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虚拟交换机原理如何?虚拟交换机技术简介及IP城域网实际应用(2)

2020-02-26 admin

一旦多台设备组合在角色选举下对Master设备进行选定后,虚拟交换机系统由此得以形成,Master设备先对本地的启动配置程序进行运行,然后同步配置多台Slave设备,当虚拟交换机系统建立起来之后,就意味着完全了全部设备的配置。

当虚拟交换机系统中加入了新的成员设备,那么首先会将Slave的角色分配给它,Master将配置在批量同步的形式下完成批量同步,本地配置文件并不会启动。

2) 实时同步

在组建好虚拟交换机系统后,以Master设备作为系统管理者,对用户使用所需的成员设备配置进行操作,并反映出用户使用需求。在Master设备的管理下,用户配置会在其他Slave设备实现同步,如此一来,虚拟交换机内部的Master与Slave设备配置的实时同步就得以实现,并以单一网络设备的形式存在于网络运行过程中。

(2) 成员编号

为了提高虚拟交换机系统运行中的标记与管理水平,需要对所有成员进行编号。以接口编号在虚拟交换机成员编号信息中的添加为例,针对一般的单台集中式交换机而言,会采用一维格式来表示接口编号,以1为初始值。当多台交换机向一台进行虚拟转化之后,初始值就会被成员编号值做替代。

针对单台分布式设备,一般会以三维的格式来表示接口编号,例如GigabitEthernet1/1/1。虚拟交换机的组建会使接口编号发生变化,即GigabitEthernet2/1/1。在接口编号中不仅会引入成员编号,文件系统管理的应用也同样如此。因此,所有设备成员编号在虚拟交换机系统中都具有唯一性。

当成员编号出现相同的情况时,或者系统内成员编号冲突于新加入的设备,那么就会影响到系统管理秩序,虚拟交换机系统的建立则无法实现,或者系统无法引入新成员设备。为了解决这一问题,应在系统组建之前,统一规划并配置好成员编号,同时建立好相关机制以处理设备间编号的冲突,为成员编号的唯一性提供强有力的保障。

(3) 拓扑维护

拓扑维护主要涉及到两方面内容,即设备的不断增加与减少,针对这些情况,对拓扑的更新至关重要。

1) 成员设备的加入

在增加成员设备方面,如果有新设备想加入到虚拟交换机系统,那么需要根据设备状态,选择相应的系统处理机制。当虚拟交换机系统没有通过新加入的设备而形成,那么就需将Slave的角色分配给该设备。

当虚拟交换机系统通过加入设备而形成,那么就属于合并了两个虚拟交换机,此时两台设备就需要以角色选举规则为依据展开竞选,竞选成功的话,那么就等于部分端口与备用主控板增加,而失败的话在重启系统后,设备都会被分配Slave的角色并加入到系统中。

2) 成员设备的离开

在成员设备的离开方面,如果相邻设备直接连接,那么当有故障出现于一台或两台设备之间时,另一台设备就会在第一时间内向系统中其他设备传播前一台设备离开的信息。而两台相邻设备属于跨接或者其他无法直接连接的情况,那么当有故障出现于一台设备或链路中时,另一台设备对前一台设备的离开的判定只能够以系统设备间的实时报文超时为依据,并向系统内其他设备进行信息的传播。

一旦设备离开得以确定,还需要以拓扑信息为依据,对离开设备的角色进行判定。如果离开的角色属于Master,那么所有设备就需要在角色选举下对本地拓扑进行更新,而离开的设备属于Slave,那么可以对拓扑进行直接更新,角色不需要进行重新选举。

三、虚拟交换机技术实现方式

1.级联模式

两台或两台以上的交换机通过光纤或者双绞线将RJ-45端口连接起来,这种方式称为级联。当拓扑是总线型时,使用普通端口进行级联即可。当拓扑为星形时,则需要专门的级联端口Uplink端口。总线型的优势在于传输距离,而星形的优势在于网络带宽的保持。级联最大的作用还是体现在延长传输距离上,比如在10Base-T、100Base-TX和1000Base-T以太网中,通过级联的方式,网络传输距离最大能够达到200米。

通过上面可以看出,级联的实现还是比较简单的。但由于级联层数的增加,会影响网络的效率,特别是最后一层的信号延迟会越大。因此,级联技术在实现时,不仅要消除网络内的环路,提供有冗余链路,还得将控制级联的层数,一般不超过4层。