H3C虚拟化技术

一、IRF简单介绍

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的软件虚拟化技术。它的核心思想是将多台设备连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台设备。

IRF主要具有以下优点：

• 简化管理。IRF形成之后，用户通过任意成员设备的任意端口都可以登录IRF系统，对IRF内所有成员设备进行统一管理。
• 1:N备份。IRF由多台成员设备组成，其中，主设备负责IRF的运行、管理和维护，从设备在作为备份的同时也可以处理业务。一旦主设备故障，系统会迅速自动选举新的主设备，以保证业务不中断，从而实现了设备的1:N备份。
• 跨成员设备的链路聚合。IRF和上、下层设备之间的物理链路支持聚合功能，并且不同成员设备上的物理链路可以聚合成一个逻辑链路，多条物理链路之间可以互为备份也可以进行负载分担，当某个成员设备离开IRF，其它成员设备上的链路仍能收发报文，从而提高了聚合链路的可靠性。
• 强大的网络扩展能力。通过增加成员设备，可以轻松自如的扩展IRF的端口数、带宽。因为各成员设备都有CPU，能够独立处理协议报文、进行报文转发，所以IRF还能轻松自如的扩展处理能力。
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二、IRF基本概念

1、运行模式：

设备支持两种运行模式：

• 独立运行模式：处于该模式下的设备只能单机运行，不能与别的设备形成IRF。
• IRF模式：处于该模式下的设备可以与其它设备互连形成IRF。

两种模式之间通过命令行进行切换。

2、成员设备角色

IRF中每台设备都称为成员设备。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）：负责管理和控制整个IRF。
• 从属设备（简称为从设备）：处理业务、转发报文的同时作为主设备的备份设备运行。当主设备故障时，系统会自动从从设备中选举一个新的主设备接替原主设备工作

3、IRF端口

一种专用于IRF成员设备之间进行连接的逻辑接口，每台成员设备上可以配置两个IRF端口，分别为IRF-Port1和IRF-Port2。它需要和物理端口绑定之后才能生效。

• 在独立运行模式下，IRF端口采用一维编号，分为IRF-Port1和IRF-Port2；
• 在IRF模式下，IRF端口采用二维编号，分为IRF-Portn/1和IRF-Portn/2，其中n为设备的成员编号。

4、IRF物理端口

与IRF端口绑定，用于IRF成员设备之间进行连接的物理接口。

5、IRF域

域是一个逻辑概念，一个IRF对应一个IRF域。

为了适应各种组网应用，同一个网络里可以部署多个IRF，IRF之间使用域编号（DomainID）来以示区别。

6、IRF合并

两个（或多个）IRF各自已经稳定运行，通过物理连接和必要的配置，形成一个IRF，这个过程称为IRF合并。

7、IRF分裂

一个IRF形成后，由于IRF链路故障，导致IRF中两相邻成员设备不连通，一个IRF变成两个IRF，这个过程称为IRF分裂。

8、成员优先级

成员优先级是成员设备的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员设备的角色。优先级越高当选为主设备的可能性越大。

设备的缺省优先级均为1，如果想让某台设备当选为主设备，则在组建IRF前，可以通过命令行手工提高该设备的成员优先级。

三、IRF工作原理

IRF系统将经历物理连接、拓扑收集、角色选举、IRF的管理与维护四个阶段。成员设备之间需要先建立IRF物理连接，然后会自动进行拓扑收集和角色选举，完成IRF的建立，此后进入IRF的管理和维护阶段。

1、物理连接

本设备上与IRF-Port1口绑定的IRF物理端口只能和邻居成员设备IRF-Port2口上绑定的IRF物理端口相连，本设备上与IRF-Port2口绑定的IRF物理端口只能和邻居成员设备IRF-Port1口上绑定的IRF物理端口相连。否则，不能形成IRF。

IRF的连接拓扑有两种：链形连接和环形连接，如图1-7所示。

• 链形连接对成员设备的物理位置要求比环形连接低，主要用于成员设备物理位置分散的组网。
• 环形连接比链形连接更可靠。因为当链形连接中出现链路故障时，会引起IRF分裂；而环形连接中某条链路故障时，会形成链形连接，IRF的业务不会受到影响。

只有使用三台或四台设备建立IRF时，才支持环形连接拓扑。

2、拓扑收集

每个成员设备和邻居成员设备通过交互IRF Hello报文来收集整个IRF的拓扑。IRF Hello报文会携带拓扑信息，具体包括IRF端口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备的桥MAC等内容。经过一段时间的收集，所有成员设备都会收集到完整的拓扑信息。此时会进入角色选举阶段。

3、角色选举

确定成员设备角色为主设备或从设备的过程称为角色选举。角色选举会在以下情况下进行：IRF建立、主设备离开或者故障、IRF合并等。

4、IRF管理与维护

角色选举完成之后，IRF形成，所有的成员设备组成一台虚拟设备存在于网络中，所有成员设备上的资源归该虚拟设备拥有并由主设备统一管理。

在运行过程中，IRF使用成员编号来标识成员设备，以便对其进行管理。

三、IRF配置

1、搭建IRF环境

2、独立模式下配置

配置成员编号

操作	命令	说明
进入系统视图	system-view	-
在独立运行模式下配置设备的成员编号	irf member member-id	缺省情况下，成员编号为1

配置成员优先级

操作	命令	说明
进入系统视图	system-view	-
在独立运行模式下配置设备的成员优先级	irf priority priority	缺省情况下，设备的成员优先级为1

配置IRF端口

进入系统视图	system-view	-
在独立运行模式下创建IRF端口并进入IRF端口视图	irf-port irf-port-number	缺省情况下，不存在IRF端口 如果该IRF端口已经创建，则直接进入IRF端口视图
将IRF端口和IRF物理端口绑定	port group [ mdc mdc-name ] interface interface-type interface-number [ mode { enhanced | extended } ]	缺省情况下，IRF端口没有和任何IRF物理端口绑定 同一IRF端口绑定的IRF物理端口的工作模式必须相同。如果在独立运行模式下将同一IRF端口绑定的IRF物理端口配置为不同的工作模式，则当设备切换到IRF模式时，只有一种模式的IRF物理端口配置会生效，在配置合法的情况下，优先使配置文件中第一个IRF物理端口的模式生效 多次执行port group interface，可以将IRF端口与多个IRF物理端口绑定，以实现IRF链路的备份/负载分担，从而提高IRF链路的带宽和可靠性。在本系列交换机上，S7503X交换机一个IRF端口最多可以绑定8个IRF物理端口，其他交换机一个IRF端口最多可以与16个IRF物理端口绑定。当绑定的物理端口数达到上限时，该命令将执行失败 配置IRF物理端口使用extended后，IRF中最多只能支持两台成员设备