集群是可以當(dāng)作單一設(shè)備來(lái)管理的一組網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集合,集群管理的主要目的是解決大量分散的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中管理問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)管理者只需要在集群中的一個(gè)交換機(jī)上配置公網(wǎng)IP地址就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)集群中其它交換機(jī)的管理和維護(hù);配置公網(wǎng)IP地址并執(zhí)行管理功能的交換機(jī)是命令交換機(jī),其它被管理的交換機(jī)是成員交換機(jī),命令交換機(jī)和成員交換機(jī)組成了一個(gè)“集群”。
典型拓?fù)鋱D:

命令交換機(jī):在集群中,唯一的可以配置和管理整個(gè)集群的交換機(jī),也是在集群中唯一具有公網(wǎng)IP地址的交換機(jī)。命令交換機(jī)通過(guò)收集NDP(Neighbor Discovery Protocol,鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議)和NTDP(Neighbor Topology Discovery Protocol,鄰居拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議)信息來(lái)發(fā)現(xiàn)和確定候選交換機(jī)。
成員交換機(jī):集群中被管理的交換機(jī)。
候選交換機(jī):具有加入集群能力,但還沒(méi)有加入任何集群的交換機(jī)。
獨(dú)立交換機(jī):未啟用集群功能的交換機(jī)。
集群工作原理
集群通過(guò)NDP(Neighbor Discovery Protocol,鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議)、NTDP(Neighbor Topology Discovery Protocol,鄰居拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議)、CMP(Cluster Management Protocol,集群管理協(xié)議)三個(gè)協(xié)議,對(duì)集群內(nèi)部的交換機(jī)進(jìn)行配置和管理。
集群的過(guò)程分為拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、拓?fù)涫占图旱慕⒕S護(hù),具體工作過(guò)程如下:
- 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn):所有交換機(jī)通過(guò)NDP 來(lái)獲取鄰居交換機(jī)的信息。
- 拓?fù)涫占好罱粨Q機(jī)通過(guò)NTDP 來(lái)收集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)指定跳數(shù)范圍內(nèi)的交換機(jī)信息以及各個(gè)交換機(jī)的連接信息,并從收集到的拓?fù)湫畔⒅写_定集群的候選交換機(jī)。
- 集群建立維護(hù):命令交換機(jī)根據(jù)NTDP 收集到的候選設(shè)備信息完成將候選交換機(jī)加入集群、成員交換機(jī)離開(kāi)集群等集群管理操作。
拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)
集群中的交換機(jī)使用NDP來(lái)獲取與其直接相連的鄰居交換機(jī)的信息。交換機(jī)周期性地向鄰居發(fā)送NDP報(bào)文,同時(shí)也會(huì)接收但不轉(zhuǎn)發(fā)鄰居交換機(jī)發(fā)送的NDP報(bào)文。NDP報(bào)文中包含NDP信息(包括本交換機(jī)的名稱(chēng)、MAC地址、軟件版本等信息)等。
交換機(jī)會(huì)存儲(chǔ)和維護(hù)一個(gè)鄰居信息表,鄰居信息表里包含每個(gè)鄰居交換機(jī)的NDP信息表項(xiàng)。如果交換機(jī)收到新鄰居的NDP信息,則會(huì)在鄰居信息表新增一個(gè)表項(xiàng);如果從鄰居交換機(jī)收到的NDP信息與舊的信息不同,則更新鄰居信息表中的數(shù)據(jù),如果相同,則只更新老化時(shí)間,如果超過(guò)老化時(shí)間還沒(méi)有收到鄰居發(fā)送的NDP信息,將自動(dòng)刪除相應(yīng)的鄰居表項(xiàng)。
拓?fù)涫占?/B>
NTDP用于命令交換機(jī)收集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)指定跳數(shù)的拓?fù)湫畔。NTDP 根據(jù)NDP鄰居信息表發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)NTDP 拓?fù)涫占?qǐng)求,收集指定跳數(shù)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)交換機(jī)的NDP 信息及其連接信息。命令交換機(jī)可以定時(shí)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行拓?fù)涫占,您也可以隨時(shí)在命令交換機(jī)上手動(dòng)啟用拓?fù)涫占?
命令交換機(jī)發(fā)送拓?fù)涫占?qǐng)求報(bào)文后,大量交換機(jī)會(huì)同時(shí)收到拓?fù)涫占?qǐng)求并同時(shí)發(fā)送拓?fù)涫占憫?yīng)報(bào)文,如此以來(lái)可能造成網(wǎng)絡(luò)擁塞和命令交換機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重。為了避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生,設(shè)計(jì)兩個(gè)時(shí)間參數(shù)來(lái)控制拓?fù)涫占?qǐng)求報(bào)文擴(kuò)散速度:
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請(qǐng)求跳數(shù)延遲時(shí)間:交換機(jī)收到拓?fù)涫占?qǐng)求,會(huì)等待該時(shí)間段之后,才開(kāi)始在第一個(gè)啟用NTDP的端口轉(zhuǎn)發(fā)該拓?fù)涫占?qǐng)求報(bào)文。
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端口跳數(shù)延遲時(shí)間:在同一個(gè)交換機(jī)上,除第一個(gè)端口外,每個(gè)啟用NTDP 功能的端口在前一個(gè)端口發(fā)送拓?fù)涫占?qǐng)求報(bào)文后,都會(huì)等待該時(shí)間段,再進(jìn)行拓?fù)涫占?qǐng)求報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。
集群管理
命令交換機(jī)通過(guò)NDP 和NTDP 協(xié)議發(fā)現(xiàn)和確定候選交換機(jī),并將候選交換機(jī)自動(dòng)加入集群,也可以通過(guò)手動(dòng)配置將候選交換機(jī)加入到集群中。候選交換機(jī)成功加入集群后,將獲得由命令交換機(jī)為它分配的私有IP 地址?梢栽诿罱粨Q機(jī)上直接訪(fǎng)問(wèn)成員交換機(jī)的Web頁(yè)面,對(duì)成員交換機(jī)進(jìn)行管理。
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