Tecnologia StackPower em Switches Catalyst 3750-X

Olá Pessoal.

Os Switches Cisco Catalyst 3750-X e Catalyst 3560-X (os novos modelos de ambas as famílias) permitem que duas fontes de força sejam acopladas no equipamento, o que provê redundância em caso de falha e que a carga consumida seja distribuída entre elas. Cabe ressaltar que a característica de balanceamento de carga com apenas duas fontes não é possível naqueles modelos de 48 portas que têm suporte a PoE+ (802.3at) por causa da demanda de 30 Watts por porta (total de 1440W).

Fonte: Cisco Systems (www.cisco.com)

Especificamente na família Catalyst 3750-X existe um recurso bem interessante denominado StackPower, viabilizando que as fontes de força de até 4 switches sejam compartilhadas entre os equipamentos de um empilhamento. Assim o sistema empilhado com StackPower pode conter até 8 fontes, sendo 2 instaladas no chassis de cada switch, além da possibilidade de inserção de fontes externas ao sistema empilhado. 

Para formar o sistema StackPower os switches são empilhados através de cabos próprios para esse fim (stack cables), permitindo o gerenciamento de um sistema lógico único composto pelo total das capacidades de carga das fontes individuais. Os switches são empilhados de 2 em 2, normalmente formando uma topologia física de anel (vide figuras abaixo).

Fonte: Cisco Systems (www.cisco.com)

Fonte: Cisco Systems (www.cisco.com)

Um diferencial é que o sistema tem inteligência para fazer o balanceamento de carga entre todas as fontes pensando não somente em maior disponibilidade, mas também na otimização do consumo de energia. Como assim maior otimização de energia? Acontece que as fontes de força apresentam maior eficiência energética quando trabalham entre 30% a 90% da sua capacidade máxima. Dessa forma, ao invés de sobrecarregar uma ou algumas fontes, é mais eficiente distribuir a carga entre todas elas a manter os níveis de carga nessas faixas, ação que reflete em economia no consumo de energia elétrica e que certamente será apreciada pela política ambiental da empresa (TI Verde). 

Outra vantagem é que em caso de falha de qualquer fonte de força do sistema, a substituição da peça pode ser realizada sem que haja interrupção na operação dos switches porque a carga total demandada pelo sistema é redistribuída entre as demais fontes operacionais. Naturalmente que é necessário que haja a carga necessária nas demais fontes para a devida manutenção do sistema empilhado. O sistema é inteligente, não faz mágica! ;-)

A carga total do sistema como um todo pode ser facilmente gerenciada através da linha de comando, especificamente com o comando "show power inline" que exibe o total de energia disponível e o total de energia consumida. Ainda através da linha de comando o sistema PowerStack pode ser setado para operar de duas maneiras, a saber:

• Modo Compartilhado (Power-Sharing Mode) - Em modo compartilhado o total equivalente à soma das capacidades individuais de cada fonte fica disponível para ser compartilhado pelo sistema, através da visão única de uma fonte lógica de força. Nesse modo nenhuma reserva de energia é feita para mitigar eventuais falhas do sistema, de maneira que a falha de uma fonte pode ocasionar na interrupção do fornecimento de energia para alguns equipamentos, caso a carga total esteja esgotada.

• Modo Redundante (Redundant Mode) - Nesse modo a carga energética da fonte com maior capacidade é subtraída do total do sistema, o que implica em menor carga disponível para alimentação dos equipamentos. No entanto, essa carga subtraída fica reservada especificamente para uso em caso de falha, o que elimina o risco de pane na alimentação dos dispositivos.

Um comando útil para gerenciamento do sistema é: "show stack-power". Esse comando exibe a topologia de switches empilhados, permitindo que o status dos seus membros seja visualizado através da referência aos seus respectivos endereços físicos (MAC). Por exemplo, o modo de operação de um empilhamento StackPower pode ser configurado através das seguintes linhas de comando:

Switch(config)# stack-power stack NOME

Switch(config-stackpower)# mode {redundant | power-sharing}

Switch(config-stackpower)# exit

Switch(config)# show stack-power

Outro recurso útil para gerenciamento é definir a prioridade dos switches ou equipamentos ligados em portas PoE. Através do comando "power priority {switch|high|low}" é possível explicitar quais switches têm maior importância sobre outros (parâmetro switch). Além disso, especificamente para os modelos com suporte a PoE, as portas podem ser classificadas com prioridade high ou low (o padrão é low). É obrigatório que os valores de prioridade do parâmetro switch sejam menores que os do parâmetro high que, por sua vez, têm que ser menores que os do parâmetro low. 

Através do comando "power inline port priority {high|low}" no sub-modo de configuração de interface é possível definir individualmente quais portas são menos importantes e, portanto, os dispositivos que serão desligados em caso de falta de energia no "banco" do sistema. O valor da prioridade pode variar de 1 a 27, sendo que números menores têm maior prioridade. 

Para entender melhor como funciona a prioridade trago um pequeno exemplo de configuração em que temos um empilhamento denominado NOME com 4 switches com os seguintes nomes e prioridades:

Switch-01: Prioridade = 1

Switch-02: Prioridade = 2

Switch-03: Prioridade = 3

Switch-04: Prioridade = 4

Queremos definir que o Switch-02 tem menor prioridade em relação aos demais e, dessa forma, deve ser desligado em caso de falta de energia no "banco" disponível no sistema, para tanto estaremos aumentando sua prioridade para o valor 5, ou seja, o menos importante dos switches. Também vamos setar o valor padrão da prioridade high para 15 e da prioridade low para 25 (apenas nesse switch).

Switch(config)# stack-power switch 2

Switch(config-stackpower)# stack NOME

Switch(config-stackpower)# power-priority switch 5

Switch(config-stackpower)# power-priority high 15

Switch(config-stackpower)# power-priority low 25

Switch(config-stackpower)# end

Samuel.