cisco-nexus系列交換-vpc
vpc簡介：
vpc概述
vpc（virtual PortChannel 虛擬鏈路聚合），技術允許將連接到兩個Nexus系列交換機的物理鏈路看作爲一條邏輯端口聚合鏈路。
可以連接的設備：nexus2000系列的Fabric Extender（交換機矩陣擴展器），交換機，服務器等其他任何網絡設備。
vpc技術可以提供二層多路徑選擇，讓用戶可以在有多條路徑的情況下增加網絡冗餘，提示帶寬，在多個節點之間實現多條並行路徑和對流量進行負載均衡。
vpc包括
啓用vpc功能之後，需要創建一個對等體保持活動連接（keepalive link），該連接將發送vpc對等體之間的心跳信息。
vpc域包括：vpc對等體設備（交換機）、vpc對等保持活動鏈路（心跳線）、vpc對等互聯鏈路和連接到下游設備等的vpc域中的所有PortChannels。每個設備上只能有一個vpc域ID。
vpc優勢
- 允許一個設備跨兩個上游設備使用PortChannel
- 消除生成樹協議阻塞端口
- 提供無循環拓撲
- 使用所有可用的上行帶寬
- 提供快速收斂，比生成樹要快。
- 提供鏈路級別的彈性。
- 幫助確保高可用。
vpc案例
vpc不僅允許switch或者server連接到一對Nexus5000系列交換機創建PortChannel，還可以通過Nexus2000交換機來擴展交換機矩陣。如下圖1部署場景在兩個cisco上的兩個端口之間創建一個vpc。
圖2中的vpc部署場景允許cisco nexus2000系列交換機連接到一對nexus5000系列交換機，並使所有連接處於活動狀態。
除了圖1和圖2中的兩個拓撲之外，還可以在任何支撐PortChannel的設備上使用vpc，以便在設備上連接到一對nexus系列交換機實現彈性和高吞吐量。
VPC概念
- VPC：vpc是指vpc對等體設備和下游設備之間的組合PortChannel。
- vpc對等交換：就是組成vpc功能的兩個nexus系列交換機，一個設備爲主，一個爲備。
- vpc對等連接：用於同步vpc對等設備之間狀態的連接。vpc對等鏈路在兩個vpc交換機之間攜帶控制通信量，還有組播、廣播數據通信量。在某些鏈路故障場景中，還攜帶單播通信量。對等鏈路至少是兩個10GE接口。
- vpc域：該域包括vpc對等設備、vpc對等保持活動連接和連接到下游設備的vpc中的所有PortChannels。同時，所有關於vpc的全局配置都關聯到vpc域下。
- vpc對等保持活動連接：對等保持活動連接監視vpc對等交換機的生命力。在vpc對等設備之間發送週期性的保持活動連接。vpc對等活動連接可以是管理接口（MGMT）或交換機虛擬接口（SVI）。沒有數據或同步流量在vpc登對保持活動連接上移動；該連接上的唯一通信量是表明交換機正在操作和運行vpc的消息。
vpc配置
- 啓用vpc
- 創建一個vpc域，並進入vpc-域模式。
- 配置vpc等等保持活動連接。
- （可選）配置系統優先級。
- （可選）配置vp角色優先級
- 創建vpc對等連接。
- 將PortChannel加入vpc。
驗證vpc配置
| Command | command description |
|---|---|
| show feature | 查看vpc功能是否啓用 |
| show vpc brief | 查看vpc簡短的信息 |
| show vpc consistency-parameters | 顯示所有vpc接口上必須一致的參數的狀態 |
| show running-config vpc | 查看vpc的運行配置信息 |
| show port-channel capacity | 顯示port-channel數量和有效的port-channel數量 |
| show vpc statistics | 查看vpc的統計信息 |
| show vpc peer-keepalive | 查看vpc保持活動消息的信息 |
| show vpc role | 顯示vpc對等設備的狀態，本地設備的角色，vpc系統的mac地址和系統優先級，和本地設備的mac地址和優先級 |
兩臺vpc設備必須相同的配置參數
- portchannel模式：
- on、off、active
- 對等體port-channel鏈路速度
- 對等體雙工模式
- 對等體port-channeltrunk模式的本徵vlan
- stp模式
- stp的全局設置
- 橋保護設置
- 端口類型設置
- 環路保護設置
- stp接口設置
- 端口類型設置
- 環路保護
- 根保護
- qos配置
- priority flow control（PFC）
- 嚴格的優先排隊和赤字加權循環（DWRR）
- 最大傳輸單元（mtu）
如果沒有在設備上啓用這些參數，則vpc一致性檢查將忽略這些參數。
應該相同的配置參數：
- mac地址老化計時器
- 靜態mac地址條目
- 所有訪問控制列表acl配置和參數
- 生成樹接口設置
- 橋協議數據單元（BPDU）過濾器
- BPDU保護
- cost
- 鏈路類型
- 優先級
- vlans（每個vlan的生成樹配置）
- IGMP snooping
VPC配置案例
n9k-1配置
-
配置管理接口ip和默認路由
n9k-1(config)# interface mgmt 0 n9k-1(config-if)# ip add 172.16.2.1/24 n9k-1(config-if)# vrf context management n9k-1(config-vrf)# ip route 0.0.0.0/0 172.16.2.254 （路由本實驗可以忽略） n9k-1(config-vrf)# exit -
啓用vpc和lacp
n9k-1(config)# feature vpc n9k-1(config)# feature lacp -
創建一個vlan
n9k-1(config)# vlan 101 n9k-1(config-vlan)# exit -
創建vpc域
n9k-1(config)# vpc domain 1 -
配置vpc角色優先級
n9k-1(config-vpc-domain)# role priority 100 Warning: !!:: vPCs will be flapped on current primary vPC switch while attempting role change ::!! Note: --------:: Change will take effect after user has re-initd the vPC peer-link ::-------- -
配置對等保持活動鏈接
n7k-1(config-vpc-domain)# peer-keepalive destination 172.16.2.2 Note: --------:: Management VRF will be used as the default VRF ::-------- -
配置vpc對等鏈路。
注意：在vpc對等體交換機之間的peer link爲trunk時，trunk必須允許所有vpc成員端口所屬的vlan。
n9k-1(config-vpc-domain)# interface ethernet 1/1-2 n9k-1(config-if-range)# channel-group 1 mode active n9k-1(config-if-range)# interface port-channel 1 n9k-1(config-if)# vpc peer-link 2018 Nov 29 07:52:50 n9k-1 %$ VDC-1 %$ stp: Please note that spanning tree port type is changed to "network" port type on vPC peer-link. This will enable spanning tree Bridge Assurance on vPC peer-link provided the STP Bridge Assurance (which is enabled by default) is not disabled. n9k-1(config-if)# switchport mode trunk n9k-1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1,101 n9k-1(config-if)# exit -
配置連接n2k port-channel（這步本實驗忽略，因爲沒有下聯n2k，直接互聯了一個交換）
激活fex： n9k-1(config)# install feature-set fex n9k-1(config)# feature-set fex n9k-1(config)# fex 101 n9k-1(config-fex)# pinning max-links 1 n9k-1(config-fex)# exit n9k-1(config)# interface ethernet 1/3-4 n9k-1(config-if-range)# channel-group 100 n9k-1(config-if-range)# interface port-channel 100 n9k-1(config-if)# switchport mode fex-fabric n9k-1(config-if)# fex associate 101 n9k-1(config-if)# exit -
將下聯接口加入vpc
n9k-1(config)# interface ethernet 1/7 n9k-1(config-if)# channel-group 10 n9k-1(config-if)# interface port-channel 10 n9k-1(config-if)# vpc 10 n9k-1(config-if)# switchport access vlan 101 n9k-1(config-if)# exit
n9k-2配置
-
配置管理接口ip和默認路由
n9k-2(config)# interface mgmt 0 n9k-2(config-if)# ip add 172.16.2.2/24 n9k-2(config-if)# vrf context management n9k-2(config-vrf)# ip route 0.0.0.0/0 172.16.2.254 （路由本實驗可以忽略） n9k-2(config-vrf)# exit -
啓用vpc和lacp
n9k-2(config)# feature vpc n9k-2(config)# feature lacp -
創建一個vlan
n9k-2(config)# vlan 101 n9k-2(config-vlan)# exit -
創建vpc域
n9k-2(config)# vpc domain 1 2018 Nov 29 08:38:14 n9k-2 %$ VDC-1 %$ %STP-2-VPC_PEERSWITCH_CONFIG_DISABLED: vPC peer-switch configuration is disabled. Please make sure to change spanning tree "bridge" priority as per the recommended guidelines. -
配置vpc角色優先級
本部忽略，不用配置。 -
配置對等保持活動鏈接
n9k-2(config-vpc-domain)# peer-keepalive destination 172.16.2.1 -
配置vpc對等鏈路。
注意：在vpc對等體交換機之間的peer link爲trunk時，trunk必須允許所有vpc成員端口所屬的vlan。
n9k-2(config-vpc-domain)# interface ethernet 1/1-2 n9k-2(config-if-range)# channel-group 1 mode active n9k-2(config-if-range)# interface port-channel 1 n9k-2(config-if)# vpc peer-link 2018 Nov 29 08:40:31 n9k-2 %$ VDC-1 %$ stp: Please note that spanning tree port type is changed to "network" port type on vPC peer-link. This will enable spanning tree Bridge Assurance on vPC peer-link provided the STP Bridge Assurance (which is enabled by default) is not disabled. n9k-2(config-if)# switchport mode trunk n9k-2(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1,101 n9k-2(config-if)# exit -
配置連接n2k port-channel （這步本實驗忽略，因爲沒有下聯n2k，直接互聯了一個交換）
激活fex： n9k-2(config)# install feature-set fex n9k-2(config)# feature-set fex n9k-2(config)# fex 101 n9k-1(config-fex)# pinning max-links 1 n9k-2(config-fex)# exit n9k-2(config)# interface ethernet 1/3-4 n9k-2(config-if-range)# channel-group 100 n9k-2(config-if-range)# interface port-channel 100 n9k-2(config-if)# switchport mode fex-fabric n9k-2(config-if)# fex associate 101 n9k-2(config-if)# exit -
將下聯接口加入vpc
n9k-2(config)# interface ethernet 1/7 n9k-2(config-if)# channel-group 10 n9k-2(config-if)# interface port-channel 10 n9k-2(config-if)# vpc 10 n9k-2(config-if)# switchport access vlan 101 n9k-2(config-if)# exit
swi-1配置
swi-1(config)# interface range ethernet 0/0 to 0/1
swi-1(config-if-range)# channel-group 1
swi-1(config-if-range)# interface port-channel 1
swi-1(config-if)# switchport access vlan 101
swi-1(config-if)# exit
swi-1配置如下：
interface Port-channel1
switchport access vlan 101
!
interface Ethernet0/0
channel-group 1 mode on
!
interface Ethernet0/1
channel-group 1 mode on驗證vpc配置
N9k-1 的驗證
show vpc brief
sh vpc peer-keepalive 
sh vpc role 
N9k-2 的驗證
vpc+HSRP 驗證冗餘
配置hsrp
n9k
-
激活vlan接口和hsrp功能
n9k-1(config)# feature interface-vlan n9k-1(config)# feature hsrp -
配置hsrp
激活track功能：
n9k-1(config)# feature tacacs+配置track：
n9k-1(config)# track 1 interface ethernet 1/7 line-protocoln9k-1(config-if)# interface vlan 101 n9k-1(config-if)# ip add 172.16.101.1 255.255.255.0 n9k-1(config-if)# hsrp version 2 n9k-1(config-if)# hsrp 101 n9k-1(config-if-hsrp)# priority 120 n9k-1(config-if-hsrp)# ip 172.16.101.3 n9k-1(config-if-hsrp)# track 1 decrement 11 n9k-1(config-if-hsrp)# exit -
配置用於hsrp通信的接口
n9k-1(config)# interface Ethernet1/4 n9k-1(config-if)# switchport mode trunk n9k-1(config-if)# exit
n9k-2的配置
n9k-2(config)# feature interface-vlan
n9k-2(config)# feature hsrp
n9k-2(config)# feature tacacs+
n9k-2(config)# track 1 interface ethernet 1/3 line-protocol
n9k-2(config-track)# exit
n9k-2(config)# interface vlan 101
n9k-2(config-if)# ip add 172.16.101.2 255.255.255.0
n9k-2(config-if)# hsrp version 2
n9k-2(config-if)# hsrp 101
n9k-2(config-if-hsrp)# priority 110
n9k-2(config-if-hsrp)# ip 172.16.101.3
n9k-2(config-if-hsrp)# track 1 decrement 11
n9k-2(config-if-hsrp)# exit
n9k-2(config)# interface Ethernet1/4
n9k-2(config-if)# switchport mode trunk
n9k-2(config-if)# exitswi-1配置
interface vlan101
ip add 172.16.101.100 255.255.255.0
interface Port-channel1
switchport access vlan 101
!
interface Ethernet0/0
channel-group 1 mode on
!
interface Ethernet0/1
channel-group 1 mode on
ip route 0.0.0.0/0 172.16.101.3驗證hsrp
n9k：
模擬鏈路中斷，網關自動切換，丟包1個
修改hsrp優先級，網關自動切換，不丟包
vpc+hsrp 生成樹，沒有block口！
vpc+hsrp 和 單獨hsrp 對比
單獨的hsrp實驗，這裏不再敘述。
1、生成樹
hsrp的生成樹會阻塞端口，vpc+hsrp則不會。
2、模擬鏈路中斷
hsrp模擬鏈路中斷，切換網關，丟包3個，比vpc+hsrp收斂慢。切回來的時候和vpc+hsrp是一樣的。
3、修改優先級
hsrp修改優先級，切換網關，丟包現象和vpc+hsrp收斂一樣。
4、鏈路帶寬
vpc+hsrp 實現下聯交換或者主機的上聯鏈路帶寬增加。