数据中心网络高可用技术之从交换机到交换机:MLAG, 堆叠技术

上一篇文章结束对链路聚合的讨论之后,我们发现一个问题——我们只能用多条线连接到同一个 switch 上面,这样万一这个交换机挂了,连接这个这个交换机的机器(通常是一个 Rack)就一起消失了。

MLAG 技术

MLAG(Multi-Chassis Link Aggregation) 可以提供跨设备的链路聚合功能。

思科模块化交换机

Multi-Chassis 这个词很有意思,为什么叫做 Chassis (机箱)而不叫座 Multi-Switch LAG 呢?因为这个功能不仅仅是运行在 Switch 上,还记得在理解网络的分层模型中说的吗?二层和三层设备的界限已经越来越模糊了,三层设备也可以有这个功能。

现在的网络设备都是模块化的,一个机箱上面可以根据自己的需求插不同的线卡,卡上面甚至还能装不同的模块,满足不同的需求。机箱可以认为是网络设备单元,以「机箱」来说,意思就是运行于不同网络设备之间的功能。

MLAG 是一个设备的 feature,而不是协议,所以在不同厂商的产品中,MLAG,Peer Link 等术语会有所不同。

多交换机 MLAG

对于客户端 Linux 来说,不知道对端是两个设备,在 Linux 的视角下,自己的多条线路连接的就是同一个设备。

在交换机侧,就需要跨设备完成 LACP 信息的同步,两个交换机设备之间需要协调好,A 的 3号端口 和 B 的 3号端口是同一个链路聚合组(LAG)。所以两个交换机之间需要一条线,来沟通控制面的信息。这条线就叫做 Peer Link。在 Peer Link 上如何传输控制信息,取决于不同厂商对于 MLAG 的实现。某些厂商的设备使用 ICCP (Inter-Control Center Communications Protocol) 来进行不同的机箱之间的连接。

这样,就可以完成从服务器到交换机的高可用了,服务器网卡、网线、交换机接口、交换机系统、交换机整机,任意一个地方出现问题,都有冗余路线,不会对服务造成太大影响。

数据中心广泛使用的就是 MLAG。

堆叠技术

在交换机之间的高可用,还有一种技术,就是交换机堆叠。这个功能在不同的厂商里也是不同的名字,比如华为的 istack,思科的 StackWise.

简单来说,这个功能可以让多个交换机虚拟成一个。只有一个主操作系统在运行,其他的交换机就像主交换机扩展出来的板卡一样。堆叠之后只有一个管理 IP 和 MAC 地址,只需要登录一个系统进行配置操作。

4个交换机完成堆叠之后,相当于一个交换机有了 4 倍的端口

堆叠之后逻辑上就是一个交换机,所以服务器可以直接连接到多个物理交换机,从逻辑上看,交换机侧也是同一个了。

交换机堆叠连接服务器

堆叠也能实现故障快速切换,在正常情况下也能充分利用线路的带宽,配置简单。但是和 MLAG 相比,稳定性上来说 MLAG 更高,因为堆叠交换机只有一个控制面,如果主交换机出现故障,比如堆叠失效,整个堆叠集群都会出错。MLAG 的故障域更小,交换机坏也就坏一台。这也带来很多维护便利,从升级维护上说,MLAG 可以让我们一台一台地操作交换机升级而不影响服务,堆叠就会更加麻烦一些。从部署上,MLAG 不受距离显示,堆叠的话,两个交换机距离越远,出错的概率越大。

说起来,思科还有一个 VDC 技术(Virtual Device Context), 支持把一个设备虚拟成多个。这些技术又是把一个物理设备拆成多个又是把多个合成一个的,可真有意思。

这个系列的二层技术介绍的差不多了,我们下一篇就开始聊三层技术。

Until next time!

数据中心网络高可用技术系列

  1. 数据中心网络高可用技术:序
  2. 数据中心网络高可用技术之从服务器到交换机:active-backup
  3. 数据中心网络高可用技术之从服务器到交换机:balance-tlb 和 balance-alb
  4. 数据中心网络高可用技术之从服务器到交换机:链路聚合 (balance-xor, balance-rr, broadcast)
  5. 数据中心网络高可用技术之从服务器到交换机:802.3 ad
  6. 数据中心网络高可用技术之从交换机到交换机:MLAG, 堆叠技术
  7. 数据中心网络高可用技术之从服务器到网关:VRRP


数据中心网络高可用技术之从交换机到交换机:MLAG, 堆叠技术”已经有4条评论

  1. 赞!难怪上次遇到一个项目改堆叠为mlag了,顺便问下,博主的网络拓扑图是用什么软件绘制的。一直在寻求一款画网络拓扑图的软件,无奈visio要激活。。

  2. 堆叠主交换机挂了的话,剩余的堆叠集群交换机应该会重新选举,只不过选举的过程中会中断,待选举完成,通信应该会恢复正常。

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