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02-集群配置
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核心路由器集群是一种虚拟化技术，它的核心思想是将多台核心路由器虚拟化成一台集群路由器。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备协同工作、统一管理和不间断维护。
集群主要应用于运营商骨干网络的超级核心节点、城域网核心节点、大型IDC（Internet Data Center）出口节点和大型企业网络核心节点。
· 简化网络拓扑和管理
集群技术将多台核心路由器虚拟化为一台集群路由器，对于上下层的设备和网管而言，网络中只存在一个管理节点；对集群的配置可以同步给集群系统内所有的物理设备，简化了网络拓扑，降低了网络系统的复杂度和维护成本。
· 接口数量和系统容量可平滑扩容
通过增加集群中的成员设备，可以在不改变当前网络拓扑的情况下，进行集群系统平滑扩容，实现系统性能和容量的提升，节约了用户投资。
· 高可靠性
对于背靠背集群系统，两台线卡框之间互为备份；对于多框集群系统，多台交换框之间、多台线卡框之间互为备份，同时单台设备内的主备用主控板之间互为备份，极大程度地提高了系统的可靠性。
集群中的所有物理设备称为成员设备，按照在集群系统中的功能不同，成员设备分为两种类型：LCC（Line Card Chassis，线卡框）和FCC（Fabric Card Chassis，交换框）。
线卡框应用于用户和业务的高速接入，可工作在单框模式和多框集群模式，是集群中必不可少的成员设备。线卡框支持以下几种类型的单板：
· MPU（Main Processing Unit，主控板），主控板采用1:1冗余备份工作方式。当主用主控板出现故障，备用主控板自动倒换为主用状态，能无缝接替主用主控板的工作。
· MSFU（Fabric Module for Multi-chassis，集群网板），用来实现线卡框之间数据转发通道的连接。
· LPU（Line Processing Unit，线卡板，也叫业务板），用来提供实际的业务接口。
交换框负责控制平面跨框连接和数据平面跨框转发，使多台线卡框在逻辑上连接，实现系统的统一控制和管理。交换框上没有业务接口，用于多框集群环境下连接多台线卡框。交换框支持以下几种类型的单板：
· MPU（Main Processing Unit，主控板），主控板采用1:1冗余备份工作方式。当主用主控板出现故障，备用主控板自动倒换为主用状态，能无缝接替主用主控板的工作。
· MCCU（Multichassis Control Card Unit，控制板），用来实现交换框和交换框之间、交换框和线卡框之间可靠的控制信息传输。
· MFCU（Multichassis Fabric Card Unit，交换网板），主要负责线卡框之间可靠的业务数据转发。
集群系统中的成员设备按照功能不同，分为两种角色：
· 主用设备（简称为主设备）：处理业务，转发报文的同时负责管理和控制整个集群。
· 从属设备（简称为从设备）：处理业务、转发报文的同时作为主用设备的备份设备运行。
当主用设备故障时，系统会自动从从属设备中选举一个新的主用设备，接替原主用设备工作。
一个集群系统中只能同时存在一台主设备，其它成员设备都是从设备。主设备的选举规则为：
· 组建集群时，系统会选用交换框作为主设备，没有交换框则选用线卡框作为主设备。
· 同一类型的成员设备中成员编号小的优先成为主设备。
设备加入背靠背集群后，设备上的主控板就具有两种角色，分别为本地角色和全局角色。
· 本地角色：负责管理本设备，比如主用主控板和备用主控板间的同步，单板的拔出、插入事件等。
· 全局角色：负责协议报文的处理、路由表项的生成维护等；负责集群相关事宜的处理，比如管理其他框的移除添加。
同时根据主控板的主备用状态，主控板又细分为如下表1-1中的四个角色。
|
主控板角色 |
描述 |
|
本地主用主控板 |
成员设备的主用主控板，负责管理本台设备，是成员设备的必备硬件 |
|
本地备用主控板 |
成员设备的备用主控板，是“本地主用主控板”的备份，是成员设备的可选硬件 |
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全局主用主控板 |
集群系统的主用主控板，就是主用设备的“本地主用主控板”，负责管理整个集群，是集群系统的必备硬件 |
|
全局备用主控板 |
集群系统的备用主控板，是“全局主用主控板”的备份。在背靠背集群模式中，从属线卡框的“本地主用主控板”是集群系统的全局备用主控板；在多框集群模式中，从属交换框的“本地主用主控板”是集群系统的全局备用主控板 |
· 控制通道：通过各成员设备的集群控制接口相连，用来传输成员设备间的控制报文，维护集群运行。
· 数据通道：通过各成员设备间的网板互联，实现集群系统中数据平面跨框转发。
以背靠背集群为例，两台线卡框中主控板之间的连线部分为集群的控制通道，构成集群的控制平面；集群网板之间的连线部分为集群的数据通道，构成集群的数据平面。集群系统中，成员设备间通过控制通道和数据通道来实现集群功能。
集群支持三种运行模式：单框、背靠背集群以及多框集群模式。
· 单框模式
该模式下，整个集群中只有一台线卡框，无交换框。
缺省情况下，设备的集群运行模式为单框模式。该模式是最简单的集群模式，单台线卡框上电启动即为单框模式。
· 背靠背集群模式
该模式下，整个集群中只有两台线卡框，无交换框。两台线卡框中一个为主框，一个为从框，从框作为主框的备份设备，当主框故障时，从框能迅速变为主框，接替原主框处理业务，避免业务受到影响。
· 多框集群模式
该模式下，整个集群中可以有多台交换框和多台线卡框，所以也称为N+M模式。其中，N为该模式下集群系统支持的最大交换框数，M为该模式下集群系统支持的最大线卡框数。N+M模式目前支持2+2集群、2+4集群、2+6集群等，用户可以根据实际情况选择线卡框的数量。线卡框的数量只能小于或等于模式中要求的数量，如果大于模式中要求的数量，则需要扩容整个集群系统。
在集群系统中，成员编号可用来唯一标识一台成员设备。
· 交换框的成员编号规则为“fcc+数字”，取值为fcc1、fcc2和fcc3，字母不区分大小写。在2+M模式下，交换框的成员编号只能为fcc1和fcc2。
· 线卡框在背靠背集群模式下，成员设备的编号只能是1和2；在多框集群模式下，成员编号为1到12的整数。
集群的成员编号会加入到接口编号中，设备出厂时，接口编号第一维参数的值通常为1，加入集群后，接口编号第一维参数的值会变成成员编号的值。所以，在集群中必须保证所有设备成员编号的唯一性。
如果建立集群时存在编号相同的成员设备，则不能建立集群。如果新设备加入集群，但是该设备与已有成员设备的编号冲突，则该设备不能加入集群。请在建立集群前，统一规划各成员设备的编号，并逐一进行手工配置，以保证各设备成员编号的唯一性。
配置集群之前需要先进行控制平面和数据平面的物理连线，关于连线的介绍请参见相关的部署手册。
· 背靠背集群，只支持两台线卡框，线卡框的编号必须为1和2。
· N+M模式目前支持2+2集群、2+4集群、2+6集群等。线卡框的数量只能小于或等于模式中要求的数量，用户可以根据实际情况选择线卡框的数量，比如使用2+2集群或者2+4集群。如果大于模式中要求的数量，则需要扩容整个集群系统。
集群配置任务如下：
(1) 配置集群的下次启动模式
(2) 配置成员编号
(4) 检测集群物理连接
(5) 平滑升级集群
本功能用来配置成员设备下次启动模式，不会改变成员设备的当前运行模式。需要重启指定成员设备，新的模式才能生效。该命令可用于集群扩容，也可以用于集群降级（比如从2+4降级到2+2、多框集群降级到背靠背集群、从背靠背集群降级到单框等）。降级过程中有流量中断。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入集群视图。
cluster
(3) 配置成员设备下次启动模式。
cluster next-mode [ chassis chassis-number ] { back-to-back | multichassis fcc fcc-number lcc lcc-number | single-chassis }
缺省情况下，交换框的下次启动模式为多框集群模式，线卡框的下次启动模式为单框模式。
集群中，需要保证所有成员设备的成员编号唯一，否则不能组建集群，或者重复编号的新设备不能加入集群。
交换框和线卡框的成员编号形式不同，交换框的成员编号形式为框类型加框ID，例如fcc1。线卡框的成员编号形式直接为框ID，具体要求：
· 单框模式下，不需要修改成员编号。
· 背靠背集群模式下，成员设备的成员编号必须为1和2。
· 多框集群模式下，交换框的成员编号取值为fcc1、fcc2和fcc3，字母不区分大小写。在2+M模式下，交换框的成员编号只能为fcc1和fcc2；线卡框的成员编号为1到M的整数。
修改成员编号后，如果没有重启本设备，则原编号继续生效，各物理资源仍然使用原编号来标识；如果保存当前配置，重启本设备，则新的成员编号生效，需要用新编号来标识物理资源；配置文件中，只有集群捆绑口的编号会继续生效，其它与成员编号相关的配置（比如普通物理接口的配置等）不再生效，需要重新配置。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入集群视图。
cluster
(3) 配置成员设备的编号。
cluster chassis chassis-number renumber new-chassis-number
缺省情况下，交换框的成员编号为fcc1，线卡框的成员编号为1。
配置设备工作在多框集群模式时，需要创建交换矩阵实例，并将实例与集群数据平面进行绑定。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入集群视图。
cluster
(3) 进入数据平面视图。
cluster fabric-plane plane-number
(4) 创建交换实例，并将交换实例和MFCU板绑定。
instance instance-number fcu chassis chassis-number slot slot-number
缺省情况下，集群系统中不存在交换实例，配置多框集群模式时需要创建实例。
在集群运行过程中，该功能可以用于检查当前集群系统的物理连接是否符合当前运行模式的拓扑要求。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入集群视图。
cluster
(3) 检查指定框的数据通道连线是否满足当前运行模式的拓扑要求。
cluster check bundle-connection chassis chassis-number
(4) 检查指定框的控制通道连线是否满足当前运行模式的拓扑要求。
display cluster control-channel [ chassis chassis-number [ slot slot-number [ cpu cpu-number ] ] ]
平滑升级是指集群从原运行模式平滑过渡到另外一个运行模式，保证现网设备上的业务不受影响或者影响很小。线卡框MSFU支持备份，成员设备中必须存在冗余备份网板，才能保证平滑升级业务不受影响。
集群支持平滑升级，例如从单框模式升级为背靠背集群模式。但集群系统如果从成员设备多的模式切换到成员设备少的模式，则不支持平滑过渡。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入集群视图。
cluster
(3) 配置扩容模式，启动平滑升级。
cluster expansion mode { back-to-back | multichassis fcc fcc-number lcc lcc-number }
(4) 查看平滑扩容向导。
display cluster expansion guide { back-to-back | multichassis }
按照平滑扩容向导中的步骤配置平滑扩容，下面以单框扩容到背靠背集群模式为例介绍扩容步骤。
(5) 查看控制通道连接情况。
display cluster control-channel [ chassis chassis-number [ slot slot-number [ cpu cpu-number ] ] ]
(6) 平滑升级数据平面并检查数据平面的光纤连线是否正确。
cluster expansion fabric-plane plane-number
(7) 确认完成平滑扩容流程。
cluster expansion commit
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后集群的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表1-2 集群显示和维护
|
显示集群的相关信息 |
display cluster |
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显示集群中所有成员设备的编号 |
display cluster chassis-number |
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显示控制通道连接情况 |
display cluster control-channel [ chassis chassis-number [ slot slot-number [ cpu cpu-number ] ] ] |
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显示控制通道接口信息 |
display cluster control-channel port [ port-number ] chassis chassis-number slot slot-number [ cpu cpu-number ] |
|
显示控制通道的光模块信息 |
display cluster control-channel transceiver { alarm | diagnosis | interface | manuinfo } [ chassis chassis-number [ slot slot-number [ cpu cpu-number [ port port-number ] ] ] ] |
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显示平滑扩容向导 |
display cluster expansion guide { back-to-back | multichassis } |
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显示集群中数据平面的相关信息 |
display cluster fabric-plane [ plane-number ] |
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显示集群系统的运行模式 |
display cluster mode [ chassis chassis-number ] |
|
显示优选框的成员编号 |
display cluster next-master-chassis |
|
显示系统的集群数据通道和控制通道状态 |
display cluster stable state |
表1-3 集群数据通道显示和维护
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操作 |
命令 |
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显示集群数据通道集群捆绑口的状态信息 |
display cluster data-channel fabric bundle-port [ down | fif | port-number | up ] [ chassis chassis-number [ slot slot-number ] ] |
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显示集群数据通道中集群捆绑口的信元数据统计信息 |
display cluster data-channel fabric bundle-port [ drop | port-number ] statistics [ chassis chassis-number [ slot slot-number ] ] |
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显示集群系统中线卡框上网板与该框业务板之间的信元数据统计信息 |
display cluster data-channel fabric inner statistics [ chassis chassis-number [ sfuslot slot-number [ lpuslot slot-number ] ] ] |
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显示集群数据通道数据平面的相关信息 |
display cluster data-channel fabric plane [ plane-number ] |
|
显示集群数据通道数据平面的信元进出数量和错误信元数量统计信息 |
display cluster data-channel fabric plane [ plane-number ] statistics |
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清除集群数据通道中集群捆绑口的信元数据统计信息 |
reset cluster data-channel fabric bundle-port [ port-number ] statistics [ chassis chassis-number [ slot slot-number ] ] |
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清除集群数据通道数据平面的信元进出数量和错误信元数量统计信息 |
reset cluster data-channel fabric plane [ plane-number ] statistics |
|
清除集群系统中线卡框上网板与该框业务板之间的信元数据统计信息 |
reset cluster data-channel fabric inner statistics [ chassis chassis-number [ sfuslot slot-number [ lpuslot slot-number ] ] ] |
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