设备虚拟化与动态路由核心技术
一、设备虚拟化技术（IRF）
1. 传统MSTP+VRRP的不足
规划复杂：需详细设计VRRP多实例的Master归属、MSTP的VLAN与实例映射。
收敛慢：故障恢复需秒级（VRRP收敛≥3秒）。
带宽浪费：MSTP阻塞端口导致链路利用率低。
拓扑复杂：三层接口与虚拟IP网段规划繁琐。
2. 设备虚拟化优势（IRF）
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 简化管理 | 多设备统一配置管理（单点登录）。 |
| 简化拓扑 | 逻辑单设备消除环路，无需MSTP。 |
| 灵活扩展 | 支持端口密度、处理能力、带宽的线性扩容（N*X性能增长）。 |
| 跨设备聚合 | 成员设备端口可逻辑聚合，支持本地优先转发，避免单点故障。 |
| 简化路由 | 减少IP网段消耗（例：9网段→2网段），物理链路变化不引发路由振荡。 |
3. IRF核心技术
角色选举规则（优先级排序）：
(1) 当前Master优先（IRF系统形成时，没有 Master设备，所有加入的设备都认为自己是 Master，会跳转到第二条规则继续比较）；
(2) 本地主控板优于本地备用板；
(3) 成员优先级大的优先；（优先级未修改时默认 值为1）
(4) 系统运行时间长的优先（各设备的系统运行时 间信息也是通过IRF Hello报文来传递的）；
(5) 桥MAC地址小的优先。（跟之前CPU MAC关 系）只有一个master，其余都是Standby
拓扑类型：
链型（成本低） vs 环型（高可靠）。
环形高可靠主要是，它其中一条链路出现故障它还能通信，而链型连接不行。
关键机制：
MAD多Active检测：通过LACP（扩展Master ID）或BFD检测分裂，冲突时保留小Master ID的IRF。
1:N热备：Master故障时Slave接管（毫秒级切换）。
报文转发：附加IRF Head封装，跨成员设备转发。
4. 命令显示信息
MemberID: 本 IRF 中成员设备的编号
如果编号前带“*” ，表示该设备是 Master 设备；
如果编号前带“+” ，表示该设备是用户当前登录的、正 在操作的设备）
5. 厂商技术对比
| 厂商 | 技术名称 |
|---|---|
| 华为 | CSS集群交换机系统 |
| H3C | IRF智能弹性架构 |
| 锐捷 | VSU虚拟交换单元 |
| 思科 | VSS虚拟交换系统 |
二、动态路由协议基础
1. 动态路由 vs 静态路由
| 特性 | 静态路由 | 动态路由 |
|---|---|---|
| 维护方式 | 手动配置 | 协议自动计算 |
| 资源消耗 | 低（无协议开销） | 高（占用带宽/CPU） |
| 适用场景 | 小型固定拓扑 | 大型复杂拓扑 |
2. 动态路由协议核心功能
发现路由：感知直连网段。
通告路由：向邻居广播路由信息。
计算路由：基于算法选择最优路径。
收敛：拓扑变化后重新计算路由。
3. 协议分类
| 分类维度 | 类型 | 代表协议 |
|---|---|---|
| 管理范围 | IGP（内部网关协议） | RIP, OSPF, ISIS, EIGRP |
| EGP（外部网关协议） | BGP | |
| 算法类型 | 距离矢量（Distance Vector） | RIP, EIGRP, BGP |
| 链路状态（Link State） | OSPF, ISIS |
4. 关键概念
控制平面 vs 转发平面：
控制层：运行路由协议，生成路由表（RIP/OSPF进程）。
转发层：查表转发数据包（IP转发进程）。
管理距离（AD）：
路由源优先级，值小优先（例：直连路由AD=0，OSPF=110，RIP=120）。
度量值（Metric）：
路径开销，仅同协议内比较：
RIP：跳数（Hop Count）
OSPF：带宽（Cost=参考带宽/接口带宽）
5. 协议数据封装
| 协议 | 传输层 | 网络层协议号 |
|---|---|---|
| BGP | TCP 179 | 6 |
| RIP | UDP 520 | 17 |
| OSPF | - | 89 |
| EIGRP | - | 88 |
附：IRF配置示例（H3C）
bash
<H3C> system-view [H3C] irf member 1 renumber 2 # 修改成员编号 [H3C] interface range Ten-GigabitEthernet 2/0/49 to 2/0/52 [H3C-if-range] shutdown # 关闭物理端口 [H3C] irf-port 2/1 # 配置IRF逻辑端口 [H3C-irf-port2/1] port group interface Ten-GigabitEthernet 2/0/50 # 绑定物理端口 [H3C] interface range Ten-GigabitEthernet 2/0/49 to 2/0/52 [H3C-if-range] undo shutdown # 重新启用端口 [H3C] save # 保存配置 [H3C] irf-port-configuration active # 激活IRF