交换机再接一个交换机(交换机再接一个交换机可以用吗)

好的演唱会陪你更好的学习成长！单击图标链接自动播放音乐。

概述：

连接交换机的方式主要有三种:级联、堆叠和集群。

级联方式实现简单，只需要一根普通双绞线，节约了成本，基本不受距离限制。但是堆叠模式的投资比较大，而且只能短距离连接，实现起来比较困难。集群连接意味着将多个互连(级联或堆叠)的交换机作为一个逻辑设备进行管理。

1、级联

这是连接多台交换机最常用的方式，通过交换机上的级联端口进行连接。应当注意，交换机不能无限级联。如果超过一定数量的交换机级联，最终会导致广播风暴，导致网络性能严重下降。级联设备独立且有逻辑地工作。不同厂商的设备理论上可以相互级联。级联可分为普通端口级联和上行端口级联。

级联一般用于扩展接口数量，增加下行用户数量，也可用于扩展网络长度。

使用公共端口进行级联。

公共端口通过交换机的公共端口(如RJ-45端口)连接。此时，用于连接的双绞线应该是反的(交叉线)，也就是说，双绞线的两端应该是跳线(第1-3和第2-6线脚互换)。

上行端口级联

所有交换机端口旁边都有一个上行端口。这个端口是专门为上行连接提供的，通过直通双绞线(注意不是上行端口的互联)连接到其他交换机上除“上行端口”以外的任何端口即可。

通常，上行端口会与某个端口(第一个或最后一个端口)共享链路。比如带上行的8口集线器，实际上有9个口，上行口是和1个口共用的，也就是一旦使用了上行口，那1个口就不能再用了。

级联中应注意的问题

(1)级联时，每台设备都必须启用生成树协议，以防止环路并确保冗余链路。

(2)理论上，级联可以无限连接，但实际中，当级联设备数量增加时，就会出现广播风暴。

(3)原则上任何厂家、任何型号的以太网交换机都可以级联，但不排除在某些特殊情况下两台交换机不能级联。

(4)级联会产生级联瓶颈。

对于级联瓶颈，要尽量保证交换机之间的中继链路有足够的带宽，所以可以采用全双工技术和链路聚合技术。

2、 堆叠

为什么会有堆叠技术？

盒式交换机通常用于网络的汇聚层和接入层。但是由于网络规模越来越大，信息点的密度越来越高，而箱式交换机的端口数量相对固定，普通级联已经不能很好地满足需求，其缺陷不断暴露出来。比如很难管理，转发存在瓶颈。为了更好地解决端口密度增加的问题，堆叠技术应运而生。

堆叠的优势:

堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。堆叠单元的端口密度和性能可与大型机架式交换机相媲美，但投资要便宜得多，实施也比机架式交换机灵活得多。这就是堆叠的好处。

机架式交换机可以说是堆叠发展到更高阶段的产物。机架式交换机一般属于部门级以上的交换机。它有多个插槽，端口密度高，支持多种网络类型，扩展性好，处理能力强，但价格昂贵。

堆叠模式比级联模式性能更好，信号不易失效。通过堆叠模式，可以集中管理多台交换机，大大减少了管理工作量。如果真的需要使用级联，也最好选择上行端口的连接方式。因为这样可以最大程度的保证信号强度，如果是普通端口之间的连接，网络信号会严重受损。

什么是堆叠？

堆叠是指将多个交换机组合在一起工作，以便在有限的空空间内提供尽可能多的端口。多个交换机被堆叠以形成堆叠单元。可堆叠交换机有一个性能指标& # 34；最大可堆叠数量& # 34；参数，指堆叠单元中可以堆叠的最大交换机数量，代表堆叠单元中可以提供的最大端口密度。

目前市场上主流的交换机可以细分为可堆叠和不可堆叠。在声称可堆叠的交换机中，有虚拟堆栈和真实堆栈。所谓虚拟栈，其实就是交换机之间的级联。交换机不是通过专用堆叠模块和电缆堆叠的，而是通过快速以太网端口或千兆以太网端口堆叠的。其实这是一种变相的级联。尽管如此，虚拟交换机堆栈可以作为网络中的逻辑设备进行管理，从而简化网络管理。

真正的堆叠需要采用专用的堆叠模块和堆叠总线，不占用网络端口；多台交换机堆叠后，有足够的系统带宽，从而保证堆叠后每个端口仍能实现线速交换；堆叠多个交换机后，VLAN和其他功能不受影响。

这种连接方式主要用在大型网络中端口需求量大的情况下。交换机堆叠是最快捷方便的端口扩展方式，堆叠后的带宽是单台交换机端口速度的数倍。但并不是所有的交换机都支持堆叠，这要看交换机的品牌和型号是否支持堆叠。它通过制造商提供的特殊连接电缆直接从一台交换机的“上行”堆叠端口连接到另一台交换机的“下行”堆叠端口。堆栈中的所有交换机都可以作为一个整体来管理。

堆叠交换机受到类型和相互距离的限制。首先，实现堆叠的交换机必须支持堆叠；另外厂家提供的堆叠连接线缆一般在1m左右，所以堆叠功能只能在很近的距离使用。

*堆叠是在背板上进行的，实际上是连接多个交换机的背板，所以性能会增强。

虚拟堆叠

虚拟栈，实际上是通过软件层面的虚拟设备。虚拟化栈的一种实现方法:使用DDP协议(Device Discovery Protocol)，指定一台交换机作为命令主机，打开协议后交换机会自动搜索属于同一域的成员交换机。如果把命令开关比作文件目录的根目录，那么成员开关就相当于根目录下的子目录子文件。交换机通过Ulink协议相互通信。命令设备的IP。

目前，市场上相当多的可堆叠交换机属于虚拟堆叠型，而不是真正的堆叠型。很明显，真实栈的性能远高于虚拟栈，但使用虚拟栈至少有两个好处:虚拟栈往往采用标准的快速以太网或千兆以太网作为栈总线，易于实现，成本低；堆叠端口可以作为通用端口，有利于保护用户投资。使用标准的快速以太网或千兆以太网端口实现虚拟堆叠，可以大大扩展堆叠范围，使堆叠不再局限于一个机柜。

堆叠可以按以下方式组织:

2.1菊花链式堆叠

菊花链堆叠模式是使用专用的堆叠电缆将多个交换机以环形方式串联起来，形成一个交换机堆叠组。菊花链堆叠模式中的冗余电缆仅用作冗余备份，可以不连接。采用菊花链堆叠模式。从主交换机到最后一个交换机，数据包要经过中间所有的交换机，传输效率低，所以堆叠层数不能太多。菊花链堆叠模式虽然保证了每个交换机端口的带宽，但并没有提高多个交换机之间的数据转发效率，堆叠线缆之间的距离往往较短。因此，菊花链堆叠模式主要适用于计算机数量较多的机房。

在菊花链式堆叠中，由于堆叠口的端口类型不同，又可以分为两种，单工堆叠和双工堆叠。

单堆叠是指一个堆叠端口只能接收或发送数据，所以需要连接两个端口组成一个堆叠，一个用于接收(RX)，一个用于发送(TX)；

支持双工堆叠的堆叠端口可以接收数据和发送数据，因此在形成堆叠时只需要一个端口进行连接。

这里值得注意的是，单工堆叠时，由于每个端口只能接收或发送数据，当两台设备连接时，一台设备发送数据的接口必须连接到另一台设备接收数据的接口。

这样的叠加方式就是线性叠加(如上图右部所示)，单工叠加一般就是线性叠加。双工堆栈通常称为环形堆栈。环形堆栈也有两种连接模式:

在这里，我们需要重点了解原理图1和原理图2中最右边一半的图的区别。虽然它们在连接图中具有相同的形式，但由于端口属性不同，它们实际上是完全不同的。

与线性堆栈相比，环形堆栈的优势在于当其他正常链路中的一条发生故障时，环形堆栈的冗余链路将承担故障链路的工作，从而保证系统的高稳定性。

2.2星形堆栈

星形堆叠技术是一种先进的堆叠技术。对于交换机，需要提供独立或集成的高速交换中心(堆叠中心)。所有堆叠主机都可以通过专用(或通用高速端口)高速堆叠端口上行至统一堆叠中心。堆叠中心一般是基于专用ASIC的硬件交换单元，带宽根据其交换能力一般在10-32G之间。它的ASIC开关能力限制了堆叠层数。星型堆叠要求交换机有足够的背板带宽和多个堆叠模块，然后交换机内部总线通过高速堆叠电缆连接成高速链路。

星型堆叠的优势在于传输速度远超交换机的级联方式，可以显著提高堆叠交换机之间的数据转发速率。一个栈中的几个交换机可以作为一个交换机来管理，所有的交换机可以用一个IP地址来管理，大大降低了管理的难度。

星形堆叠的优势：

一台交换机和另一台交换机之间的转发路径比菊花链堆栈短，因此不会跨越多台交换机。(堆叠中心和其他交换机之间只有一层，每个交换机之间的通信只需要转发两次)

星形堆叠缺点:

堆栈挂起，导致所有设备无法上网；

但星型堆叠成本较高，需要专用堆叠中心的支持，这也与机箱交换机的作用重叠。

2.3 堆叠的原理

堆叠系统中的交换机运行堆叠协议。随着堆栈进程的连续运行，堆栈状态机从一种
状态转换到另一种状态。状态转换如图4所示:

Blocked:栈检测状态机挂起，此时设备可能刚刚上电，工作在单机模式，完成了栈检测过程
；
Ready:开始堆栈检测；
发现:正在收集堆栈成员信息；
Topo:主机配置堆叠拓扑。

从堆叠系统中的交换机上电到整个系统的堆叠，需要以下基本过程:

拓扑发现有三个阶段:

使用探测报文确定堆叠端口的连接，并收集对端的堆叠端口信息；该设备发送的探测消息记录了该设备的已知堆栈端口信息。当其他设备收到探测消息时，该设备的堆栈端口信息会添加到该消息中，并转发到所有本地堆栈端口。最后，当这个探测消息返回到发送方时，已经收集了其他设备的已知堆栈端口信息，这些信息被更新到堆栈数据库中。

路由消息用于将本地收集的堆叠端口信息传播给所有邻居；

配置消息用于交换机间同步堆栈检测的结束状态。当收集到本地堆叠端口的收发方向信息后，本地交换机的堆叠状态标记为本地完成，表示本地设备已经完成堆叠发现工作。当堆叠数据库中所有其他已知设备的堆叠状态标记为本地完成时，本地交换机的堆叠状态标记为全部完成，这表示拓扑中的所有交换机设备都已完成堆叠发现工作。然后，基于每个设备的堆叠数据库开始主从选举。

2完整的过程描述如下：

1、建立堆栈

两台交换机启动时，通过相互竞争，一台成为堆叠主机，另一台成为堆叠备份机。竞赛规则如下:

一、系统的运行状态:已经启动并正常运行的交换机比正在启动的交换机优先级高，前者成为CSS主机。

二、堆叠的优先级:如果运行状态相同，优先级最高的交换机成为CSS主机。

三、MAC地址大小:如果运行状态和堆叠优先级相同，MAC地址小的交换机成为CSS主机。

当两台交换机选择主备机时，CSS主机的主控板成为堆叠系统的主板，CSS备用的主控板成为堆叠系统的备用板。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.堆叠配置和转发

栈建立后，可以通过接口板上的服务端口、系统主板上的串口或网管端口登录CSS系统，进行业务配置和系统管理。CSS提供四维界面视图(盒/槽/卡/端口)，支持两个设备中所有端口的业务相关配置和操作。以帧/槽为单位管理两个设备中的所有板卡，如查询板卡信息、复位板卡等。在CSS环境下，业务流量转发与单帧环境的区别在于，跨设备的转发需要经过两次交换网络。消息内容的处理没有区别，上游和下游处理都需要。作为设备出现。

3.拆分堆栈。

堆栈建立后，堆栈主机和备份机会定期发送心跳消息来维护堆栈状态。当两个设备的心跳超时时，为了避免CSS线缆、CSS卡和主控板失效，导致两个交换机之间没有可用的CSS链路，甚至失去通信，CSS系统会被拆分成两个独立的交换机。堆叠拆分后，以下情况会导致整个网络失效:两台设备都正常运行，运行在同一个全局配置下，即与网络中其他设备用相同的IP和MAC地址进行通信。因此，CSS拆分后，需要检查系统是否有两台设备运行在同一配置下(是否有双主机)，并进行相应的处理，这样整个网络才能正常运行，堆叠系统的可用性才能提高。

3、集群

交换机的级联技术一般用于实现多台交换机之间的互联；堆叠技术用于将多个交换机组合成一个单元，从而提高端口密度和性能；群集技术用于将多个互连的交换机作为一个逻辑设备进行管理，从而降低网络管理成本并简化管理操作。

所谓集群，就是将多个互联(级联或堆叠)的交换机作为一个逻辑设备进行管理。在一个集群中，通常只有一个交换机扮演管理角色，称为命令交换机，它可以管理其他几个交换机。在网络中，这些交换机只需要占用一个IP地址(仅命令交换机需要)。在命令交换机的统一管理下，集群内多个交换机协同工作，大大降低了管理强度。

交换机的级联、堆叠和集群这三种技术既有区别又有联系。级联堆叠是实现集群的前提，集群是级联堆叠的目的。基于硬件实现级联和堆叠；集群是基于软件实现的；

今天的内容分享到此结束。感谢您的持续关注+转发+收藏。我们下次再见！