大差异。其逻辑拓扑如图2.12所示,在Double-Sided vPC中,由于N3K向上也做了vPC,使得整个网络逻辑拓扑变得非常简单。

好处:

①简化逻辑拓扑

②消除生成树:消除生成树主要带来的好处是进一步降低逻辑复杂度,即便是Double-Sided vPC,N3K间互联链路实际上一般也不走用户流量。

③N3K与N6K互联链路充分利用:这个是部署Double-Sided vPC相较而言最大的好处。

④简化配置

在Single-Sided vPC中,N6K下联方向要建立2个vPC member,而部署Double-Sided vPC时,所有下联N3K端口都划分到1个vPC中;对于N3K而言,也只是增加了1条命令行而已。

配置:

Double-Sided vPC的配置方式与Single-Sided vPC几乎完全相同,只是划分vPC member时有所区别。

在N6K-1与N6K-2上:

N6K-1(config)#inter e1/1

N6K-1(config-if)#sw mode trun

N6K-1(config-if)#sw trun all vlan all

N6K-1(config-if)#channel-group 1 mode active

N6K-1(config)#inter e1/2

N6K-1(config-if)#sw mode trun

N6K-1(config-if)#sw trun all vlan all

N6K-1(config-if)#channel-group 1 mode active

N6K-1(config)#inter port-channel 1

N6K-1(config-if)#description To N3K

N6K-1(config-if)#sw mode trun

N6K-1(config-if)#sw trun all vlan all

N6K-1(config-if)#vpc1

N6K-2相同配置

在N3K-1与N3K-2上

N3K-1(config)#inter port-channel 101

N3K-1(config-if)#sw mode trun

N3K-1(config-if)#sw trun all vlan all

N3K-1(config-if)#vpc 101                   //将po101划入vpc 101中

这里N3K上的vPC number无需与N6K一致

N3K-2相同配置

5、检查命令和注意事项

检查命令:

①查看port-channel状态

Nexus#show port-channel summary

②查看peer-keepalive link状态

Nexus#show vpc peer-keepalive

③查看peer-keepalive link、peer-link及vpc member

Nexus#show vpc

注意事项:

①peer-keepalive所用接口建议使用mgmt,可以使用routed mode port或SVI。

②peer-link必须为Port Channel trunk mode。

③peer-link建议使用10GE接口,可以使用普通带宽接口。

④同一vPC组的设备必须处于同一vPC domain,不同组其domain必须不同。

⑤同一vPC member的接口,其vPC number必须一致。

⑥如果vPC member ports的模式为trunk,一定确保在该交换机上创建了相关的VLAN,已保证trunk链路能够承载此VLAN流量。

⑦注意查看生成树状态,即便在show vpc都显示up success的情况下,由于STP的配置错误,依然可能会出现vPC member ports被阻塞的情况。

原文链接:https://blog.51cto.com/thely/1570781 (感谢分享)

vPC配置的更多相关文章

  1. 亚马逊AWS学习——EC2的自定义VPC配置

    1 网络配置 EC2即亚马逊AWS云服务中的虚拟主机.创建EC2实例时如果使用的默认VPC并分配了公有IP是可以上网的.但我们经常需要自定义的网络环境,这时就需要自己定义VPC和子网了. 1.1 配置 ...

  2. VPC配置介绍

    VPC(Virtual Port-Channel)是Cisco Nexus系列交换机中的一个特性.它支持一个跨机箱的二层Port-Channel.对于第三方设备来说(交换机或服务器)物理上是连接到了两 ...

  3. 亚马逊AWS学习——EC2的自己定义VPC配置

    转载请注明出处:http://blog.csdn.net/dongdong9223/article/details/47153421 本文出自[我是干勾鱼的博客] 1 网络配置 EC2即亚马逊AWS云 ...

  4. 经典网络还是VPC,开发者作何选择?

    近两天,关于公有云经典网络(基础网络)与私有网络(VPC)的讨论引发技术圈极大关注,事件起因于有开发者将数据库限制在内网访问,但由于安全组设置的原因,阿里云邻居用户被黑后,牵连到了自己的业务.为此,开 ...

  5. Port Channel and VPC

    1.Port Channel 介绍 Port Channel  简介 绑定多个物理链路(最多8条),到一个单一的逻辑链路,在两个物理设备之间 每个物理端口只能被放入一个port-channel中. 在 ...

  6. 阿里云CentOS 7无外网IP的ECS访问外网(配置网关服务器)

    说明: 1.必须要有一台机器具有外网IP的ECS. 2.如果不想配置具有外网IP的ECS时,可以购买NAT网关,但需要钱,贵.下面会说明NAT网关的配置. 3.最后吐槽一下阿里云VPC网关导致不能按照 ...

  7. 虚拟网络VDC与VPC

    当前互联网行业,内部 IT 基础资源云端化是主要趋势.云平台将资源管理抽象出来,比如云主机.云 DB 等,以服务的方式提供给用户,按需使用,从而带来更大的灵活性与经济性. 随着主机.DB.缓存.存储等 ...

  8. VPC见解

    VPC是什么? VPC:Virtual  Private  Cloud,即虚拟私有云.讨论VPC时,我们可以从两个方面来讨论: 从服务的角度来看:VPC是一种云,但是这个云不属于我们常见的公有云.私有 ...

  9. 虚拟私有云(Virtual Private Cloud,专有网络)配置方式总结

    虚拟私有云 虚拟私有云(Virtual Private Cloud)是用户在云上申请的隔离的.私密的虚拟网络环境.用户可以自由配置VPC内的IP地址段.子网.安全组等子服务,也可以申请弹性带宽和弹性公 ...

随机推荐

  1. LCD相关知识点

    1.LCD即液晶显示器,控制原理是控制其中的电子枪,在n行*n列的屏幕上投射不同颜色从而形成图像 2.编程步骤: ①打开LCD背光将LCD背光对应的GPIO设置为禁止上拉(GPxUP相应位写入1),选 ...

  2. mySql事务_ _Java中怎样实现批量删除操作(Java对数据库进行事务处理)?

      本文是记录Java中实现批量删除操作(Java对数据库进行事务处理),在开始之前先来看下面这样的一个页面图: 上面这张图片显示的是从数据库中查询出的出租信息,信息中进行了分页处理,然后每行的前面提 ...

  3. SQL Server 2014新特性——事务持久性控制

    控制事务持久性 SQL Server 2014之后事务分为2种:完全持久, 默认或延迟的持久. 完全持久,当事务被提交之后,会把事务日志写入到磁盘,完成后返回给客户端. 延迟持久,事务提交是异步的,在 ...

  4. Activiti 查看流程图

    package com.mycom.processDefinition; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.io ...

  5. 手动测试——MTM

    在Test Manager中,测试计划用于管理某个迭代的整个测试工作.包括测试用例.测试结果,计划测试的配置. Test Center分为4个主要活动区域: Plan---用于管理整个测试计划,包括计 ...

  6. echo 命令

    echo 命令 -n:表示不换行: -e:对特殊字符的解释执行,比如说变色: 例: [root@bogon ~]# echo -n "test"test[root@bogon ~] ...

  7. java中好玩的案例

    1:实现猜数字游戏, 如果没有猜对可以继续输入你猜的数字,如果猜对了停止程序. 最多只能猜三次,如果还剩下最后一次机会的时候要提醒用户. 代码: Random random = new Random( ...

  8. iOS微信自动抢红包插件(支持后台和锁屏下抢红包)

    前言:本文主要讲述使用hook方式实现红包插件,涉及到tweak相关知识,如果你不想了解具体实现细节可直接到我的Github地址参考安装(包含越狱和非越狱两种方法)   转眼间2017即将过去,又到了 ...

  9. Struts2中类数据封装的方式

    第一种方式:属性驱动提供对应属性的set方法进行数据的封装.表单的哪些属性需要封装数据,那么在对应的Action类中提供该属性的set方法即可.表单中的数据提交,最终找到Action类中的setXxx ...

  10. ZAB协议和Paxos算法

    前言在上一篇文章Paxos算法浅析中主要介绍了Paxos一致性算法应用的场景,以及对协议本身的介绍:Google Chubby是一个分布式锁服务,其底层一致性实现就是以Paxos算法为基础的:但这篇文 ...