Меню

Стекирование коммутаторов Cisco Базовая настройка и пошаговая конфигурация

Как выбрать технологический стек для стартапов?

Технический стек также называют экосистемой данных, технологической инфраструктурой или стеком решений. Это комбинация инструментов, которые используются для создания и эксплуатации одного приложения. Это структура, на которой приложение, которое вы используете, например Facebook поддерживается такими инструментами как: HTML, PHP, CSS, ReactJS или JavaScript.

Более того, стеки объединяют два аспекта разработки программного обеспечения: серверная и визуальная части. Фронтенд — это экосистема, в которой взаимодействие осуществляется пользователями, а бэкенд — веб-сервер и координация.

Вы можете спросить, как определить правильный стек технологий для вашего бизнеса? Стек технологий, предназначенный для разработки веб-сайтов, будет отличаться от необходимого для мобильных приложений. Точно так же стек коммерческих/корпоративных продуктов будет отличаться от стека стартапов. К другим факторам относятся скорость, с которой вы хотите выпускать MVP( Минимально жизнеспособный продукт), и количество квалифицированного персонала, которое вы можете выделить для нового проекта.

Стек технологий для стартапов

Чтобы определить правильный набор технологий для вашей стартап-компании, вы должны понимать, что технологический стек не универсален. Они собираются на основе следующих факторов:

— Тип проекта: если у вас небольшой проект, идеальным техническим стеком была бы стандартная система управления контентом, такая как WordPress. Для стартапа среднего размера вы можете объединить CMS с подходящим языком программирования, таким как Python, C ++ или JS. Для более крупного проекта вам потребуются веб-приложения со специальными функциями, отвечающими вашим требованиям.

— Дедлайн: количество времени, в течение которого вы хотите запустить свои проекты, частично зависит от стека, который вы выбрали для своего веб-приложения. Имея правильный технический стек, заданный опытным разработчиком, вы можете выпустить свой продукт вовремя и без ошибок.

— Масштабируемость: способность системы, сети или процесса справляться с увеличением своей производительности при добавлении ресурсов (обычно аппаратных). Увеличение производительности каждого компонента системы с целью повышения общей производительности или же разбиение системы на более мелкие структурные компоненты и разнесение их по отдельным физическим машинам.

— Обслуживание: зависит от кодовой базы и инфраструктуры программного обеспечения. Реюзабилити и длина кода считается важным.

— Доступность: Некоторые технологии платные, а некоторые не могут быть использованы в коммерческих целях. Помимо этого необходим специалист для их применения. Востребованные разработчики уже заняты на других проектах, и поэтому, найти хорошего разработчика, который мог бы заставить все это работать — дорого. Это актуально для Python, React Native и Node. Найм хорошего разработчика одна из главных статей расходов.

— Стоимость: Бюджет всегда имеет ограничения, будь то запуск ракеты или копицентр. Вы — идейный носитель стартапа, очевидно что деньги расходятся на ресерч, найм, маркетинг и прочее. Следовательно, можно попробовать сэкономить, на использовании решения с открытым исходным кодом. Другими словами, вы можете использовать такие технологии бесплатно. Они постоянно развиваются, настраиваются и часто достаточно долговечны. Но их могут выпустить и забросить. Это и есть риск. Или там может быть вредоносный код — и это риск. Или это перестанет работать, потому что связано с внешним сервисом, который перестанет работать.

Кроме того, следите за техническими стеками, которые уже созданы компаниями и доступны на рынке. Вы можете найти их на Stackshare, чтобы увидеть, какие компании используют стек программного обеспечения.

Технический стек для MVP

Итак, у вас есть целенаправленный технологический стек, и все сотрудники и приоритеты. Но на протяжении всей разработки вашего продукта MVP может сильно отличаться от того, что вы изначально задумывали.

Иногда вы можете прийти к тому моменту, когда окончательная версия MVP потребует изменений в вашем стеке технологий, поскольку дальнейшие инновации и развитие будут зависеть от того, с чем вы работаете. В таких обстоятельствах вам может потребоваться начать все сначала с новыми фреймворками и совершенно новой архитектурой. Всего лишь один недостающий элемент может изменить всю инфраструктуру и навести беспорядок.

Факторы, которые следует учитывать при выборе стека технологий MVP

— Убедитесь, что продукт выходит на рынок в короткие сроки. Таким образом вы сможете быстрее собирать отзывы и поддерживать быстрый темп исправлений и развития.

— Заранее принимайте расчетные решения, чтобы исключить альтернативные затраты времени из-за отсутствия программ автоматизации, поддерживающих вашу инфраструктуру. Наличие подходящего инструмента CI / CD может ускорить тестирование, управление версиями и размещения приложения.

— Не экспериментируйте со своим MVP в поисках разрекламированной или новой технологии, даже если разработчики этого хотят. Когда вы серьезно относитесь к технологическому стеку для своего проекта, вам нужно думать о долгосрочной перспективе (Хотя, это спорно, стартап не всегда для долгосрочной перспективы). Чтобы увидеть, является ли новая технология причудой или позитивной тенденцией необходимо время.

Новые технологии нестабильны, и вам может быть нелегко найти команду для новой ниши, что является пустой тратой времени и денег. Поэтому сосредоточьтесь на имеющихся в настоящее время и доступных в будущем стеках. Работайте умеренно, чтобы проложить стабильный путь к желаемому результату.

Есть две вещи, на которые вы должны обращать внимание при выборе набора технологий для своего стартапа; проект и разработчик. Вы изучаете свои требования к стартапу и тип MVP, который хотите запустить? Это поможет вам найти похожие примеры и усвоить некоторые знания, на выяснение которых у вас уйдет целая вечность.

Кроме того, прежде чем использовать свой стек технологий, проконсультируйтесь со своей командой разработчиков, чтобы изучить их область знаний для выполнения работы. Они, вероятно, сами предложат стек для проекта, которым вы собираетесь заниматься — правильное предвидение ваших требований, наличие рук для вашей цели и внимание к своей команде разработчиков при выборе инфраструктуры программного обеспечения проложат путь к успеху стартапа.

Английский вариант читать тут: How to Choose a Technology Stack for Startups
Понравилась ли статья? Напишите отзывы, будем продолжать? 🙂

Источник

Стекирование коммутаторов

Рис.0

Для современного бизнеса необходимы современные инструменты. Поэтому важность ИТ департамента невозможно переоценить. Сетевая структура является основой любого предприятия или объединения людей, занятых одним общим делом. Именно она помогает в реализации комплекса коммуникационных задач, использовании общих ресурсов сети и нуждается в грамотном управлении. От выбора ключевого подхода при организации сетевой структуры будет напрямую зависеть долгосрочная финансовая отдача, эффективность персонала и последующие вложения в поддержание безотказного функционирования системы.

Чем продуманней изначально будет архитектура сети, тем меньше потребуется затрат на поддержание и масштабирование при последующей долгой эксплуатации.

Эталоном де факто при построении сетей любого уровня является оборудование компании Cisco. Функционал, качество и поддержка – вот основные достоинства данного вендора.

Коммутаторы доступа – это неотъемлемая часть любой сети, будь то небольшой офис из 10 сотрудников или же распределённая корпорация с тысячами работников. Именно коммутаторы объединяют всех пользователей и их оборудование в единую корпоративную сеть. Решения Cisco по коммутации представлены на рисунке ниже:

Рис.1

Для увеличения количества портов, удобства управления и мониторинга применяется технология стекирования. Суть в том, что массив коммутаторов превращается с точки зрения администратора в один большой виртуальный коммутатор. С общими таблицами коммутации для устройств 2-го уровня и таблицами маршрутизации для устройств 3-го уровня. Всем устройствам стека, как правило, присваивается единый IP-адрес.

Читайте также:  Зэо подольск щитовое оборудование

Как видно из Рис.1, существует множество платформ со своими разновидностями реализации технологии стекирования. Перечислим их по возрастанию стоимости поддерживающего оборудования:

  • FlexStack;
  • FlexStack Plus;
  • StackWise;
  • StackWise Plus;
  • StackWise-160;
  • StackWise-480;
  • Virtual Switching System (VSS).

Рассмотрим данные технологии подробнее.

Технология FlexStack

Рис.2

Рис.3Рис.4

Протокол связи FlexStack работает подобно протоколу Ethernet, обеспечивая передачу пакетов внутри стека согласно таблице коммутации каждого коммутатора либо на порты доступа, либо на порты стекирования.

Технология FlexStack Plus

Рис.5

Данная технология является развитием предыдущей. Поддерживается линейкой как 2960X, так и 2960S. Основным отличием является увеличение числа коммутаторов в стеке до 8 шт. и удвоении пропускной способности до 80 Гбит/с. Поддерживается обратная совместимость с FlexStack. Т.е. в одном стеке могут работать как 2960X так и 2960S, но по протоколу FlexStack с его ограничением на коммутатор 40 Гбит/с. Тонкость: коммутаторы 2960XR, стекируемые только между собой по FlexStack Plus.

Технология StackWise

Рис.6

Данная технология поддерживается моделями 3750 и 3750G. Позволяет создать стек из 9 устройств. Для объединения используется специальный кабель. У каждого коммутатора имеется 4 порта под данные кабели. Полный стек состоит из двух колец с пропускной способностью по 16 Гбит/с, что обеспечивает пропускную способность стека на уровне 32 Гбит/с. Реализован алгоритм работы Source Stripped, при котором каждый пакет, приходящий на коммутатор стека, проходит по всему кольцу, даже если точка выхода – тот же самый коммутатор.

Технология StackWise Plus

Рис.7

Данная технология внедрена в коммутаторы серии 3750E и 3750X. Обеспечивает удвоенную пропускную способность по сравнению с StackWise. Составляет 64 Гбит/с. Отличается поддержкой алгоритма Destination Stripped, при котором пакет покидает кольцо, как только достигает точки выхода (порта нужного коммутатора). Данная технология допускает объединение в стек любых моделей 3750. При этом коммутаторы 3750E и 3750X перейдут на технологию StackWise, обеспечивая обратную совместимость и коммутируя пакеты только по своим портам, не отправляя их в стековое кольцо.

Технология StackWise-160

Рис.8

Эта технология способна объединить до 9 коммутаторов линейки 3650. Объединение производится с помощью специального комплекта, поставляющегося отдельно. В него входит модуль стекирования C3650-STACK= и кабель-адаптер STACK-T2-50CM= (50 см, 1 м и 3 м) см. Рис.9. Протокол работы схож со StackWise, однако данная технология стекирования несовместима с другими, обеспечивает обмен данными на скорости до 160 Гбит/с.

Рис.9

Технология StackWise-480

Рис.10

Данная технология реализована в коммутаторах Cisco 3850. Алгоритм аналогичен применяемому в Cisco 3750X (destination stripping). Но обратной совместимости нет. Поддерживается до 9 коммутаторов в стеке. Возможен auto-upgrade образов IOS. Особенность – можно добавлять новые единицы оборудования в стек на “горячую”, т.е. не прерывая функционирование остальных. Максимальная пропускная способность – 480 Гбит/с.

Рис.11

Технология Virtual Switching System (VSS)

Рис.12

Линейки модульных коммутаторов 4500, 6500, 6800 требуют отдельного подхода в организации стека. Это продиктовано областью их применения. Данные коммутаторы могут быть разнесены в пространстве на большие расстояния. Поэтому технология их объединения основывается на Ethernet. Таким образом, используя волоконно-оптическую связь, можно покрыть расстояния до 40 км. По сути, это технология виртуального стекирования (VSS). Позволяет осуществлять управление виртуальным устройством с одного коммутатора (control plane). При этом обработка данных (data plane) и коммутация (switch fabric) – доступна на обоих устройствах. Отказоустойчивость и время аварийной реакции контролируется постоянной репликацией данных управления на обоих коммутаторах стека. Пропускная способность между коммутаторами ограничена полосой канала и типом применяемых оптических модулей. При условии использования 40 Гбит/с модулей, пропускная способность будет до 320 Гбит/с. А при использовании 10 Гбит/с модулей и 8 каналов – до 80 Гбит/с. Общая же пропускная способность всей фермы может быть более 4 Тбит/с. (для линейки 6500).

Для более наглядного представления характеристик и возможностей кластеризации для рассмотренных технологий и серий коммутаторов обратимся к рисунку ниже:

Рис.13

Стоит также упомянуть, что у других производителей имеются похожие технологии, в зависимости от уровня оборудования и его цены. Довольно часто применяется технология стекирования при помощи разъёмов и кабелей HDMI. (Allied Telesys, D-Link и прочие). Данный стандарт позволяет передавать данные на скоростях до 5 Гбит/с и является недорогим в реализации.

Рис.14

Таким образом, в данной статье рассмотрены различные технологии стекирования для линеек коммутаторов Cisco. Приведены основные характеристики и отличительные особенности способов объединения коммутаторов в стек.

ВТК СВЯЗЬ

115280 Москва м. Автозаводская
Ленинская Слобода 26 строение 6
БЦ Симонов Плаза, офис 1519

Источник

Стек (сетевые коммутаторы)

  • Стек или соединение сетевых коммутаторов в стек — это соединение двух или более управляемых коммутаторов, предназначенное для увеличения числа портов, при этом полученная группа идентифицируется остальными сетевыми устройствами как один логический коммутатор — имеет один IP-адрес, один MAC-адрес.

Обычно стек используется для подключения возрастающего числа сетевых машин в локальной сети. Управление локальной сетью усложняется незначительно, так как администратор сети продолжает управлять одним логическим коммутатором.

По возможности построения стека коммутаторы делятся на стековые (стекируемые) и нестековые. Стековый коммутатор имеет специальные порты (интерфейсы) для соединения в стек, часто при этом производится физическое объединение внутренних шин. При соединении в стек у таких коммутаторов сохраняется основная часть функций.

Нестековый коммутатор не имеет специальных портов и имеет крайне ограниченную функциональность (или вовсе не имеет) при соединении в стек.

Как правило, стековое соединение между коммутаторами осуществляется со скоростью передачи данных, в 2 и более раз большей, чем скорость передачи по портам коммутатора.

Среди стековых коммутаторов можно выделить коммутатор с неблокирующей архитектурой. Неблокирующий коммутатор имеет пропускную способность стекового порта, равную сумме пропускных способностей всех остальных портов. То есть в таких коммутаторах отсутствует блокировка трафика при обмене между соединенными в стек коммутаторами.

Объединение коммутаторов в стек для разных коммутаторов осуществляется следующими способами:

* При помощи специальных портов коммутаторов для объединения в стек (при помощи специального кабеля)

* При помощи патч-кабелей Ethernet (в том числе и нескольких для кратного увеличения скорости); при этом в настройках коммутаторов соединяемые этим кабелем порты объявляются портами для стекирования

При помощи кабелей с оконечными разъемами SFP, GBIC и пр.Некоторые стековые сетевые коммутаторы в случае сбоя автоматически соединяют входной и выходной разъемы стека, пропуская сетевой трафик сквозь себя.

Стек позволяет объединять лишь небольшое количество коммутаторов (до 4, 8 или 16 у разных моделей), находящихся на небольшом расстоянии друг от друга.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Порт (персонального) компьютера предназначен для обмена информацией между устройствами, подключенными к шине внутри компьютера, и внешним устройством. Так, шинный разъём AGP фактически является портом.

Mультипле́ксор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

Топология типа общая ши́на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Читайте также:  Статья 138 1 УК Незаконный оборот специальных технических средств предназначенных для негласного получени

Источник



Стекирование коммутаторов Cisco. Базовая настройка и пошаговая конфигурация.

Стекирование коммутаторов — это функция некоторых коммутаторов уровня доступа Cisco, которая позволяет создавать единое логическое устройство из многих отдельных устройств через задний стековый порт, соединенный несколькими стековыми кабелями. Проще говоря, в процессе поэтапного коммутирования несколько коммутаторов становятся одним коммутатором. Основные преимущества такого метода:

  1. Обеспечивается единый интерфейс управления для нескольких устройств.
  2. Меньше Spanning tree проблем между коммутаторами.
  3. Высокая производительность и высокая пропускная способность благодаря последовательному подключению портов
  4. Устойчивость к восходящей линии связи и нисходящей линии связи с помощью использования портов Multichassis
  5. Разделение питания между коммутаторами.
  6. Увеличение пропускной способности объединительной платы.
  7. Более быстрая конвергенция с удаленными протоколами FHRP и STP.

Ниже приведен пример, показывающий, как происходит стекирование нескольких коммутаторов.

Простые шаги для настройки коммутаторов в стеке:
  1. Включите коммутатор, который вы хотите сделать «главным».
  2. Присоедините кабель к остальным коммутаторам.
  3. Включите каждый из коммутаторов по очереди.
  4. Например, если коммутатор 2 является вторым коммутатором после главного — необходимо включить именно его после того, как главный коммутатор был включен. За этим следует включить коммутатор 3, коммутатор 4 и т.д.

Обязательно проверьте:

  • Убедитесь, что все коммутаторы работают с одной и той же версией IOS, тем же набором функций (пример IP Base).
  • После того, как все коммутаторы будут включены, убедитесь, что вы включили « switch n priority XX».

Значение приоритета в стеке коммутатора определяет, какой из коммутаторов станет главным. Более высокое значение приоритета для элемента стека увеличивает вероятность того, что он будет выбран активным коммутатором и сохранит его номер элемента стека. Значение приоритета может быть от 1 до 15. Значение приоритета по умолчанию — 1.

Если значение приоритета является привязкой, коммутатор с более низким MAC-адресом выбирается как активный после выключения текущего активного коммутатора.

Еще одна важная вещь — номер элемента стека « n», на основе которого коммутаторы в стеке получают свое соглашение об именах портов. Номер элемента стека ( от 1 до 9) идентифицирует каждый элемент в стеке коммутатора. Когда коммутатор присоединяется к стеку, он принимает следующий младший номер элемента стека коммутатора.

Пример сценария

  • Коммутатор 1 включен, и он становиться активным. Соответственно он принимает первый номер элемента стека, а порты нумеруются на основе этого номера элемента стека.
  • Затем коммутатор 2 включается и принимает второй номер элемента стека, а затем включается коммутатор 3, который примет соответственно третий номер елемента стека.
  • Вы можете проверить номер элемента стека коммутатора, используя команду show switch.
  • Теперь можно назначить значения приоритета коммутаторам в стеке:

Пример :

Примеры выводов:

Коммутатор SW01#sh
Подробнее о коммутаторе SW01#sh

Спасибо за уделенное время на прочтение статьи!

Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях.

Подписывайтесь на обновления нашего блога и оставайтесь в курсе новостей мира инфокоммуникаций!

Чтобы знать больше и выделяться знаниями среди толпы IT-шников, записывайтесь на курсы Cisco от Академии Cisco, курсы Linux от Linux Professional Institute на платформе SEDICOMM University.

Источник

Стекирование коммутаторов Cisco. Часть 1

В данной статье (будет состоять из двух частей) хотел бы кратко пройтись по основным технологиям стекирования коммутаторов Cisco. Попробуем разобраться с общей архитектурой передачи пакетов в рамках каждого типа стека, реакцией на отказы, а также с цифрами пропускной способности. В первой части мы рассмотрим технологии StackWise и StackWise Plus. Во второй части — StackWise-160, StackWise-480, FlexStack и FlexStack Plus.

Сейчас функционалом стекирования никого не удивишь. Он есть во многих моделях коммутаторов различных производителей, в том числе и у Cisco. Но так было не всегда. На заре моей карьеры (где-то середина двухтысячных) в области сетевых технологий в портфеле компании Cisco был всего один коммутатор с поддержкой полноценного стека. Это была модель коммутатора Cisco 3750. Псевдо стеки на базе 2950 и 3550 в ту пору уже практически умерли. На тот момент меня, как молодого специалиста, очень удивлял факт того, что вопросу стекирования коммутаторов компанией Cisco уделялось так мало внимания. При этом, например, у коммутаторов 3com (прим. куплен компанией HP), которые в то время были достаточно популярны, стекирование поддерживалось достаточно на большом перечне моделей. Также обстояли дела и у Allied Telesis. Я даже помню, как приверженцы продукции Cisco мне объясняли, что стекирование – это плохо, и в продакшене данную технологию не стоит использовать. Жаль, уже не помню точных формулировок, но речь шла вроде о стабильности работы. Стоит заметить, что в то время основными доводами в пользу стекирование было упрощение управления (во всяком случае, на тот момент мне казалось именно так). Т.е. вместо того, чтобы настраивать отдельно два или более устройства, стек даёт нам возможность получить один большой коммутатор.

Шло время. Многие осознали плюсы стекирования. И сейчас большая часть коммутаторов Cisco поддерживет данную технологию. В настоящее время, говоря о стекировании, стоит разделять стек на уровне доступа (там, где подключаем обычных пользователей) и стек во всех остальных случаях.

В первом случае основной причиной объединения коммутаторов в стек является упрощение администрирования. В какой-то момент времени мне даже стало казаться, что это уже совсем не актуально и является больше маркетинговым моментом. Но не так давно в общении с заказчиком, у которого большой парк автомобилей сетевых устройств, выяснил, что главной причиной объединения коммутаторов в стек на уровне доступа стало именно это.

Во всех остальных случаях, на мой взгляд, основным «за» в пользу стека стала возможность организации относительно недорогой схемы отказоустойчивости в сети (как на уровне ядра сети, так и при подключении серверного оборудования). Стек позволяет нам агрегировать физические каналы, заведённые на разные коммутаторы, в один логический. Это обеспечивает нас не только большей пропускной способностью (за счёт утилизации одновременно нескольких каналов) и отказоустойчивостью (выход из строя одного из коммутаторов стека не приведёт к остановке сети), но и в ряде случаев даёт возможность полностью отказаться от петель. А значит от использования протоколов семейства STP. Т.е. упрощает жизнь, делая топологию сети достаточно простой.

На оборудовании Cisco в зависимости от платформы используются несколько технологий стекирования. Небольшое замечание. Рассматривать будем классические схемы стекирования. Технология VSS останется за кадром.

Технология Платформа Кол-во коммутаторов в стеке Общая пропускная способность стековой шины Необходимость стекового комплекта
StackWise 3750, 3750G 9 32 Гбит/с Нет
StackWise Plus 3750-E, 3750-X 9 64 Гбит/с Нет
StackWise-160 3650 9 160 Гбит/с Да
StackWise-480 3850 9 480 Гбит/с Нет
FlexStack 2960-S, 2960-SF 4 40 Гбит/с Да
FlexStack Plus 2960-X, 2960-XR 8 80 Гбит/с Да

Предлагаю чуточку подробнее разобраться с цифрами общей пропускной способности стековой шины, а также общей архитектурой передачи пакетов в рамках каждого типа стека. Хотел бы пояснить, что под стековой шиной будем подразумевать внутренние интерфейсы и порты, которые обеспечивают стекирование. Её производительность — это суммарная полезная пропускная способность всех стековых портов. Почему я не говорю про общую производительность стека? Это обусловлено тем, что в большинстве технологий при выполнении коммутации пакетов между внутренними портами одного коммутатора, используется лишь внутренняя логика (коммутационная фабрика, ASICи и пр.). В этом случае пакет не попадает на стековую шину. Стековая шина утилизируется только тогда, когда пакет попадает на порт одного коммутатора, а выходит через порт уже другого коммутатора стека.

Читайте также:  Принцип работы барабанной сушилки

Рассмотрим технологию StackWise. Она является самой пожилой среди остальных. Для соединения коммутаторов в стек по технологии StackWise используется специализированный стековый кабель. При этом отдельного стекового модуля нет, стековые порты сразу встроены в коммутатор (по два порта).

Стек Stackwise

Пропускная способность стекового кабеля 16 Гбит/с (в каждую сторону). Так как на каждом коммутаторе два стековых порта, пропускная способность стековой шины должна равняться:

16 Гбит/с * 2 (в каждую сторону) * 2 (количество портов) = 64 Гбит/с

Смотрим в спецификацию, а там 32 Гбит/с. Куда делась половина пропускной способности?

В коммутаторах 3750 (3750v2) и 3750G отсутствует как таковая выделенная внутренняя коммутационная фабрика (используется старая архитектура shared-ring switch fabric). Стековые порты подключаются напрямую к внутренней шине коммутатора, становясь её продолжением. Таким образом, коммутаторы одного стека имеют одну большую шину в виде кольца. Данная шина на логическом уровне представляет собой два пути в виде кольца каждый.

Пропускная способность каждого из них — 16 Гбит/с. Эти пути разнонаправленные: пакеты по ним передаются в противоположные стороны. Так как мы имеем общую шину на весь стек, пакет, попав на порт любого коммутатора стека, обязательно пройдёт не только через все внутренние ASIC’и, но и через всё кольцо стека, даже если исходящий порт находится на том же коммутаторе, что и входящий. Причём пакет будет убран с шины, только когда он пройдёт весь круг и вернётся обратно. Это позволяет ASIC’у, который «захватил» один из путей, узнать о том, что пакет дошёл и путь можно освобождать. Такой алгоритм работы можно называть «удаление отправителем» (в терминах Cisco — Source stripped). Выбор пути, по которому отправить пакет, определяется исходя из доступности каждого из них (используется механизм токенов: тот ASIC, который обладает токеном, передаёт данные).

Давайте рассмотрим это на примере (Рис. 2). В нашем случае пакет, попав на порт коммутатора (1), попадает на ASIC, который в свою очередь выбирает синий путь (2) (допустим, он был свободен в этот момент). Далее пакет по синему пути проходит через все коммутаторы (3), попадая в итоге на тот коммутатор, где находится порт назначения (4). Коммутатор отправляет копию пакета (5) через свой локальный порт. Но сам пакет продолжает своё путешествие по стековому кольцу (6), пока не достигнет ASIC’а, который его изначально отправил (7). Только там он будет удалён со стековой шины.

Таким образом, один и тот же пакет проходит 2 раза через стековые порты коммутатора (сначала через один (3), потом через второй (6) порты). А значит наша общая полезная пропускная способность стековой шины равна 32 Гбит/с (ровно в два раза меньше физической).

А, что будет если один из коммутаторов стека откажет? В этом случае пути замкнутся друг на друга, тем самым образуя одно большое кольцо (Рис. 3). Ровным счётом также поведут себя коммутаторы в случае, если будет отключён один из стековых кабелей.

Стоит отметить ещё два момента. Два пути «крутятся» в разные стороны. Предполагаю, что это сделано для усреднения задержки передачи пакетов внутри стека. Второй момент заключается в том, что для Stackwise пропускная способность стековой шины равна общей производительности стека, в силу того, что все коммутаторы в стеке используют одну общую шину.

StackWise Plus

Перейдём к технологии StackWise Plus. В коммутаторах 3750E и 3750X была добавлена выделенная коммутационная фабрика (switch fabric). Это позволяет делать локальную коммутацию пакетов без их появления в стековом кольце. Стековые порты заводятся непосредственно на коммутационную фабрику. Теперь за логику работы со стековой шиной отвечает непосредственно коммутационная фабрика. В случае технологии StackWise со стековой шиной работал каждый ASIC отдельно.

В технологии StackWise Plus был использован новый алгоритм обработки пакетов в стеке – «удаление получателем» (в терминах Cisco — Destination stripped, ещё одно наименование Spatial reuse). В данном алгоритме пакет удаляется со стековой шины сразу же, как только он достиг коммутатора, на котором находится исходящий порт (Рис. 4). Теперь для сигнализации о том, что путь можно освобождать используется маленький Ack пакет (8 бит).

Как и в технологии Stackwise, логически у нас остаётся два пути. Но так как теперь за работу со стековым кольцом отвечает коммутационная фабрика, механизм работы с этими путями усложнился. Как и раньше доступ к тому или иному пути осуществляет с помощью механизма токенов. Получив токен, коммутационная фабрика может передавать пакеты по стековому кольцу. А так как непосредственно пакеты забираются с каждого ASIC’а, за порядок обслуживания каждого ASIC’a отвечает механизм кредитов. Их раздаёт коммутационная фабрика.

Эти новшества позволили увеличить пропускную способность стековой шины до маркетинговых 64 Гбит/с, прировняв полезную пропускную способность к физической. Теперь пакет проходит только один раз через стековый порт коммутатора. Хотел бы обратить внимание, что в обоих технологиях (Stackwise и StackWise Plus) используются одни и те же типы стековых кабелей.

Тут стоит подчеркнуть, что пропускная способность стековой шины не стала равна 64 Гбит/с, она стала стремиться к этой цифре. Почему? Причина в том, что весь трафик broadcast, multicast и unknown unicast продолжает обрабатываться по алгоритму Source stripped. Т.е. эти типы трафика проходят всё кольцо, прежде чем будут удалены со стековой шины. А значит на данные типы трафика расходуется двойная пропускная способность.

В одном стеке допускается использование любых коммутаторов серии 3750. Если в один стек добавить, например, коммутаторы 3750v2 (поддерживают StackWise) и 3750X (StackWise Plus), стек будет работать по технологии StackWise (алгоритм Source stripped). При этом для 3750X коммутация пакетов между локальными портами будет осуществляться только внутри коммутатора без появления на стековой шине. Для коммутаторов 3750v2 пакеты между локальными портами по старинке будут проходить через всю стековую шину.

Давайте кратко коснёмся схемы работы стека на программном уровне. В рамках стека StackWise или StackWise Plus один из коммутаторов выбирается в качестве мастера (stack master). Он выполняет логические операции (control-plane) для всего стека. При его отказе передача unicast трафика продолжается. Это достигается благодаря синхронизации аппаратных таблиц. Между коммутаторами стека синхронизируются MAC-таблица, а также таблицы Cisco Express Forwarding (CEF), а именно FIB и Adjacency table. А вот остальные таблицы, в том числе таблица маршрутизации, таблица передачи multicast трафика, на новом мастере заполняются заново. При этом возможно использование функционала NSF — Nonstop Forwarding. Т.е. control-plane на новом мастере запускается с нуля.

На этом предлагаю прерваться. Продолжение появится в ближайшие дни.

Источник