CSS技术最佳实践

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CSS特性介绍随着数据中心数据访问量的逐渐增大以及网络可靠性要求越来越高，单台交换机已经无法满足数据中心大数据量访问的要求。为了满足数据中心大数据量转发的需求和网络高可靠性需求，提出了交换机堆叠。
CSS是Cluster Switch System的简称，又被称为集群交换机系统（简称为CSS或堆叠）。是将几台交换机通过专用的堆叠线缆链接起来，对外呈现为一台逻辑交换机。
CSS特性给运营商带来了明显的收益：
扩容网络时，保护已有投资；
扩容的同时，简化配置、管理：将多台物理设备虚拟为一台设备；

多台设备间冗余、备份，提高系统的可靠性。

CSS原理描述 在原来S9300交换机主控板（SRU）上插FSU卡的位置插入堆叠卡，原有主控板、接口板、机框不用更新，就可以支持CSS。
下面从CSS建立、配置及转发、CSS分裂三个典型场景说明S9300交换机CSS的工作原理。

CSS建立
堆叠规则S9300交换机每块主控板上可以插一块堆叠卡，每块堆叠卡上有4个堆叠口。两台设备都是满配置的情况下，通过专用的堆叠线缆将这8个堆叠口按照图1规则连接起来。

需要说明的是：堆叠口连接规则是固定的，不能随意连接。
上图中以两台S9306为例说明。该连接规则同样适用于两台S9312、或一台S9306和一台S9312之间的连接。支持堆叠的产品形态S9303不支持堆叠。
S9306和S9306可以建立堆叠（主控板分别支持SRUA和SRUB，只要一框的两块主控板相同即可）S9306和S9312可以建立堆叠（主控板分别支持SRUA和SRUB，只要一框的两块主控板相同即可）
S9312和S9312可以建立堆叠（主控板分别支持SRUA和SRUB，只要一框的两块主控板相同即可）堆叠形态见下图


堆叠竞争规则系统启动后，通过竞争，一台设备成为堆叠主、另一台设备成为堆叠备。竞争的规则如下：系统运行状态：已经正常运行的设备优先级高于正在启动中的设备，成为堆叠主。
堆叠优先级：状态相同，优先级高的设备成为堆叠主。
MAC地址大小：状态、优先级都相同，MAC地址小的设备成为堆叠主。
两台设备竞争出主备后，堆叠主设备的主用主控板成为CSS的系统主，堆叠备的主用主控板成为CSS的系统备。在系统主和系统备之间进行HA备份处理，堆叠主和堆叠备的备用主控板作为CSS的候选系统备。
在堆叠主或堆叠备单框内的两块主控板倒换后，该框内的备用主控板升为CSS的系统备。堆叠主内的两块主控板发生倒换：堆叠备升为堆叠主，原来的系统备升为系统主；堆叠主降为堆叠备，原来的系统主重启、原来堆叠主框内的备用主控板升为CSS的系统备，从系统主进行HA同步。
堆叠备内的两块主控板发生倒换：堆叠主和堆叠备设备的角色不会发生变化。堆叠备内的主用主控板（即原来CSS的系统备）重启，备用主控板升为系统的备，从系统主进行HA同步。通过这种处理，保证了CSS的高可靠性。
CSS中的所有单板都向系统主注册，注册后以系统主上的配置文件进行配置恢复。具体配置恢复过程与单框系统相同。
最终原来两台独立的设备建立CSS，对外呈现为一台设备。


CSS环境下的配置和转发CSS建立后，可以通过接口板上的业务端口、系统主上的串口或网管口登陆CSS系统，进行业务配置和系统管理。
CSS提供四维的接口视图（框/槽/卡/端口）支持对两台设备中的所有端口进行业务相关配置、操作；以框/槽为单位对两台设备中的所有单板进行管理：查询单板信息、对单板进行复位等操作。
在CSS环境下，业务流量转发同单框环境下的区别：跨设备的转发需要经过交换网两次。对于报文内容的处理没有区别：都需要进行一次上、下行处理。对外呈现为一台设备。
CSS分裂后的处理CSS建立后，系统主和系统备定时发送心跳报文来维护CSS的状态。
因堆叠线缆、堆叠卡、主控板等故障可能会导致两台设备之间没有可用堆叠链路、失去通信、两台交换机之间的心跳超时，此时堆叠系统分裂为两台独立的设备。
CSS分裂后，有可能两台交换机都在正常运行，而且是以完全相同的全局配置在运行，可能会以相同的IP和相同的MAC地址和网络中的其他设备交互，这样会引起整个网络故障。为了提高系统的高可用性，堆叠分裂后需要检测出是否存在两个以相同配置运行的交换机（即是否存在双主），并进行相应的处理使网络能正常运行。
提供两种检测手段：用免费ARP检测堆叠双主现象
用BFD协议检测堆叠双主现象
检测到双主后，原堆叠主将关闭本设备上除保留端口以外的其他所有物理端口。
故障恢复后，进行关闭所有物理端口操作的设备将重启、重新加入CSS系统。
应用


如上图所示，S9300-1和S9300-2组成堆叠系统；S1连接用户，通过跨框Trunk1连接堆叠系统； S2连接用户，通过物理口连接堆叠系统； 堆叠系统通过跨框Trunk2接入OSPF网络。
通过跨框Trunk，用户可以将不同成员设备上的物理以太网端口配置成一个聚合端口，这样即使某些端口所在的设备出现故障，也不会导致聚合链路完全失效，其它正常工作的成员设备会继续管理和维护剩下的聚合端口，这样即可以增大设备容量，又可以设备间的备份，增加可靠性。


如上图所示，不同设备上的物理端口绑定不同的VLAN，通过VLan If上行；S1下行通过跨框Trunk接入，从S1下行接入的流量可以从上行VLanIf10或者VlanIf20转发出去。如果ECMP算法选择本框（S9300-1）的上行物理接口，则直接从本框就转发了； 如果ECMP算法选择非本框（即S9300-2）的上行物理接口，则要通过主控板的HiGig接口转发到S9300-2，由S9300-2从上行接口转发出去。
这样当某台设备或物理端口故障，业务可以自动却换到另外一台设备，即可以增大设备容量，又可以设备间的备份，增加可靠性。

实景图：

细节图

CSS配置

配置集群ID
set css id
new-id [ chassis
chassis-id ]


css enable

两条命令即可。我们现在查看一下ccs状态，

display css status
查看集群系统的状态。见下图：

注意：CSS对交换机的IOS版本有要求要上V100 R003以上

否则安装ccs模块交换机不会识别。从V100 R002升级以上版本同时要升级BOOTROM

我已将交换机升级，版本号如下：