CISCO VSS(虚拟交换系统)绝对实用版

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CISCO VSS(虚拟交换系统)绝对实用版
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CISCO  VSS(虚拟交换系统)绝对实用版

一、虚拟交换系统
（VSS）概念
VSS 是一种网络系统虚拟化技术，将两台Cisco® Catalyst® 6500系列交换机或者7600系列路由器组合为单一虚拟交换机/路由器，从而提高运营效率、增强不间断通信，并将系统带宽容量扩展到1.4Tbps。在初始阶段，VSS将使两台物理 Cisco Catalyst 6500系列交换机作为单一逻辑虚拟交换机运行，称为虚拟交换系统 1440（VSS1440）。（参见图1）
图1虚拟交换系统 1440与传统网络设计的比较

VSS1440：VSS1440指由两台采用Virtual Switching Supervisor 720-10GE的Cisco Catalyst 6500系列交换机构成的VSS。在一个VSS中，同时激活这两个机箱的数据平面和交换阵列，各支持720Gbps管理引擎,每VSS共1400- Gbps交换容量。只有其中一个虚拟交换机成员有激活的控制平面。这两个机箱通过机箱间状态切换（SSO）机制和不间断转发（NSF）保持同步，即使某个管理引擎或机箱发生了故障，也能提供不间断通信。
VSS支持所有采用集中或分布式（利用DFC3C或DFC3CXL）转发模式的Cisco Catalyst 6500系列交换机6700系列模块

二、VSS的优势
1. VSS通过简化网络提高了运营效率，将交换机管理开销降低至少50%。
* 为Cisco Catalyst 6500虚拟交换机提供单管理点、IP地址和路由实例
- 管理单一配置文件和节点。无需用相同策略配置冗余交换机两次。
- 每VLAN只需一个网关IP地址，而不必像现在这样每VLAN使用三个IP地址。
- 无需再使用HSRP、VRRP和GLBP。
- 能使用CiscoWorks LAN Management System （LMS） 3.0来将Cisco Catalyst 6500虚拟交换机作为单一实体加以集中管理。
* 多机箱EtherChannel®（MEC）是一种L2多路径技术，创建了简化的无环路技术，不再采用生成树协议，同时仍能激活以严格防御用户误配置。
* 灵活的部署选项。底层物理交换机不必共置。这两个物理交换机通过标准万兆以太网接口相连，因此能位于任何位置，其相隔的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如，如采用X2-10GB-ER万兆以太网光纤，这两个交换机可相距40公里。
2. VSS能够优化不间断通信。
* 机箱间状态化故障切换不会干扰需要使用网络状态信息（例如转发表信息、NetFlow、网络地址转换[NAT]、验证和授权等）的应用。凭借VSS，在一个虚拟交换机成员发生故障时，不再需要进行L2/L3协议重收敛，能在一秒内实现确定性虚拟交换机恢复。
* 使用EtherChannel（802.3ad或PAgP）能在一秒内完成确定性L2链路恢复，无需再使用生成树协议来进行链路恢复。
3. VSS能够将系统带宽容量扩展到1.4 Tbps。
* 在冗余Cisco Catalyst 6500系列交换机上激活所有可用的L2带宽，提供自动、精确的负载均衡。其链路负载均衡进行了优化，因为它以L2/L3/L4参数等更精确的信息为基础，与生成树协议配置中基于虚拟局域网（VLAN）的负载均衡不同。
* 为冗余数据中心交换机上的服务器网络接口卡（NIC）提供基于标准的链路汇聚，实现最高服务器带宽吞吐率，并在需要配置专用NIC厂商机制时，增加数据中心中基于标准的组件数目（即服务器NIC）。
* 最大限度地利用Cisco Catalyst 6500虚拟交换机中所有（132个）万兆以太网端口。
* 通过以下措施节约带宽：
- 消除传统园区网设计中非对称路由引起的单播泛洪。
- 使用多机箱EtherChannel增强，来减少园区内流量传输所需的跳数。
4. VSS使用现有多层交换架构。
* VSS 使用简化的架构增强了现有多层交换架构，不必从根本上对架构进行改动，从而能方便地采用技术。
* 使用现有Cisco Catalyst 6500投资，简化了VSS的部署。非E系列和E系列Catalyst 6500系列交换机机箱均支持VSS，VSS支持所有Cisco Catalyst 6500系列 6700系列模块。
* VSS在Cisco Catalyst 6500虚拟交换机成员间使用基于标准的万兆以太网连接，支持灵活的距离选项。底层物理交换机无需共置。

三、VSS的部署
VSS主要应部署于网络中的以下地点（图2）：

* 园区网或数据中心核心/分布层
* 数据中心接入层（服务器连接）
图2 使用虚拟交换系统简化高可用性网络设计

四、VSS组件构成
* 虚拟交换机成员：部署了Virtual Switching Supervisor 720 10GE的 Cisco Catalyst 6500 系列交换机（初始版本包括两台交换机）。
* 虚拟交换机链路（VSL）：在虚拟交换机成员间采用万兆以太网连接（使用EtherChannel，多达8条连接）。万兆以太网连接必须为一个或多个以下模块：
- Virtual Switching Supervisor 720 10GE: 万兆以太网上行链路端口
- WS-X6708-10G 模块: 任意万兆以太网端口
除在两个虚拟交换机成员间进行控制面板通信外，VSL也能传输普通数据流量。VSL链路的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如，如采用 X2-10GB-ER 光纤，VSL可跨越的距离为40公里。（参见图3）
图3 使用Cisco Catalyst 6500系列交换机的虚拟交换系统 1440

五、VSS对硬件和软件要求及限制
硬件/软件
要求
软件 Cisco IOS® 12.2（33）SXH
上市时间：2007年11月
管理引擎 Virtual Switching Supervisor 720-10GE （VS-S720-10GE-3C 和 VS-S720-10GE-3CXL）
上市时间：2007年11月
注意: 初始版本支持每虚拟交换机成员（或机箱）一个管理引擎。未来的软件版本中将不再有此限制。
模块

* 所有带集中转发卡（CFC）的6700系列模块
* 所有带分布式转发卡（DFC） 3C或 DFC3CXL的 6700 系列模块
分布式转发卡
（DFC） DFC3C （WS-F6700-DFC3C 和 WS-F6700-DFC3C-XL）
VSL端口：万兆以太网端口

* Virtual Switching Supervisor 720-10GE
* WS-X6708-10G-3C 和 WS-X6708-10G-3CXL

最长 VSL 距离
最长VSL距离取决于用于VSL万兆以太网连接的X2光纤：

* X2-10GB-CX4: 15m
* X2-10GB-LX4: 300m
* X2-10GB-SR: 26m （FDDI级MMF）, 300M（采用OM3 MMF）
* X2-10GB-LR: 10km
* X2-10GB-ER: 40km
* X2-10GB-LRM: 220m，采用MMF
机箱
所有 Cisco Catalyst 6500 机箱
电源

* Cisco Catalyst 6503-E 和 6504-E交换机：所有所支持的电源
* Cisco Catalyst 6506、6506-E、6509、6509-E、6509-NEB-A、6509-V-E和6513 交换机：至少2500W

服务模块 NAM 1 和 2
注: 未来软件版本中计划支持其他服务模块。
广域网模块
初始版本中不支持。

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2011-1-19 21:48 上传

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　Q. 什么是虚拟交换系统 （VSS）？
　　A.VSS是一种网络系统虚拟化技术，将两台Cisco® Catalyst® 6500系列交换机组合为单一虚拟交换机，从而提高运营效率、增强不间断通信，并将系统带宽容量扩展到1.4Tbps。在初始阶段，VSS将使两台物理Cisco Catalyst 6500系列交换机作为单一逻辑虚拟交换机运行，称为虚拟交换系统 1440（VSS1440）。（参见图1）
　　图1虚拟交换系统 1440与传统网络设计的比较

　　Q. 什么是VSS1440？
　　A.VSS1440指由两台采用Virtual Switching Supervisor 720-10GE的Cisco Catalyst 6500系列交换机构成的VSS。在一个VSS中，同时激活这两个机箱的数据平面和交换阵列，各支持720Gbps管理引擎,每VSS共1400-Gbps交换容量。只有其中一个虚拟交换机成员有激活的控制平面。这两个机箱通过机箱间状态切换（SSO）机制和不间断转发（NSF）保持同步，即使某个管理引擎或机箱发生了故障，也能提供不间断通信。
　　Q. VSS有什么优势？
　　A.与传统的L2/L3网络设计相比，VSS提供了出色优势，可分为以下四个大类：　　VSS通过简化网络提高了运营效率，将交换机管理开销降低至少50%。
　　为Cisco Catalyst 6500虚拟交换机提供单管理点、IP地址和路由实例
　　- 管理单一配置文件和节点。无需用相同策略配置冗余交换机两次。
　　- 每VLAN只需一个网关IP地址，而不必像现在这样每VLAN使用三个IP地址。
　　- 无需再使用HSRP、VRRP和GLBP。
　　- 能使用CiscoWorks LAN Management System （LMS） 3.0来将Cisco Catalyst 6500虚拟交换机作为单一实体加以集中管理。
　　多机箱EtherChannel®（MEC）是一种L2多路径技术，创建了简化的无环路技术，不再采用生成树协议，同时仍能激活以严格防御用户误配置。
　　灵活的部署选项。底层物理交换机不必共置。这两个物理交换机通过标准万兆以太网接口相连，因此能位于任何位置，其相隔的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如，如采用X2-10GB-ER万兆以太网光纤，这两个交换机可相距40公里。 　　VSS能够优化不间断通信。
　　机箱间状态化故障切换不会干扰需要使用网络状态信息（例如转发表信息、NetFlow、网络地址转换[NAT]、验证和授权等）的应用。凭借VSS，在一个虚拟交换机成员发生故障时，不再需要进行L2/L3协议重收敛，能在一秒内实现确定性虚拟交换机恢复。
　　使用EtherChannel（802.3ad或PAgP）能在一秒内完成确定性L2链路恢复，无需再使用生成树协议来进行链路恢复。 　　VSS能够将系统带宽容量扩展到1.4 Tbps。
　　在冗余Cisco Catalyst 6500系列交换机上激活所有可用的L2带宽，提供自动、精确的负载均衡。其链路负载均衡进行了优化，因为它以L2/L3/L4参数等更精确的信息为基础，与生成树协议配置中基于虚拟局域网（VLAN）的负载均衡不同。
　　为冗余数据中心交换机上的服务器网络接口卡（NIC）提供基于标准的链路汇聚，实现最高服务器带宽吞吐率，并在需要配置专用NIC厂商机制时，增加数据中心中基于标准的组件数目（即服务器NIC）。
　　最大限度地利用Cisco Catalyst 6500虚拟交换机中所有（132个）万兆以太网端口。
　　通过以下措施节约带宽：
　　- 消除传统园区网设计中非对称路由引起的单播泛洪。
　　- 使用多机箱EtherChannel增强，来减少园区内流量传输所需的跳数。 　　VSS使用现有多层交换架构。
　　VSS 使用简化的架构增强了现有多层交换架构，不必从根本上对架构进行改动，从而能方便地采用技术。
　　使用现有Cisco Catalyst 6500投资，简化了VSS的部署。非E系列和E系列Catalyst 6500系列交换机机箱均支持VSS，VSS支持所有Cisco Catalyst 6500系列 6700系列模块。
　　VSS在Cisco Catalyst 6500虚拟交换机成员间使用基于标准的万兆以太网连接，支持灵活的距离选项。底层物理交换机无需共置。
　　Q. VSS的目标部署地点有哪些？
　　VSS主要应部署于网络中的以下地点（图2）：
　　园区网或数据中心核心/分布层
　　数据中心接入层（服务器连接）
　　图2 使用虚拟交换系统简化高可用性网络设计

　　Q.VSS由哪些组件构成？
　　A.VSS由以下组件构成：
　　虚拟交换机成员：部署了Virtual Switching Supervisor 720 10GE的 Cisco Catalyst 6500 系列交换机（初始版本包括两台交换机）。
　　虚拟交换机链路（VSL）：在虚拟交换机成员间采用万兆以太网连接（使用EtherChannel，多达8条连接）。万兆以太网连接必须为一个或多个以下模块：
　　- Virtual Switching Supervisor 720 10GE: 万兆以太网上行链路端口
　　- WS-X6708-10G 模块: 任意万兆以太网端口
　　除在两个虚拟交换机成员间进行控制面板通信外，VSL也能传输普通数据流量。VSL链路的距离仅受限于所选的万兆以太网光纤长度。例如，如采用X2-10GB-ER 光纤，VSL可跨越的距离为40公里。（参见图3）
　　图3 使用Cisco Catalyst 6500系列交换机的虚拟交换系统 1440

　　Q. VSS有哪些硬件和软件要求及限制？
　　A. 表1列出了硬件和软件的要求及限制。

表1 硬件和软件的要求及限制
硬件/软件	要求
软件	Cisco IOS® 12.2（33）SXH 　　上市时间：2007年11月
管理引擎	Virtual Switching Supervisor 720-10GE （VS-S720-10GE-3C 和 VS-S720-10GE-3CXL） 　　上市时间：2007年11月 　　注意: 初始版本支持每虚拟交换机成员（或机箱）一个管理引擎。未来的软件版本中将不再有此限制。
模块	所有带集中转发卡（CFC）的6700系列模块 　　所有带分布式转发卡（DFC） 3C或 DFC3CXL的 6700 系列模块
分布式转发卡 （DFC）	DFC3C （WS-F6700-DFC3C 和 WS-F6700-DFC3C-XL）
VSL端口：万兆以太网端口	Virtual Switching Supervisor 720-10GE 　　WS-X6708-10G-3C 和 WS-X6708-10G-3CXL
最长 VSL 距离	最长VSL距离取决于用于VSL万兆以太网连接的X2光纤： 　　X2-10GB-CX4: 15m 　　X2-10GB-LX4: 300m 　　X2-10GB-SR: 26m （FDDI级MMF）, 300M（采用OM3 MMF） 　　X2-10GB-LR: 10km 　　X2-10GB-ER: 40km 　　X2-10GB-LRM: 220m，采用MMF
机箱	所有 Cisco Catalyst 6500 机箱
电源	Cisco Catalyst 6503-E 和 6504-E交换机：所有所支持的电源 　　Cisco Catalyst 6506、6506-E、6509、6509-E、6509-NEB-A、6509-V-E和6513 交换机：至少2500W
服务模块	NAM 1 和 2 　　注: 未来软件版本中计划支持其他服务模块。
广域网模块	初始版本中不支持。

　　Q.什么是多机箱EtherChannel？
　　A.多机箱EtherChannel（MEC）是一种L2多路径技术。这类EtherChannel形式允许相连节点在构成VSS的两个物理Cisco Catalyst 6500系列交换机间端接EtherChannel，从而创建简单的无环路L2拓扑结构。在VSS拓扑结构中使用MEC，能使所有链路激活，并同时在不采用生成树协议的情况下，提供高度可用的拓扑结构。在最初的版本中，VSS上能配置128条 MEC，未来软件版本将对其进行进一步扩展。
　　Q. 一个VSS能由多少个Cisco Catalyst 6500系列交换机组成？
　　A. VSS1440将允许两个物理Cisco Catalyst 6500系列交换机作为一个VSS运行。这两个物理机箱无需在安装的模块类型甚或机箱类型方面保持一致。例如，能将一个WS-C6503-E机箱与一个WS-C6513机箱结合构成一个VSS。利用未来软件版本，可能可扩展到2台机箱以上。
　　Q. VSS提供哪些高可用性机制？
　　A. VSS使用机箱间NSF/SSO作为两台机箱间的主要高可用性机制。一个虚拟交换机成员机箱将作为主用虚拟交换机成员，另一成员将处于控制面板的热等待状态。请注意，这两个机箱的数据面板均可用，因此总流量转发能力为1440Gbps。当一个虚拟交换机成员发生故障时，网络中无需进行协议重收敛。接入层或核心层交换机继续转发流量，因为它们只会检测出EtherChannel捆绑中有一个链路故障，所以不需要重收敛任何协议。通过VSS传输的流量不会发生任何中断。在传统模式中，一台交换机发生故障就会导致STP、HSRP和路由协议等多个控制协议进行收敛，与之相比，交换机故障时VSS机制远要出色得多。
　　Q. 是否有管理工具能有助于迁移到VSS？
　　A. 是的，CiscoWorks LAN Management Solution （LMS）3.0将支持VSS的管理。LMS能够集中管理VSS部署，具有以下特性：
　　VSS设置向导，有助于简化从独立交换机的升级。
　　Resource Management Essential （RME）工具为构成VSS的交换机提供库存清单、配置和软件镜像支持。
　　2007年第四季度，带VSS支持的CiscoView 工具LMS 3.0将面世，提供每个VSS成员交换机的物理视图。
　　Q. 如果虚拟交换机成员间的所有VSL连接丢失，将会发生什么？
　　A. VSL能在两台交换机间配置多达8条链路，使用任意组合的线卡或管理引擎端口，提供高冗余性。如果在极意外的情况下，虚拟交换机成员间的所有VSL连接均丢失，而虚拟交换机成员均正常运行，那么VSS将转为双激活恢复模式。
　　通过以下两种方法之一，能迅速（在一秒内）检测出双激活状态：
　　连接思科交换机，改进MEC中使用的PAgP
　　在虚拟交换机成员间的直接连接链路（除VSL外）上，或通过接入层交换机的L2链路，进行L3双向转发检测（BFD）配置
　　在双激活恢复模式中，以前主用的虚拟交换机成员除VSL接口外的所有接口都处于操作关闭状态。新的主用虚拟交换机继续在所有链路上转发流量。

星福星

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