交换机堆叠

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。

级联和堆叠

级联

由于交换机端口有限，所以平常会采用级联的方式来增加端口密度。平常连接时，用交叉双绞线把某两个普通端U连起来就可以了。级联后，交换机之间的数据交换链路带宽就是级联端U的带宽。

级联扩展模式是最常规，最直接的一种扩展方式，一些构建较早的网络，都使用了集线器(HUB)作为级联的设备。因为当时集线器已经相当昂贵了，多数企业不可能选择交换机作为级联设备。那是因为大多数工作组用户接人的要求，一般就是从集线器上一个端口级联到集线架上。在这种方式下，接入能力是得到了很大的提高，但是由于一些干扰和人为因素，使得整体性能十分低下，只单纯地满足了多端口的需要，根本无暇考虑转发交换功能。级联扩展模式综合考虑到不同交换机的转发性能和端口属性，通过一定的拓扑结构设计，可以方便地实现多用户接人。

在级联模式下，为了保证网络的效率，一般建议层数不要超过网层。如果网络边缘节点存在通过广播式以太网设备如HUB扩展的端口，由于其为直通工作模式，不存在交换，不纳入层次结构中，但需要注意的是，HUB工作的CSMA/CD机制中，因冲突而产生的回送可能导致的网络性能影响将远远大于交换机级联所产生的影响。

区别

级联与堆叠的联系与区别：

1、对设备要求不同。

级联可通过一根双绞线在任何网络设备和家的交换机之间，或者交换机与集线器之间完成。而堆叠只有

在自己厂家的设备之间，并且该交换机必须具有堆叠功能才可实现。

2、对连接介质要求不同。

级联时只需一根跳线，而堆叠则需要专用的堆叠模块和堆叠线缆，当然堆叠模块是需要另外订购的。

3、最大连接数不同。

交换机间的级联，在理论上没有级联数的限制。但是。叠堆内可容纳的交换机数量，各厂商都会明确地进行限制。

4、管理方式不同。

堆叠后的数台交换机在逻辑上是一个被网管的设备，可以对所有交换机进行统一的配置与管理。而相互级联的交换机在逻辑上是各自独立的，必须依次对其进行配置和管理每台交换机。