Tecnologia StackWise em Switches Catalyst 3750-X

Olá Pessoal.

Recentemente escrevi sobre a tecnologia StackPower suportada pelo Switch Cisco Catalyst 3750-X para melhor gerenciamento e redundância da fonte de energia elétrica (veja aqui). Nesse artigo vou discorrer brevemente sobre outra importante tecnologia suportada pelo Catalyst 3750-X para fins de empilhamento, denominada StackWise. Antes de detalhar o assunto, cabe destacar que essa tecnologia não é suportada pelos modelos Catalyst 3560-X, afinal esses equipamentos são "standalone", ou seja, não suportam empilhamento.

A principal vantagem do Switch Cisco Catalyst 3750-X é que esse equipamento é "stackable", ou seja, empilhável, o que permite que até 9 desses equipamentos sejam empilhados, de modo que em ambientes de médio porte é possível que esse modelo seja utilizado na composição do núcleo da rede (collapsed core), responsável pela agregação dos demais switches de acesso.

A tecnologia StackWise permite o empilhamento de vários switches utilizando um cabo próprio para esse fim que permite interconexão a 16Gbps ou 32Gbps. A partir dessa ligação os equipamentos físicos ficam equivalentes a um agrupamento lógico único (cluster), sendo que é eleito um switch mestre para gerenciar o empilhamento. Dois switches, por exemplo, podem ser interligados sem redundância através de um único cabo StackWise, no entanto a recomendação é que eles sejam interligados através de dois cabos em topologia de anel. A topologia de anel é recomendada para qualquer que seja a quantidade de switches empilhados, uma vez que provê maior largura de banda (32 Gbps) e redundância no que diz respeito à possibilidade de falha em um dos cabos stack.

Fonte: Cisco Systems (www.cisco.com)

Fonte: Cisco Systems (www.cisco.com)

São várias as vantagens dessa prática, a destacar a excelente escalabilidade da solução por permitir que novos switches físicos sejam incorporados ao agrupamento lógico (expansão de portas). As vantagens do StackWise não param por aí, afinal essa tecnologia também implica em simplificidade de configuração, uma vez que o elemento configurado passa a ser o grupo lógico ao invés de todos os equipamentos individuais. Todos os switches do empilhamento compartilham as mesmas informações de configuração e controle, de modo que é possível a inserção e remoção de novas unidades a qualquer momento sem interrupção da operação.

Outras vantagens são maior redundância do sistema (alta disponibilidade) e a possibilidade de criar agregações de links (etherchannel) em portas de dois ou mais dispositivos físicos, processo ilustrado na figura abaixo e muito útil (também vale dizer fantástico)! Algo parecido com isso só podia ser feito na família Catalyst 6500 de switches de grande porte, por meio da tecnologia VSS (Virtual Switching System). Com o suporte ao StackWise na família Catalyst 3750-X, essa possibilidade passa a ser viável também em ambientes de médio porte.

Obs.: Ao leitor interessado em mais informações sobre a tecnologia VSS no Switch Catalyst 6500, sugiro a leitura de outro artigo publicado no blog intitulado "VSS no Agrupamento Lógico de Switches de Agregação". 

Vamos exemplificar os procedimentos inciais de configuração de um empilhamento em um ambiente de médio porte, cuja rede possui seu núcleo colapsado através de dois Catalyst 3750-X. Depois de feitas as ligações físicas entre os switches através dos cabos adequados em topologia de anel, é importante ter certeza que ambos os equipamentos possuem a mesma versão do IOS neles instalados. A formação do agrupamento lógico (empilhamento) é automática, sendo que um dos switches será eleito a unidade mestre e outro a unidade subordinada.

O usuário pode configurar um valor de prioridade para cada switch com o intuito de determinar qual deles irá assumir o papel de mestre. Caso o administrador não faça configuração nenhuma o critério para seleção do mestre será:

1. O switch que tiver o IOS com suporte a recursos mais avançados;
2. O switch que estiver há mais tempo em operação (runtime);
3. O switch que tiver o menor MAC.

Assim, por padrão, o primeiro switch em operação será eleito mestre, informação que pode ser visualizada através do comando "show switch". Apesar desse comportamento automático, é sempre importante selecionar a prioridade de todos os switches manualmente para fins de controle do ambiente de produção, destacando que o mestre terá a maior prioridade e o menor SwitchID. Os comandos necessários para configurar o Switch1 com prioridade 5 e o Switch2 com prioridade 1 são apresentados abaixo, junto de algumas saídas com informações do empilhamento.

SW-Core(config)# switch 1 priority 5

SW-Core(config)# switch 2 priority 1

SW-Core(config)# exit

SW-Core# show switch

                                               Current

Switch#  Role      Mac Address     Priority     State

--------------------------------------------------------

 1       Master    0016.9d59.db00     5         Ready

 2       Slave     0016.4748.dc80     1         Ready

SW-Core# show switch stack-ports

  Switch #    Port 1       Port 2

  --------    ------       ------

     1          Ok           Ok

     2          Ok           Ok

SW-Core# show switch neighbors

  Switch #    Port 1       Port 2

  --------    ------       ------

      1         1            2

      2         2            1

O SwitchID é um número que identifica a unidade do empilhamento e essa informação é importante para referenciar as portas físicas de um determinado switch. Supondo que ambos os switches possuem 48 portas gigabit-ethernet, as portas físicas do SwitchID#1 estarão no intervalo de g1/0/1 até g1/0/48, enquanto que as portas físicas do SwitchID#2 estarão no intervalo de g2/0/1 até g2/0/48. Se a prioridade não for setada manualmente, há risco de que as configurações das interfaces fiquem incorretas em caso de mudança no ID dos membros do empilhamento. 

Abraço.

Samuel.