一、傳統MSTP+VRRP的不足

?傳統MSTP+VRRP設計：

• 規劃復雜：需要詳細規劃VRRP多實例的Master歸屬、MSTP的VLAN和生成樹實例歸屬，以及IP網段。

• 收斂速度慢：故障恢復速度一般在秒級，VRRP收斂時間至少需要3秒，故障恢復速度較慢。

• 帶寬浪費：MSTP需要阻塞某些端口以避免環路，導致帶寬利用率低。

• 拓撲復雜：網絡設計復雜，維護難度高。

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二、設備虛擬化的優勢

• 簡化管理：多臺設備虛擬化為單一邏輯設備，管理員可以統一管理，而無需分別對這些交換機進行配置。

• 簡化拓撲：多臺交換機做了虛擬化后，無需配置MSTP協議，避免環路問題。

• 便于擴展：通過增加新設備擴展端口數量、處理能力和帶寬。

• 高性能：整體性能隨設備數量線性增長（N*X）。

• 跨設備鏈路聚合：支持跨成員設備的鏈路聚合，提高帶寬利用率和網絡穩定性。

• 簡化路由管理：減少IP網段和路由鄰居數量，降低路由振蕩風險。

1. 擴展端口數量

? ?當接入的用戶數增加到原交換機端口密度不能滿足接入需求時，可以通過可以增加新交換機與原交換機組成堆疊系統來實現。

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2. 擴展系統處理能力

當中心的交換機轉發能力不能滿足需求時，可以增加新交換機與原交換機組成堆疊系統來實現。

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3.擴展帶寬

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? ? ?? 當邊緣交換機上行帶寬增加時，可以增加新交換機與原交換機組成堆疊系統來實現。

? ? ?? 支持跨內部設備鏈路聚合：增加帶寬，避免網絡擁塞加強網絡穩定，減少單點故障環路避免。

4. 虛擬化簡化路由管理

4.各大廠商設備虛擬化技術比較

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三.?IRF概述

1.定義：IRF（Intelligent Resilient Framework，智能彈性架構）是將多臺設備通過堆疊口連接在一起形成一臺“聯合設備”。

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2. 發展歷程：

?IRF1（2004年）低端設備橫向虛擬化，解決接入層的網絡擴容和管理維護問題；

?IRF2（2009年）全系列設備橫向虛擬化，表項同步、跨機架鏈路聚合、負載分擔、統一管理；

?IRF3（2013年）縱向虛擬化；將整個網絡虛擬化為一個管理節點，降低管理難度并簡化了布線；

? ?（1）IRF1.0

? ?（2）IRF2.0（當前版本）

? （3）IRF3.0在IRF2.0的基礎上增加了縱向虛擬化，將三層網絡拓撲簡化為了一個大二層網絡拓撲

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3.運行模式：

IRF有兩種運行模式，兩種模式之間通過命令行進行切換。

? ? ? ? ?獨立運行模式：處于該模式下的設備只能單機運行，不能與別的設備形成IRF。

? ? ? ? ?IRF模式：處于該模式下的設備可以與其它設備互連形成IRF。

4.IRF拓撲類型

? ? ? ? IRF支持兩種拓撲類型，分別為環型連接和鏈型連接，其中環形連接可靠性更高

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5.IRF設備的角色

? ? ??Master：負責管理整個IRF。

? ? ? Slave：作為Master的備份設備(V7版本中為Standby)。

? ? ? ?一個IRF中同時只能存在一臺Master，其它成員設備都是Slave。；Master和Slave均由角色選舉產生，成員優先級越大的越優。6.

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6.display irf命令顯示信息描述

7.? ?1:N協議熱備

? ? ?IRF采用1:N冗余，即Master負責處理業務，Slave作為Master的備份，隨時與Master保持同步。當Master工作異常時，IRF將選擇其中一臺Slave成為新的Master，接替原Master繼續管理IRF系統，不影響網絡轉發

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? ? ? ? IRF協議熱備份功能負責將各運行協議的配置信息和運行狀態等同步到其它所有成員設備，與單框設備的雙引擎工作方式相似，從而使得IRF系統能夠作為一臺獨立的設備在網絡中運行

?8.成員設備間報文轉發方式

?9.跨設備鏈路聚合

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?10.IRF合并

? ? ? ?合并：兩個IRF各自已經穩定運行，通過物理連接和必要的配置，形成一個IRF，這個過程稱為IRF合并（merge）

? ? ? ? 合并后的IRF會在原來的兩個Master設備中選出新的Master。

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?11.IRF分裂

? ? ? ?一個IRF形成后，由于IRF鏈路故障，導致IRF中兩相鄰成員設備物理上不連通，一個IRF變成兩個IRF，這個過程稱為IRF分裂（split）

? ? ? ?分裂后，不含有原Master設備的IRF區域會重新選舉新的Master；含有原Master設備的IRF區域不改變Master角色。

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12.IRF端口與IRF物理端口?

四、IRF工作原理

1. IRF工作原理—物理連接

? ? ? ?? 要形成一個IRF，需要先按照以下規則連接IRF物理端口：

? ? ? ?? 本設備上與IRF-Port1綁定的IRF物理端口只能和鄰居成員設備IRF-Port2口上綁定的IRF物理端口相連，本設備上與IRF-Port2口綁定的IRF物理端口只能和鄰居成員設備IRF-Port1口上綁定的IRF物理端口相連。

2.?IRF工作原理—拓撲收集

? ? ?? 每個成員設備都在本地記錄自己已知的拓撲信息，通過和鄰居成員設備交互IRF Hello報文來收集整個IRF的拓撲。

? ? ? (1) 初始時刻，成員設備只記錄了自身的拓撲信息；

? ? ?(2) 當IRF端口狀態變為up后，成員設備會將已知的拓撲信息周期性的發送出去；

? ? ?(3) 成員設備收到鄰居的拓撲信息后，會更新本地記錄的拓撲信息。

? ? ? 經過一段時間的收集，所有設備上都會收集到完整的拓撲信息（稱為拓撲收斂）。此時會進入角色選舉階段。

? ? ? ?IRF Hello報文攜帶IRF端口連接關系、成員設備編號、成員設備優先級、成員設備的橋MAC等內容。

? ? ? ? IRF Hello報文周期性的由UP的IRF端口發送給鄰居。

? ? ?? 經過一段時間，所有成員都會收集到完整的拓撲信息（鏈路拓撲和接口信息等）。

3.?IRF工作原理—角色選舉

角色選舉規則如下：

? ? ? (1)當前Master優先（IRF系統形成時，沒有Master設備，所有加入的設備都認為自己是

Master，會跳轉到第二條規則繼續比較）；

? ? ? (2)本地主控板優于本地備用板；

? ? ? (3)成員優先級大的優先；（優先級未修改時默認值為1）

? ? ?(4)系統運行時間長的優先（各設備的系統運行時間信息也是通過IRF Hello報文來傳遞的）；

? ? ?(5)橋MAC地址小的優先。（跟之前CPU MAC關系）

4. IRF工作原理—IRF的管理與維護

? ? ? ? 角色選舉完成之后，IRF形成，所有的成員設備組成一臺虛擬設備存在于網絡中，所有成員設備上的資源歸該虛擬設備擁有并由Master統一管理。

? ? ?? MAD檢測：當IRF分裂時能夠檢測出網絡中同時存在的多個IRF，并進行相應的處理，盡量降低IRF分裂對業務的影響。

5.?MAD檢測

五.?IRF配置案例

?寫錯一個，undo shutdown 應該是no shutdown

六.?總結

? ? ? ?IRF技術通過虛擬化將多臺設備整合為單一邏輯設備，顯著簡化了網絡設計、管理和維護，同時提高了擴展性、可靠性和性能。其核心優勢在于替代傳統的復雜協議（如MSTP+VRRP），適用于需要高可用性和靈活擴展的網絡環境。