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交換機堆疊
鎖定
堆疊是指將一台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。多台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台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。
部分集線器具有堆疊功能。多台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。交換機堆疊是通過廠家提供的一條專用連接電纜，從一台交換機的“UP”堆疊端口直接連接到另一台交換機的“DOWN”堆疊端口，如果是為了以後擴充方便，建議在購買交換機時考慮是否支持堆疊。
[1]
- 中文名
- 交換機堆疊
- 外文名
- Switch stack
- 原 理
- 一台以上交換機組合起來共同工作
- 分 類
- 虛擬堆疊和真正堆疊
- 端 口
- Fast Ethernet或Giga Ethernet
交換機堆疊堆疊模式
1、菊花鏈堆疊模式
菊花鏈堆疊模式是利用專用的堆疊電纜，將多台交換機以環路方式串接起來，組建成一個交換機堆疊組。菊花鏈堆疊模式中的冗餘電纜只是冗餘備份作用，也可以不連接。採用菊花鏈堆疊模式，從主交換機到最後一台從交換機之間，數據包要歷經中間所有交換機，傳輸效率較低，因此堆疊層數不宜太多。菊花鏈堆疊模式雖然保證了每個交換機端口的帶寬，但是並沒有使多交換機之間數據的轉發效率得到提升，而且堆疊電纜往往距離較短，因此採用菊花鏈堆疊模式時，主要適用於有大量計算機的機房。
2、星形堆疊模式
星形堆疊要求主交換機有足夠的背板帶寬，並且有多個堆疊模塊，然後使用高速堆疊電纜將交換機的內部總線連接成為一條高速鏈路。星形堆疊的優點是傳輸速度要遠遠超過交換機的級聯模式，而且可以顯著地提高堆疊交換機之間數據的轉發速率。一個堆疊的若干台交換機可以視為一台交換機進行管理，只需賦予1個IP地址，即可通過該IP地址對所有的交換機進行管理，從而大大減少了管理的難度。
[2]
交換機堆疊原理
1、堆疊的建立
兩台交換機啓動時，通過相互競爭，其中一台成為堆疊主機，另一台成為堆疊備機。競爭的規則如下：
第一，系統的運行狀態：已啓動並正常運行的交換機優先級高於正在啓動的交換機，前者成為CSS主機。
第二，堆疊的優先級：如果運行狀態相同，則優先級高的交換機成為CSS主機。
第三，MAC地址大小：如果運行狀態和堆疊優先級均相同，則MAC地址小的交換機成為CSS主機。
當2台交換機選出主、備機後，CSS主機的主用主控板就成為堆疊系統的主板，CSS備機的主用主控板則成為堆疊系統的備板。在系統主板和備板之間進行HA備份處理，CSS主機和備機的備用主控板將成為堆疊的候選系統備板。
2、堆疊的配置和轉發
3、堆疊的分裂處理
堆疊建立後，堆疊主機和備機定時發送心跳報文以維持堆疊狀態。當2台設備心跳超時後，為了避免CSS線纜、CSS卡和主控板等硬件故障導致2台交換機間沒有可用的CSS鏈路，以至失去通信，CSS系統將再分裂成2台獨立交換機。堆疊分裂後，下述情況將引發整個網絡出現故障：2台設備均運行正常，且以完全相同的全局配置運行，即以同樣的IP和MAC地址與網絡中的其他設備通信。因此，CSS分裂後需檢測系統是否有2個以相同配置運行的設備（是否存在雙主機），並進行相應處理，使整個網絡得以正常運行，提升堆疊系統的可用性。
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交換機堆疊級聯和堆疊
交換機堆疊級聯
由於交換機端口有限，所以平常會採用級聯的方式來增加端口密度。平常連接時，用交叉雙絞線把某兩個普通端U連起來就可以了。級聯後，交換機之間的數據交換鏈路帶寬就是級聯端U的帶寬。
級聯擴展模式是最常規，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)作為級聯的設備。因為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為級聯設備。那是因為大多數工作組用户接人的要求，一般就是從集線器上一個端口級聯到集線架上。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為因素，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。級聯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户接人。
在級聯模式下，為了保證網絡的效率，一般建議層數不要超過網層。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，由於其為直通工作模式，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聯所產生的影響。
交換機堆疊區別
級聯與堆疊的聯繫與區別：
1、對設備要求不同。
級聯可通過一根雙絞線在任何網絡設備和家的交換機之間，或者交換機與集線器之間完成。而堆疊只有
在自己廠家的設備之間，並且該交換機必須具有堆疊功能才可實現。
2、對連接介質要求不同。
級聯時只需一根跳線，而堆疊則需要專用的堆疊模塊和堆疊線纜，當然堆疊模塊是需要另外訂購的。
3、最大連接數不同。
交換機間的級聯，在理論上沒有級聯數的限制。但是。疊堆內可容納的交換機數量，各廠商都會明確地進行限制。
4、管理方式不同。
堆疊後的數台交換機在邏輯上是一個被網管的設備，可以對所有交換機進行統一的配置與管理。而相互級聯的交換機在邏輯上是各自獨立的，必須依次對其進行配置和管理每台交換機。
5、設備間連接帶寬不同。
