交換機級聯，堆疊，集羣技術介紹
最簡單的局域網（LAN）通常由一臺集線器（或交換機）和若干臺微機組成。隨着計算機數量的增加、網絡規模的擴大，在越來越多的局域網環境中，交換機取代了集線器，多臺交換機互連取代了單臺交換機。
在多交換機的局域網環境中，交換機的級聯、堆疊和集羣是3種重要的技術。級聯技術可以實現多臺交換機之間的互連；堆疊技術可以將多臺交換機組成一個單元，從而提高更大的端口密度和更高的性能；集羣技術可以將相互連接的多臺交換機作爲一個邏輯設備進行管理，從而大大降低了網絡管理成本，簡化管理操作。
考慮到局域網的發展現狀，因此本文提到的局域網，如無特別指出均指10BaseT、100BaseT（F）、1000BaseT（F）的交換式以太網。
一、級聯
級聯可以定義爲兩臺或兩臺以上的交換機通過一定的方式相互連接。根據需要，多臺交換機可以以多種方式進行級聯。在較大的局域網例如園區網（校園網）中，多臺交換機按照性能和用途一般形成總線型、樹型或星型的級聯結構。
城域網是交換機級聯的極好例子。目前各地電信部門已經建成了許多市地級的寬帶IP城域網。這些寬帶城域網自上向下一般分爲3個層次：核心層、匯聚層、接入層。核心層一般採用千兆以太網技術，匯聚層採用1000M/100M以太網技術，接入層採用100M/10M以太網技術，所謂"千兆到大樓，百兆到樓層，十兆到桌面".
這種結構的寬帶城域網實際上就是由各層次的許多臺交換機級聯而成的。核心交換機（或路由器）下連若干臺匯聚交換機，匯聚交換機下聯若干臺小區中心交換機，小區中心交換機下連若干臺樓宇交換機，樓宇交換機下連若干臺樓層（或單元）交換機（或集線器）。
交換機間一般是通過普通用戶端口進行級聯，有些交換機則提供了專門的級聯端口（Uplink Port）。這兩種端口的區別僅僅在於普通端口符合MDI標準，而級聯端口（或稱上行口）符合MDIX標準。由此導致了兩種方式下接線方式度不同：當兩臺交換機都通過普通端口級聯時，端口間電纜採用直通電纜（Straight Throurh Cable）；當且僅當中一臺通過級聯端口時，採用交叉電纜（Crossover Cable）。
爲了方便進行級聯，某些交換機上提供一個兩用端口，可以通過開關或管理軟件將其設置爲MDI或MDIX方式。更進一步，某些交換機上全部或部分端口具有MDI/MDIX自校準功能，可以自動區分網線類型，進行級聯時更加方便。
用交換機進行級聯時要注意以下幾個問題。原則上任何廠家、任何型號的以太網交換機均可進行級聯，但也不排除一些特殊情況下兩臺交換機無法進行級聯。交換機間級聯的層數是有一定限度的。成功實現級聯的最更本原則就是任意兩站點之間的距離不能超過媒體段的最大跨度。多臺交換機級聯時，應保證它們都支持生成樹（Spanning-Tree）協議，既要防止網內出現環路，又要允許冗餘鏈路存在。
進行級聯時，應該盡力保證交換機間中繼鏈路具有足夠的帶寬，爲此可採用全雙工技術和鏈路匯聚技術。交換機端口採用全雙工技術後，不但相應端口的吞吐量加倍，而且交換機間中繼距離大大增加，使得異地分佈、距離較遠的多臺交換機級聯成爲可能。鏈路匯聚也叫端口匯聚、端口捆綁、鏈路擴容組合，由 IEEE802.3ad標準定義。即兩臺設備之間通過兩個以上的同種類型的端口並進行連接，同時傳輸數據，以便提供更高的帶寬、更好的冗餘度以及實現負載均衡。鏈路匯聚技術不但可以提供交換機間的高速連接，還可以爲交換機和服務器之間的連接提供高速通道。需要注意的是，並非所有類型的交換機都支持這兩種技術。
二、堆疊
堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作，以便在有限的空間內提供儘可能多的端口。多臺交換機經過堆疊形成一個堆疊單元。可堆疊的交換機性能指標中有一個"最大可堆疊數"的參數，它是指一個堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數，代表一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度。
堆疊與級聯這兩個概念既有區別又有聯繫。堆疊可以看作是級聯的一種特殊形式。它們的不同之處在於：級聯的交換機之間可以相距很遠（在媒體許可範圍內），而一個堆疊單元內的多臺交換機之間的距離非常近，一般不超過幾米；級聯一般採用普通端口，而堆疊一般採用專用的堆疊模塊和堆疊電纜。一般來說，不同廠家、不同型號的交換機可以互相級聯，堆疊則不同，它必須在可堆疊的同類型交換機（至少應該是同一廠家的交換機）之間進行；級聯僅僅是交換機之間的簡單連接，堆疊則是將整個堆疊單元作爲一臺交換機來使用，這不但意味着端口密度的增加，而且意味着系統帶寬的加寬。
級連擴展
級連擴展模式是最常規，最直接的一種擴展方式，一些構建較早的網絡，都使用了集線器（HUB）作爲級連的設備。因爲當時集線器已經相當昂貴了，多數企業不可能選擇交換機作爲級連設備。那是因爲大多數工作組用戶接入的要求，一般就是從集線器上一個端口級連到集線架上。在這種方式下，接入能力是得到了很大的提高，但是由於一些干擾和人爲因素，使得整體性能十分低下，只單純地滿足了多端口的需要，根本無暇考慮轉發交換功能。現在的級連擴展模式綜合考慮到不同交換機的轉發性能和端口屬性，通過一定的拓撲結構設計，可以方便地實現多用戶接入。級連模式的典型結構如圖一所示。
級連模式是組建大型LAN最理想的方式，可以綜合利用各種拓撲設計技術和冗餘技術，實現層次化網絡結構，如通過雙歸等拓撲結構設計冗餘，通過Link Aggregation技術實現冗餘和Up Link的帶寬擴展，這些技術現在已經非常成熟，廣泛使用在各種局域網和城域網中。
級連模式使用通用的以太網端口進行層次間互聯，如100M FE端口、GE端口以及新興的10GE端口。
級連模式是以太網擴展端口應用中的主流技術。它通過使用統一的網管平臺實現對全網設備的統一管理，如拓撲管理和故障管理等等。級連模式也面臨着挑戰，當級連層數較多，同時層與層之間存在較大的收斂比時，邊緣節點之間由於經歷了較多的交換和緩存，將出現一定的時延。解決方法是匯聚上行端口來減小收斂比，提高上端設備性能或者減少級連的層次。在級連模式下，爲了保證網絡的效率，一般建議層數不要超過四層。如果網絡邊緣節點存在通過廣播式以太網設備如HUB擴展的端口，由於其爲直通工作模式，不存在交換，不納入層次結構中，但需要注意的是，HUB工作的CSMA/CD機制中，因衝突而產生的回送可能導致的網絡性能影響將遠遠大於交換機級連所產生的影響。
級連模式是組建結構化網絡的必然選擇，級連使用通用電纜（光纖），各個組件可以放在任意位置，非常有利於綜合佈線。
堆疊技術擴展
堆疊技術是目前在以太網交換機上擴展端口使用較多的另一類技術，是一種非標準化技術。各個廠商之間不支持混合堆疊，堆疊模式爲各廠商制定，不支持拓撲結構。目前流行的堆疊模式主要有兩種：菊花鏈模式和星型模式。堆疊技術的最大的優點就是提供簡化的本地管理，將一組交換機作爲一個對象來管理。
菊花鏈式堆疊
菊花鏈式堆疊是一種基於級連結構的堆疊技術，對交換機硬件上沒有特殊的要求，通過相對高速的端口串接和軟件的支持，最終實現構建一個多交換機的層疊結構，通過環路，可以在一定程度上實現冗餘。但是，就交換效率來說，同級連模式處於同一層次。菊花鏈式堆疊通常有使用一個高速端口和兩個高速端口的模式，兩者的結構見圖二所示。使用一個高速端口（GE）的模式下，在同一個端口收發分別上行和下行，最終形成一個環形結構，任何兩臺成員交換機之間的數據交換都需繞環一週，經過所有交換機的交換端口，效率較低，尤其是在堆疊層數較多時，堆疊端口會成爲嚴重的系統瓶頸。使用兩個高速端口實施菊花鏈式堆疊，由於佔用更多的高速端口，可以選擇實現環形的冗餘。菊花鏈式堆疊模式與級連模式相比，不存在拓撲管理，一般不能進行分佈式佈置，適用於高密度端口需求的單節點機構，可以使用在網絡的邊緣。
菊花鏈式結構由於需要排除環路所帶來的廣播風暴，在正常情況下，任何時刻，環路中的某一從交換機到達主交換機只能通過一個高速端口進行（即一個高速端口不能分擔本交換機的上行數據壓力），需要通過所有上游交換機來進行交換（見圖三）。
菊花鏈式堆疊是一類簡化的堆疊技術，主要是一種提供集中管理的擴展端口技術，對於多交換機之間的轉發效率並沒有提升（單端口方式下效率將遠低於級連模式），需要硬件提供更多的高速端口，同時軟件實現UP LINK的冗餘。菊花鏈式堆疊的層數一般不應超過四層，要求所有的堆疊組成員擺放的位置足夠近（一般在同一個機架之上）。
星型堆疊技術是一種高級堆疊技術，對交換機而言，需要提供一個獨立的或者集成的高速交換中心（堆疊中心），所有的堆疊主機通過專用的（也可以是通用的高速端口）高速堆疊端口上行到統一的堆疊中心，堆疊中心一般是一個基於專用ASIC的硬件交換單元，根據其交換容量，帶寬一般在10－32G之間，其ASIC交換容量限制了堆疊的層數（見圖四）。
星型堆疊
星型堆疊技術使所有的堆疊組成員交換機到達堆疊中心Matrix的級數縮小到一級，任何兩個端節點之間的轉發需要且只需要經過三次交換，轉發效率與一級級連模式的邊緣節點通信結構相同，因此，與菊花鏈式結構相比，它可以顯著地提高堆疊成員之間數據的轉發速率，同時，提供統一的管理模式，一組交換機在網絡管理中，可以作爲單一的節點出現。
星型堆疊模式適用於要求高效率高密度端口的單節點LAN，星型堆疊模式克服了菊花鏈式堆疊模式多層次轉發時的高時延影響，但需要提供高帶寬Matrix，成本較高，而且Matrix接口一般不具有通用性，無論是堆疊中心還是成員交換機的堆疊端口都不能用來連接其他網絡設備。使用高可靠、高性能的Matrix芯片是星型堆疊的關鍵。一般的堆疊電纜帶寬都在2G-2.5G之間（雙向），比通用GE略高。高出的部分通常只用於成員管理，所以有效數據帶寬基本與GE類似。但由於涉及到專用總線技術，電纜長度一般不能超過2m，所以，星型堆疊模式下，所有的交換機需要侷限在一個機架之內。
可見，傳統的堆疊技術是一種集中管理的端口擴展技術，不能提供拓撲管理，沒有國際標準，且兼容性較差。但是，在需要大量端口的單節點LAN，星型堆疊可以提供比較優秀的轉發性能和方便的管理特性。級連是組建網絡的基礎，可以靈活利用各種拓撲、冗餘技術，在層次太多的時候，需要進行精心的設計。對於級連層次很少的網絡，級連方式可以提供最優性能。例如，在需要擴展爲兩倍端口的網點，使用星型堆疊邊緣之間需要交換三次，級連模式和菊花鏈式堆疊需要交換兩次，星型堆疊模式需要更大的投資，菊花鏈式堆疊模式需要佔用更多的高速端口，普通級連成爲最經濟和高效的組建方式。另外，還可以利用從前已有的交換設備，不需重複投資，但是，這兩臺設備需單獨管理（見圖五）。
傳統的堆疊技術應用往往受限於地理位置的限制，往往需要放置在同一個機架，在高密度端口應用時，會給佈線帶來困難。所以各大廠商紛紛積極尋求支持分佈式堆疊技術。目前，華爲公司Quidway S系列以太網交換機產品、Cisco系列以太網交換產品均提供集羣管理模式。Quidway S系列以太網交換機採用華爲統一的ＶＲＰ操作系統和統一的iManager網管系統。該網管系統支持中文界面，採用標準協議和開放技術，全面兼容主流網管平臺。Quidway S系列以太網交換機在華爲二層交換全線速、三層交換全線速、業務交換全線速和QoS服務全線速“四個全線速”的設計思想指導下，充分利用產品開發的後發優勢，在產品的系統設計、擴展能力以及提供豐富的業務特性方面滿足寬帶城域網絡和企業網絡的需求，能爲客戶提供更加高效、安全、易於擴展的客戶化解決方案。
以華爲公司產品（HGMP）爲例，通過集羣管理模式的支持，可以在使用Quidway系列交換機通過通用級連模式構建的網絡上實現集中的配置和管理，一個LAN可以加入成爲一個組，對於網管系統，一個組可以表現爲同一臺設備，使用一個IP地址進行管理，相當於甚至優於從前堆疊組的管理效果。然而作爲通用性的集中表現，組成員交換機在組內可以實現拓撲設計以及成員的分佈式放置，而且堆疊端口可以任選設備支持的通用端口或者使用端口的匯聚，使得用戶可以獲得靈活控制交換網絡堆疊帶寬的能力，從而達到更高的靈活性要求。
對於不同的環境，選用不同的端口擴展模式的效果是不一致的。在當前情況下，普通的級連模式還是解決層次化網絡的主要的應用手段，星型堆疊模式是提供單節點端口擴展的簡單管理模式，而通過集羣管理實現的分佈式堆疊將是下一代堆疊的主要方式。
堆疊交換機重要參數釋義
最大可堆疊數
是指一個堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數目。此參數說明了一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度。堆疊後的主要功能是提供多端口的同一IP管理交換機組。
堆疊帶寬
目前多數交換機是通過千兆擴展插槽進行堆疊，堆疊帶寬只有2Gbps，容易造成網絡阻塞。因此，要儘量選擇堆疊帶寬高的產品，通過高速背板堆疊連接可以提供較高的堆疊帶寬。
跨堆疊單元的鏈路聚合
在堆疊中的單個單元上用鏈路聚合創建上行鏈接可解決性能問題，但不能解決可靠性問題。這是因爲該單元將成爲單個失敗點。跨堆疊創建彈性鏈接能夠解決可靠性問題，但不能解決性能問題。這是因爲在某一時刻只能存在一條當前鏈接。跨堆疊單元的鏈路聚合功能爲上述兩種問題提供瞭解決方案。這些鏈接可跨堆疊系統中的不同單元分配，解決傳統方案中受一個單元限制的問題。這意味着如果一個單元失敗，將不會導致多個鏈路聚合出現故障，從而提供了彈性鏈接的可靠性水平。與此同時，鏈路聚合中的所有鏈路均同時工作和負載網絡流量。
背板吞吐量
也稱背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會上去。但是作爲主堆疊交換機（星型結構）其背板帶寬應大於其他從交換機，因爲主交換機所能處理數據除本機以外還要轉發堆疊內兩端點的數據包。
最大電源數
一般地，核心設備都提供有冗餘電源供應，在一個電源失效後，其他電源仍可繼續供電，不影響設備的正常運轉。在接多個電源時，要注意用多路市電供應，這樣，在一路線路失效時，其他線路仍可供電。特別是星型堆疊模式主交換機，因爲星型堆疊模式的主交換機對於整個堆疊單元來說是個核心的網絡設備，所以冗餘電源、冗餘模塊等都是不可欠缺的設備。
支持最小/最大帶寬分配
做爲堆疊交換機基本使用在最邊緣接入層，帶寬的限速和帶寬分配是現在網絡規劃重要參數之一。帶寬分配是設備支持策略管理的一種方式。動態帶寬分配可以明顯節省帶寬，而不影響數據傳送質量。
可堆疊與高密度交換機比較
目前局域網絡爲增加交換機端口密度一般有兩種做法：一種是採用機箱式交換機，支持多個模塊插槽，通過添加模塊，就可以滿足不同的端口密度需求；另一種是採用堆疊式交換機，將多個交換機堆疊起來，並可以通過單一IP地址，對整個堆疊交換機進行集成管理，一般的堆疊數量爲2～4個。
可堆疊交換機與高密度交換機相同的一個特徵是可以簡化網絡構造，提供豐富的端口連接，有利於端口密度要求高的大規模網絡佈局。而它們的主要區別在於：
成本 可堆疊交換機成本低，相同端口數的高密度交換機價格明顯高於堆疊交換機的價格。
靈活性和投資保護任何一個網絡都可能面臨要擴展的時候，如果採用高密度交換機，如果要考慮未來擴展，就會造成當前的資源閒置和浪費。如果以後再購買交換機，則需要採用級聯交換機或HUB來增加端口，這樣將會影響用戶數據傳輸速率，並且又受長距離傳輸限制，容易帶來不便或速度慢等不良後果。而可堆疊交換機就能有效解決這種困境，在靈活性和投資收益上要優於高密度交換機。用戶既可以根據自己現有的需要選購滿足當前性能和端口要求的交換機，又可以隨着業務的增加和技術的發展，在原有堆疊組中增加新的交換機成員。這樣既保護了原有投資，又能避免資源浪費，還可實現靈活、快速、穩定的網絡擴展。
應用和管理高密度交換機通常指一些插槽機箱式交換機，通常定位於網絡核心設備，應用於網絡的核心層。一般可以插入4到8個或更多的接口板卡，通過這些板卡的自由組合，靈活地增加端口密度。各個板卡間通過高帶寬背板相連，一般都能達到線速交換/路由，能提供高級的路由協議並具有豐富的L2~L4特性，整臺交換機爲一個整體，共用相同的設置、軟件代碼、處理器芯片、地址表等。而堆疊交換機一般都用於網絡邊緣接入層，最大的優點就是提供可擴展能力、簡易的本地管理，使一組換換機可以“模擬”一個機箱式設備的功能，通過將網絡部件羣組設定爲一個單一的邏輯元素，可以簡化網絡的管理。
故障影響 堆疊式交換機發生故障時僅僅影響局部的網絡設備連接，而機箱式交換機設備一旦出現故障，將影響大片的網絡用戶。
堆疊和VLAN技術都是針對於交換機而言的，表面上他們屬於兩個不同範疇的設置，但是他們之間又有着千絲萬縷的聯繫。今天就由筆者從正反兩個方面論證下堆疊對VLAN的影響，相信讀者看完本篇文章後就將學會如何擴大堆疊的有利影響，避免其不利影響的發生。
一，什麼是VLAN：
VLAN全稱Virtual Local Area Network（虛擬局域網），通過交換機的VLAN功能可以將局域網設備從邏輯上劃分成一個個網段（或者說是更小的局域網），從而實現虛擬工作組的數據交換技術。通過VLAN還可以防止局域網產生廣播效應，加強網段之間的管理和安全性。說白了VLAN就是幫助網絡管理員隔離原本連接在同一臺交換機不同端口上的多臺計算機，讓這些計算機無法ping通對方，無法互相訪問。
二，什麼是堆疊：（如圖1）
圖1
堆疊是指通過專用的連接電纜將兩臺或多臺交換機相互連接起來，比如要連接兩臺交換機，可以從一臺堆疊交換機的UP堆疊端口直接連接到另一臺堆疊交換機的DOWN堆疊端口，以實現單臺交換機端口數的擴充。
堆疊後的多臺交換機更加成爲一個整體，我們可以把多臺堆疊起來的交換機視爲一個整體來進行管理，也就是說，堆疊中所有的交換機從拓撲結構上可視爲一個交換機。堆棧在一起的交換機可以當作一臺交換機來統一管理。一方面堆疊讓我們更方便更有效率的管理交換機，另一方面也解決了端口不夠用的問題，我們可以通過對兩臺24端口交換機設置堆疊連接，從而當一臺48接口交換機對待。
三，堆疊有利於VLAN的管理：
堆疊只出現在當我們要連接多臺交換機爲一體的時候，所以說對於單臺交換機上的VLAN設置與堆疊與否是沒有任何關係的。當我們要對多臺交換機上的VLAN信息進行統一管理時，傳統的方法是在每臺交換機上啓用VTP，然後通過級連（用網線將兩臺交換機的任意端口連接）的方法連接設備，最後還需要指定一臺交換機VTP server。
而在設置VLAN信息的時候，我們爲每臺交換機的不同端口設置VLAN信息都需要登錄相應的交換機，當VLAN信息比較多時需要頻繁的登錄不同交換機進行配置，在一定程度上增加了工作量。另外級連方式連接交換機會嚴重影響連接效果，網絡傳輸的穩定性沒有任何保障，交換機與交換機之間的傳輸速度也被限制在100M內，而且由於VTP信息也要通過級連線傳輸，進一步減慢了交換機間的傳輸速度。
所以說我們管理多臺交換機上VLAN信息時應該儘量選擇堆疊方式連接交換機，而不要採用級連方式。一方面堆疊方式連接起來更加穩定，堆疊接口的傳輸速度更快。當啓用堆疊功能後我們並不需要在每臺交換機上設置VTP，也不需要指定VTP SERVER，因爲堆疊後的多臺交換機在邏輯上是一個整體。我們只需要把他當做一臺多端口的交換機來看待即可。設置VLAN時也可以對多臺交換機的多個端口進行統一設置，所有VLAN管理與創建都只需要在主交換機上進行即可，所有VLAN信息也都會在同一時間在每臺交換機上同步。（如圖2）
圖2
通過堆疊使多臺交換機之間VLAN信息管理得更加有條不紊，減少了因爲線路連接或VLAN信息不同步造成故障的發生機率。
四，堆疊會帶來潛在的VLAN故障：
雖然堆疊可以幫助網絡管理員解決多臺交換機VLAN信息的傳遞與同步問題，但是在實際工作中在方便管理的同時也會帶來一些潛在問題，如果這些問題沒有處理好的話，造成的網絡故障也是非常嚴重的。
（1）由於在堆疊時需要給堆疊接口設置trunk封裝信息，而不同設置之間的默認trunk封裝方式又是不同的，對於CISCO設備來說默認是ISL，而對於其他設備來說默認保持801.q。所以如果企業採用的都是CISCO設備那麼保持默認ISL封裝方式即可，但凡有其他廠商的交換機就一定要修改這個默認封裝，只有使用801.q才能讓他們正常通信。所以說這點是非常關鍵的，如果你忽視了封裝方式的話網絡無法連接，VLAN信息無法同步的問題就會發生，而你也會有如丈二和尚摸不着任何頭緒。（如圖3）
圖3
（2）有些設備是不支持堆疊功能的，所以在使用堆疊前一定要看好說明書，否則盲目堆疊或連接後卻無法實現該功能，則浪費了大批時間，對網絡的規劃也白做了。
（3）堆疊在一方面使連接到不同交換機上同一VLAN端口的計算機可以互連，另一方面阻止連接到不同VLAN的計算機的互相訪問。但是如果VLAN規劃不合理僅僅針對端口進行分配時堆疊反而會打亂原先的安全部署。也許有的員工通過插拔更換計算機連接端口的方式就可以輕鬆獲得非法權限。所以說堆疊是對VLAN的擴展，擴展的同時也帶來了更多的安全隱患，原本一臺交換機可以通過安裝在網絡機房來防止其他人員物理接觸，而現在交換機增多了，跨度增大了，不可能全部放到網絡機房，勢必部分設備將靠近員工。所以說堆疊使VLAN跨度增大了，對網絡管理員的要求也提高了。我們需要對VLAN進行更合理的規劃，將VLAN信息與員工計算機的MAC地址進行綁定是一個最簡單有效的方法。
五，總結：
堆疊帶給VLAN的影響是巨大的，他可以簡化網絡管理員的工作，讓網絡中多臺設備的連接更加穩定可靠。不過在設置堆疊的同時也需要留幾個心眼，不要以爲啓用堆疊就萬事大吉了，關鍵幾點要特別留心。只要你避免了堆疊帶來的潛在VLAN故障，就可以讓堆疊更好的爲公司網絡服務。
確定測試的項目
對於高性能堆疊交換機來說，一方面堆疊系統的冗餘性要接近機箱交換機在電源和整個系統方面冗餘性的水平。另外，堆疊系統整體的性能如何也是要考察的重點。Catalyst 3750利用專有連接器互聯在一起構成環路並實現負載均衡。在全環路中，Cisco說它可以支持32Gbps的吞吐量。
Catalyst 3750堆疊根據6條準則爲環路選擇主交換機，在主交換機出現問題時會有交換機自動接替主交換機的工作，這一特性對於堆疊系統是否能夠像機箱交換機一樣工作非常重要。另外，新的堆疊特性是否會導致堆疊系統啓動時間更長也是用戶感興趣的地方。
堆疊的配置和管理可以通過命令行接口（CLI）和羣集管理服務（CMS）來實現。CMS的易用性則需要進行考察。
跨堆疊的EtherChannel設置可以將多條鏈接配置爲同一個邏輯鏈路，實現鏈路匯聚。有了這種堆疊特性，鏈路匯聚不必侷限在同一臺交換機的端口上。這種特性的運行情況也需要進行測試。
因此，此次測試時重點放在: 堆疊功能、冗餘性、性能和管理方面。此次測試中使用了兩臺24端口千兆交換機和一臺24端口快速以太網交換機（3750G-24T、3750G-24TS、3750-24TS）。
測試方法
堆疊功能
一致的控制檯界面: 通過移動串口線分別與堆疊中每臺交換機的Console接口相連。每種情況下用戶看到的都應該是一樣的。
重啓時間：需要測量多種情況下的重啓時間，包括：有配置的單臺交換機；無配置的單臺交換機；有配置的3臺交換機的堆疊。
交換機重新編號：本測試的目的是觀察當堆疊中的交換機重新編號時出現的情況。
主交換機優先級：本測試的目的是觀察設備的主交換機優先級改變後的結果。
冗餘性測試
冗餘電源：測試兩種情況下對交換機供電的影響：切斷堆疊中一臺交換機的AC電源(以切斷主電源); 或者強制關閉冗餘電源（冗餘電源功能由一臺Cisco Rp675提供）。
跨堆疊的EtherChannel：本測試考查支持跨堆疊鏈路匯聚的能力。我們在一個兩交換機堆疊與另一臺3750交換機之間配置EtherChannel。來自堆疊每一臺交換機的4個端口連接到單臺交換機上的共8個端口上。這8個鏈路配置爲一個邏輯EtherChannel鏈路捆綁的成員。邏輯EtherChannel端口和一個千兆端口被添加到跨堆疊和單交換機的一個VLAN裏。數據流被配置爲注入EtherChannel。切斷鏈接以顯示帶寬減少後數據流的情況。
性能
本測試確定堆疊環路的吞吐性能。利用兩臺安裝34個千兆端口的SmartBits 6000機箱測試在發生數據包丟失前的最大吞吐量。堆疊中配置了3臺Catalyst 3750交換機，併爲兩臺千兆交換機的17個端口配置IP地址，測試的流量拓撲跨過了堆疊的線纜。並啓動堆疊的IP路由功能。測試包括了以下堆疊配置：全環路和出現故障的環路(一條堆疊線纜被拔掉)的性能。包轉發延遲的測試配置與吞吐量測試的相似。
管理
測試中所有的配置儘可能利用CMS完成，由於Java應用程序對瀏覽器類型和版本以及瀏覽器Java插件的版本十分挑剔，測試中選用了多種操作系統平臺。
日立環球存儲XX分公司三期網絡工程
IT機房環境：
三個42U的圖騰機櫃
核心層/匯聚層：1臺CISCO 4507R+5個模塊，放在中間的機櫃上
接入層：9臺CISCO 3750-48 POE，5臺放左邊機櫃，另外4臺放右邊機櫃
交換機連接：1、用二條光纖將二期工程網絡（核心層也是CISCO 4507R）連接到核心層交換機CISCO4507R上，並使用以太網channel將二條光纖綁在一起，變成2G速率。
2、用菊花連堆疊專用線分別將左右兩邊的3750交換機做成堆疊，方便統一管理。分別用二條光纖跳線將左右兩邊的主交換機（做成堆疊後的master）連接到，4507R的光纖模塊的SFP口上，並使用以太網channel.故障排除：1、昨晚（5月22日）接到公司經理電話說：“甲方網絡工程師報告說IT機房有一個3750的交換機壞了，要我今天上午去處理一下”
2、今天上午九點到了甲方公司，跟甲方網絡工程師溝通，瞭解到故障的基本情況：“左邊機櫃的最後一個3750交換機，啓動後一接上網線就指示燈馬上亮橙黃色的，網絡不通。但IOS可以正常啓動，用show interface查看相應端口顯示是UP的，問題就是接上網線是就指示燈馬上亮橙黃色的，網絡不通。他已經將出故障的交換機從堆疊上卸下來了，並進行單交換機測試，情況仍然一樣，他懷疑是設備壞了。”
3、我重新確認了甲方網絡工程師所描述的情況，果然是那樣。
一開始也懷疑可能是設備硬件問題（因爲5月18日，下了暴雨並有雷電），但再想想，我們在機櫃上裝了防雷設備，並有UPS供電，設備硬件損壞的機會不大，何況是CISCO的設備，沒那麼容易就壞掉。這時靈機一動“難道是startup-config文件被損壞？”，然後跟甲方網絡工程師溝通後，我便輸入erase startup-config，然後reload，待交換機啓動完後，接上網線進行測試。呵呵，指示燈亮綠色，問題找到了！但還沒完呢！
4、把測試好的交換機，重新接上堆疊線，插上網線一試，邪了，怎麼又是橙黃色的啦！真暈，再跟甲方工程師溝通，可能也要把堆疊的master交換機上的啓動配置文件清掉，然後重啓一下交換機。
同樣輸入erase startup-config然後reload，待啓動完後，把先前備份的啓動配置文件導入交換機（因先前有備份啓動配置文件，所以我就沒有再做備份了），導入後，插上網線一試，燈亮綠色了，搞定！！
H3C華爲交換機堆疊配置
（1）網絡拓撲圖：（如圖1）
圖1（點擊看大圖）
本次網絡的拓撲結構是三臺交換機連接到一起，依次爲A交換機，B交換機和C交換機。交換機A是主交換機，他通過G1/1接口連接B交換機的G1/1接口，通過G2/1連接C交換機的G1/1。所有G端口都設置爲VLAN 100。這個A交換機作爲主交換機完全是網絡管理員自己選擇的，實際上我們可以隨意的將ABC中的任何一個選擇爲主交換機，大家根據實際情況選擇即可。
（2）IP地址與Trunk設置：
首先將網絡的管理VLAN設置爲VLAN100，管理地址網段爲100.1.1.0/28。然後將所有互連端口設置爲Trunk端口，容許所有VLAN以及管理VLAN 100的通過。
（3）堆疊設計：
選擇交換機A作爲主堆疊交換機，使用堆疊方式對交換機B和交換機C進行管理。
（4）交換機A設置：
vlan 100
//建立VLAN100。
management-vlan 100
//默認情況下堆疊管理默認使用VLAN1作爲管理VLAN，可以通過management-vlan命令來修改交換機在堆疊管理中，上面的命令是把VLAN 100設置爲管理VLAN。
interface gigabitethernet 1/1
//進入堆疊端口G1/1。
port link-type trunk（如圖2）
//將G1/1端口設置爲TRUNK端口。
圖2（點擊看大圖）
port trunk permit vlan 100（如圖3）
//容許VLAN100通過此TRUNK端口。
圖3（點擊看大圖）
interface gigabitethernet 2/1
//進入堆疊端口G2/1。
port link-type trunk
//將該端口也設置爲trunk端口。
port trunk permit vlan 100
//容許管理VLAN 100通過此trunk端口。
stacking ip-pool 100.1.1.1 16
//設置堆疊管理使用的IP地址範圍，這樣以後就可以通過100.1.1.1來登錄和管理堆疊了。
stacking enable
//建立堆疊。
（5）交換機B與交換機C設置：
在交換機B與C上的設置與A類似，也是首先建立VLAN 100，然後將與A連接的G端口設置爲trunk端口，接下來容許各個VLAN以及管理VLAN 100通過。
（6）啓用堆疊：
按照上面的步驟設置完堆疊就可以正常啓用了，我們在主交換機上使用stacking num命令登錄到從堆疊交換機上。通過在從交換機上通過quit命令退回到主交換機設置界面