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Cisco Catalyst 9300 StackWise システム アーキテクチャ ホワイトペーパー (ソースを閲覧)
2023年1月21日 (土) 09:33時点における版
、 2023年1月21日 (土) 09:33編集の要約なし
Cisco Catalyst 9000 ファミリは、完全に改良されたモジュラー Cisco IOS ソフトウェア (Cisco IOS XE) と、Cisco ユニファイド アクセス データプレーン (UADP) と呼ばれる、柔軟な特定用途向け集積回路 (ASIC) 、x86 CPU で未来のネットワークのニーズに対処します。
Cisco Catalyst 9000 ファミリは、完全に改良されたモジュラー Cisco IOS ソフトウェア (Cisco IOS XE) と、Cisco ユニファイド アクセス データプレーン (UADP) と呼ばれる、柔軟な特定用途向け集積回路 (ASIC) 、x86 CPU で未来のネットワークのニーズに対処します。
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチの Cisco StackWise-480 と StackWise-320 は、アクセスレイヤにおいてプラットフォーム、ソフトウェア、ネットワークの回復性を提供します。9300 シリーズは、柔軟なアップリンク アーキテクチャによる市場で最も高密度なスタッキング帯域幅があります。このホワイトペーパーではその詳細と利点、StackWise-480 と StackWise-320 のアーキテクチャについて話します。
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチの Cisco StackWise-1T , Cisco StackWise-480 と StackWise-320 は、アクセスレイヤにおいてプラットフォーム、ソフトウェア、ネットワークの回復性を提供します。9300 シリーズは、柔軟なアップリンク アーキテクチャによる市場で最も高密度なスタッキング帯域幅があります。このホワイトペーパーではその詳細と利点、Cisco StackWise-1T , StackWise-480 と StackWise-320 のアーキテクチャについて話します。
== StackWise-480 / 320 入門 ==
== StackWise 入門 ==
StackWise-480 / 320 アーキテクチャは、480G もしくは 320G のスタック帯域幅のどちらかを実現するために、リング トポロジーで 8 台までのスイッチをスタッキング可能とします。スタッキング アーキテクチャは、フォームファクター、スイッチング容量、ポート密度、冗長化を拡張子、単一のコントロール プレーンを提供します。このアーキテクチャは、回復性、スケーラビリティ、中央管理を提供します。
StackWise-480 / 320 アーキテクチャは、1T , 480G もしくは 320G のスタック帯域幅のどちらかを実現するために、リング トポロジーで 8 台までのスイッチをスタッキング可能とします。スタッキング アーキテクチャは、フォームファクター、スイッチング容量、ポート密度、冗長化を拡張子、単一のコントロール プレーンを提供します。このアーキテクチャは、回復性、スケーラビリティ、中央管理を提供します。
最新の Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは StackWise-480 / 320 をサポートします。この技術は柔軟で、モジュラーで、革新的で、スタックのすべてのポートにハードウェア アクセラレーションと Cisco IOS XE の機能を届ける能力があります。
最新の Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは StackWise-1T / 480 / 320 をサポートします。この技術は柔軟で、モジュラーで、革新的で、スタックのすべてのポートにハードウェア アクセラレーションと Cisco IOS XE の機能を届ける能力があります。
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、データ、パワー・オーバー・イーサネット (PoE) 、Cisco ユニバーサル・パワー・オーバー・イーサネット (Cisco UPoE) 、マルチ ギガビットのモデル バリエーションがあります。Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、モジュラー アップリンク スイッチ モデルと、固定アップリンク モデルで構成されています。
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、データ、パワー・オーバー・イーサネット (PoE) 、Cisco ユニバーサル・パワー・オーバー・イーサネット (Cisco UPoE) 、マルチ ギガビットのモデル バリエーションがあります。Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、モジュラー アップリンク スイッチ モデルと、固定アップリンク モデルで構成されています。
モジュラー アップリンク モデルは StackWise-480 をサポートし、固定アップリンク スイッチ モデルは StackWise-320 をサポートします。それぞれのハードウェア設計は、異なるネットワーク容量とスイッチング パフォーマンスをサポートするために、コスト効率が良いものとなっています。
モジュラー アップリンク モデルの Catalyst 9300X は StackWise-1T を、Catalyst 9300 は StackWise-480 をサポートし、固定アップリンク スイッチ モデルは StackWise-320 をサポートします。それぞれのハードウェア設計は、異なるネットワーク容量とスイッチング パフォーマンスをサポートするために、コスト効率が良いものとなっています。
最大 8 台までのスイッチをリング トポロジーで物理的にスタックし、単一の統合された仮想スタックシステムを形成することが可能です。1 つの Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは StackWise-480 / 320 モードで構築した時、最大ポート密度が 448 ポートの分散データ プレーン、単一のコントロール プレーン、管理プレーンで、ノン ブロッキング スイッチング パフォーマンスを提供できるようにデザインされます。
最大 8 台までのスイッチをリング トポロジーで物理的にスタックし、単一の統合された仮想スタックシステムを形成することが可能です。1 つの Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは StackWise-1T / 480 / 320 モードで構築した時、最大ポート密度が 448 ポートの分散データ プレーン、単一のコントロール プレーン、管理プレーンで、ノン ブロッキング スイッチング パフォーマンスを提供できるようにデザインされます。
スイッチング パフォーマンスはハードウェアで高速化されたもので、すべてのポートで PoE , PoE+ , Cisco UPOE , QoS , アクセス コントロール リスト (ACL) , フレキシブル NetFlow , Cisco 暗号化トラフィック分析 (ETA) , ストリーミング テレメートリーなど、さらに多くのサービスを統合ボーダレス ネットワークサービスとして提供します。
スイッチング パフォーマンスはハードウェアで高速化されたもので、すべてのポートで PoE , PoE+ , Cisco UPOE , QoS , アクセス コントロール リスト (ACL) , フレキシブル NetFlow , Cisco 暗号化トラフィック分析 (ETA) , ストリーミング テレメートリーなど、さらに多くのサービスを統合ボーダレス ネットワークサービスとして提供します。
スタックのそれぞれのスイッチの要件に応じて、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは単一のスタック リングで異なるモデル間で混在モードによる柔軟性を提供します。スタック内に異なるモデルのスイッチ (PoE , Cisco UPoE , データ , マルチ ギガビット) 、異なるネットワーク モジュールを混在することができます。
スタックのそれぞれのスイッチの要件に応じて、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは単一のスタック リングで異なるモデル間で混在モードによる柔軟性を提供します。スタック内に異なるモデルのスイッチ (PoE , Cisco UPoE , データ , マルチ ギガビット) 、異なるネットワーク モジュールを混在することができます。
画像 1 はスタックを 4 台のスイッチで構成したときの StackWise-480 / 320 テクノロジーを表しています。
画像 1 はスタックを 4 台のスイッチで構成したときの StackWise-1T / 480 / 320 テクノロジーを表しています。
画像 2 は、スタックの単純化された物理と論理を表しています。
画像 2 は、スタックの単純化された物理と論理を表しています。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 0.webp|代替文=Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 テクノロジー|なし|フレーム|画像 1. Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 テクノロジー]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 0.webp|代替文=Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 テクノロジー|なし|フレーム|画像 1. Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-1T / 480 / 320 テクノロジー]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 1.webp|代替文=画像 2. 簡略化された Cisco Catalyst 9300 シリーズの物理と論理ビュー|なし|フレーム|画像 2. 簡略化された Cisco Catalyst 9300 シリーズの物理と論理ビュー]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 1.webp|代替文=画像 2. 簡略化された Cisco Catalyst 9300 シリーズの物理と論理ビュー|なし|フレーム|画像 2. 簡略化された Cisco Catalyst 9300 シリーズの物理と論理ビュー]]
9300 固定アップリンク モデルのためには、StackWise-320 用のスタック キットが必須で、'''本体と別に'''注文できます。スタック キットは 2 つのスタック アダプタと 1 つのデータ スタック ケーブルから成り立っています。
9300 固定アップリンク モデルのためには、StackWise-320 用のスタック キットが必須で、'''本体と別に'''注文できます。スタック キットは 2 つのスタック アダプタと 1 つのデータ スタック ケーブルから成り立っています。
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+表 1. 固定アップリンク モデルのために注文可能な、スタック ケーブルの違い
|+表 2. 固定アップリンク モデルのために注文可能な、スタック ケーブルの違い
!プロダクト ID
!プロダクト ID
!概要
!概要
|-
|-
|STACK-T3-3M
|STACK-T3-3M
|3M タイプ 3 スタッキング ケーブル
|}
{| class="wikitable"
|+表 3. C9300LM 固定アップリンク モデルのために注文可能な、スタック ケーブルの違い
!プロダクト ID
!概要
|-
|C9300L-STACK-KIT2
|C9300LM モデル専用スタック キット
(9300LM スタックキット x2 とデフォルトケーブル)
|-
|STACK-T3A-50CM
|50CM タイプ 3 スタッキング ケーブル
|-
|STACK-T3A-1M
|1M タイプ 3 スタッキング ケーブル
|-
|STACK-T3A-3M
|3M タイプ 3 スタッキング ケーブル
|3M タイプ 3 スタッキング ケーブル
|}
|}
=== スタックポート ===
=== スタックポート ===
Cisco Catalyst 9300 スイッチ モジュラー アップリンク モデルは、StackWise-480 アーキテクチャをサポートするために、スイッチの背面パネルに 2 つのデータ スタック ポートを備えています。画像 3. に 9300 シリーズ スイッチのスタックポートの位置を示します。
Cisco Catalyst 9300 スイッチ モジュラー アップリンク モデルは、StackWise-1T / 480 アーキテクチャをサポートするために、スイッチの背面パネルに 2 つのデータ スタック ポートを備えています。画像 3. に 9300 シリーズ スイッチのスタックポートの位置を示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 2.webp|なし|フレーム|画像 3. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタックケーブルとスタック ケーブル スロット]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 2.webp|なし|フレーム|画像 3. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタックケーブルとスタック ケーブル スロット (C9300 と C9300X)|代替文=画像 3. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタックケーブルとスタック ケーブル スロット (C9300 と C9300X)]]
=== スタック コネクタ ===
=== スタック コネクタ ===
画像 5 は Catalyst 9300 スイッチのモジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタを表しています。すべてのスタック ポートは、Cisco Catalyst 9300 シリーズ モジュラー アップリンク モデルで同一です。スタック ケーブルのどちらの側も、スタック ポートのどちら側にも接続できます。ネジが完全に締められて、接続がセキュアであることを確実にしてください。
画像 5 は Catalyst 9300 スイッチのモジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタを表しています。すべてのスタック ポートは、Cisco Catalyst 9300 シリーズ モジュラー アップリンク モデルで同一です。スタック ケーブルのどちらの側も、スタック ポートのどちら側にも接続できます。ネジが完全に締められて、接続がセキュアであることを確実にしてください。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 4.webp|代替文=画像 5. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタ|なし|フレーム|画像 5. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 4.webp|alt=画像 5. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタ (C9300 と C9300X)|なし|フレーム|画像 5. 9300 モジュラー アップリンク モデルのスタック コネクタ (C9300 と C9300X)]]
画像 6 は Catalyst 9300 スイッチの固定アップリンク モデルのスタック コネクタを表しています。すべてのスタック ポートは、Cisco Catalyst 9300 シリーズ 固定アップリンク モデルで同一です。スタック ケーブルのどちらの側も、スタック ポートのどちら側にも接続できます。ネジが完全に締められて、接続がセキュアであることを確実にしてください。
画像 6 は Catalyst 9300 スイッチの固定アップリンク モデルのスタック コネクタを表しています。すべてのスタック ポートは、Cisco Catalyst 9300 シリーズ 固定アップリンク モデルで同一です。スタック ケーブルのどちらの側も、スタック ポートのどちら側にも接続できます。ネジが完全に締められて、接続がセキュアであることを確実にしてください。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 5.webp|なし|フレーム|画像 6. 9300 固定アップリンク モデルのスタック コネクタ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 5.webp|なし|フレーム|画像 6. 9300 固定アップリンク モデルのスタック コネクタ]]
=== リング アーキテクチャ ===
=== リング アーキテクチャ ===
スタックがフル リングで動作している時、それぞれのスタック メンバースイッチによって、480 / 320 Gbps のスループットでハイスピード パフォーマンスを提供できます。この数倍のパフォーマンスの向上は、新しい内部 UADP ASIC と 2 つのスタックポートの組み合わせにより可能となります。
スタックがフル リングで動作している時、それぞれのスタック メンバースイッチによって、1T / 480 / 320 Gbps のスループットでハイスピード パフォーマンスを提供できます。この数倍のパフォーマンスの向上は、新しい内部 UADP ASIC と 2 つのスタックポートの組み合わせにより可能となります。
Cisco Catalyst 9300 シリーズのスタック リング ファブリックの高速バックプレーンは、背面のスタック ポートに接続された Cisco 独自ケーブルで、スタック メンバー スイッチをデイジー チェーン (数珠つなぎ) 接続することで構築されます。
Cisco Catalyst 9300 シリーズのスタック リング ファブリックの高速バックプレーンは、背面のスタック ポートに接続された Cisco 独自ケーブルで、スタック メンバー スイッチをデイジー チェーン (数珠つなぎ) 接続することで構築されます。
Cisco スタック ファブリックは 6 つの単方向データ転送リングによって成り立っています。
Cisco スタック ファブリックは 6 つの単方向データ転送リングによって成り立っています。
画像 7 と 8 に 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 の内部フォワーディング アーキテクチャの説明図を示します。
画像 7 と 8 と 9 に 9300 シリーズ StackWise-1T / 480 / 320 の内部フォワーディング アーキテクチャの説明図を示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 6.webp|代替文=画像 7. Cisco Catalyst 9300 StackWise-480 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)|なし|フレーム|画像 7. Cisco Catalyst 9300 StackWise-480 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 6.webp|代替文=画像 7. Cisco Catalyst 9300 StackWise-480 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)|なし|フレーム|画像 7. Cisco Catalyst 9300X StackWise-1T 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 7.webp|代替文=画像 8. Cisco Catalyst 9300 StackWise-320 内部フォワーディング アーキテクチャ (固定アップリンク モデル)|なし|フレーム|画像 8. Cisco Catalyst 9300 StackWise-320 内部フォワーディング アーキテクチャ (固定アップリンク モデル)]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 7-02.png|代替文=画像 7. Cisco Catalyst 9300 StackWise-480 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)|なし|サムネイル|672x672ピクセル|画像 8. Cisco Catalyst 9300 StackWise-480 内部フォワーディング アーキテクチャ (モジュラー アップリンク モデル)]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 7.webp|代替文=画像 8. Cisco Catalyst 9300 StackWise-320 内部フォワーディング アーキテクチャ (固定アップリンク モデル)|なし|フレーム|画像 9. Cisco Catalyst 9300L / 9300LM StackWise-320 内部フォワーディング アーキテクチャ (固定アップリンク モデル)]]
このハードウェア設計は、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチそれぞれのスタック ポートのデータ転送パフォーマンスを大いに増大させます。
このハードウェア設計は、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチそれぞれのスタック ポートのデータ転送パフォーマンスを大いに増大させます。
'''リングごとの最大スループット :''' それぞれのスタック リングは 40 Gbps までのデータ転送が可能です。9300 のモジュラーアップリンクモデルでは、6 つの内部スタックリングを持ち、スイッチごとに 240G (空間再利用プロトコルによるユニキャスト時 480G ) の集約スループットを可能にします。
'''リングごとの最大スループット :''' それぞれのスタック リングは Catalyst 9300X シリーズで 90Gbps まで、Catalyst 9300 / 9300L / 9300LM で 40Gbps までのデータ転送が可能です。
Catalyst 9300X モデルでは、6 つの内部スタックリングを持ち、スイッチごとに 540G (空間再利用プロトコルによるユニキャスト時 1000G ) の集約スループットを可能にします。
Catalyst 9300 モジュラー アップリンク モデルでは、6 つの内部スタックリングを持ち、スイッチごとに 240G (空間再利用プロトコルによるユニキャスト時 480G ) の集約スループットを可能にします。
固定アップリンク モデルでは、4 つの内部スタックリングを持ち、スイッチごとに 160G (空間再利用プロトコルによるユニキャスト時 320G ) の集約スループットを可能にします。
固定アップリンク モデルでは、4 つの内部スタックリングを持ち、スイッチごとに 160G (空間再利用プロトコルによるユニキャスト時 320G ) の集約スループットを可能にします。
表 3. Cisco StackWise アーキテクチャの詳細
表 3. Cisco StackWise アーキテクチャの詳細
!
!
!Catalyst 9300
!Catalyst 9300X
モジュラー アップリンク
モデル (StackWise-1T)!Catalyst 9300
モジュラー アップリンク
モジュラー アップリンク
|-
|-
|合計のリング数
|合計のリング数
|6
|6
|6
|4
|4
|-
|-
|リングごとのスループット
|リングごとのスループット
|90 Gbps
|40 Gbps
|40 Gbps
|40 Gbps
|40 Gbps
(フル リング)
(フル リング)
|540 Gbps
|240 Gbps
|240 Gbps
|160 Gbps
|160 Gbps
(フル リング) + SRP
(フル リング) + SRP
|1 Tbps
|480 Gbps
|480 Gbps
|320 Gbps
|320 Gbps
* もしスタックで特定のスイッチを ACTIVE にしたいときには、ACTIVE の役割になるように最初に電源を入れます
* もしスタックで特定のスイッチを ACTIVE にしたいときには、ACTIVE の役割になるように最初に電源を入れます
StackWise-480 / 320 で構築する時、スイッチにはいくつかの条件があります。
StackWise-1T / 480 / 320 で構築する時、スイッチにはいくつかの条件があります。
* Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチで、1 から 8 の正しいスイッチ番号を持たせること そのメンバースイッチのポート番号は Gi1/0/1 , Te1/1/1 , Fo1/1/1 のようにスイッチ番号から始まり、それぞれギガビット イーサネット (GE) , 10GE , 40GE といったポート速度に基づきます
* Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチで、1 から 8 の正しいスイッチ番号を持たせること そのメンバースイッチのポート番号は Gi1/0/1 , Te1/1/1 , Fo1/1/1 のようにスイッチ番号から始まり、それぞれギガビット イーサネット (GE) , 10GE , 40GE といったポート速度に基づきます
その後新しい STANDBY スイッチが有効なメンバースイッチから選出され、HOT-STANDBY に移行します。
その後新しい STANDBY スイッチが有効なメンバースイッチから選出され、HOT-STANDBY に移行します。
画像 9 は StackWise-480 / 320 アーキテクチャで、スイッチの役割と動作を表したものです。
画像 10 は StackWise-480 / 320 アーキテクチャで、スイッチの役割と動作を表したものです。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 9.webp|代替文=画像 9. StackWise-480 / 320 の役割と動作|なし|フレーム|画像 9. StackWise-480 / 320 の役割と動作]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 9.webp|代替文=画像 9. StackWise-480 / 320 の役割と動作|なし|フレーム|画像 10. StackWise-1T / 480 / 320 の役割と動作]]
=== StackWise-480 / 320 アーキテクチャ ===
=== StackWise-1T / 480 / 320 アーキテクチャ ===
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチのフォワーディング アーキテクチャは、480G / 320G のスタック帯域幅を提供するためにデザインされています。
Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチのフォワーディング アーキテクチャは、1T / 480G / 320G のスタック帯域幅を提供するためにデザインされています。
そのソフトウェア アーキテクチャはクレジット ベースのトークン アルゴリズムを使用しています。スタック リングでトラフィックを最適に転送するには、送信元や入力されたスイッチではなく、宛先のスイッチでパケットを剥ぎ取る (=無駄にリングを使用しない) 機能を動作させる必要があります。このメカニズムは、空間再利用フォワーディング メカニズムとして知られています。
そのソフトウェア アーキテクチャはクレジット ベースのトークン アルゴリズムを使用しています。スタック リングでトラフィックを最適に転送するには、送信元や入力されたスイッチではなく、宛先のスイッチでパケットを剥ぎ取る (=無駄にリングを使用しない) 機能を動作させる必要があります。このメカニズムは、空間再利用フォワーディング メカニズムとして知られています。
この分散ハードウェア リソースの利用処理は、ワイヤ スピード スイッチングパフォーマンスを提供し、システム リソース全体の許容量を増大させ、ACTIVE スイッチで集中型の過負荷処理を防ぎ、スタック リング帯域幅の許容量を最適化します。
この分散ハードウェア リソースの利用処理は、ワイヤ スピード スイッチングパフォーマンスを提供し、システム リソース全体の許容量を増大させ、ACTIVE スイッチで集中型の過負荷処理を防ぎ、スタック リング帯域幅の許容量を最適化します。
Cisco StackWise-480 / 320 テクノロジーは、スタック デザインで他のモジュラー クラスのシステム冗長化を提供するためにデザインされ、中央管理と分散フォワーディング アーキテクチャの管理プレーンを必要とします。
Cisco StackWise-1T / 480 / 320 テクノロジーは、スタック デザインで他のモジュラー クラスのシステム冗長化を提供するためにデザインされ、中央管理と分散フォワーディング アーキテクチャの管理プレーンを必要とします。
論理的に単一の仮想スイッチとして動作させるには、レイヤ 2 とレイヤ 3 プロトコルをすべてのスイッチの管理プレーンとネットワーク コントロール プレーンの動作を ACTIVE スイッチの IOS デーモン (IOSd) プロセスで中央管理します。
論理的に単一の仮想スイッチとして動作させるには、レイヤ 2 とレイヤ 3 プロトコルをすべてのスイッチの管理プレーンとネットワーク コントロール プレーンの動作を ACTIVE スイッチの IOS デーモン (IOSd) プロセスで中央管理します。
ネットワーク プロトコルの実装に応じて、フォワーディング テープルを動的に生成するために、ACTIVE スイッチはマルチレイヤやルーテッド アクセス インフラストラクチャと通信します。次に ACTIVE スイッチはフォワーディング情報の為にすべてのスイッチを更新します。
ネットワーク プロトコルの実装に応じて、フォワーディング テープルを動的に生成するために、ACTIVE スイッチはマルチレイヤやルーテッド アクセス インフラストラクチャと通信します。次に ACTIVE スイッチはフォワーディング情報の為にすべてのスイッチを更新します。
分散フォワーディング機能はスイッチングの決定処理のために、ローカル スイッチング ルックアップを提供します。すべての入力と出力の有線データプレーン トラフィックは、StackWise-480 / 320 ベースのシステム デザインにより完全に分散されます。
分散フォワーディング機能はスイッチングの決定処理のために、ローカル スイッチング ルックアップを提供します。すべての入力と出力の有線データプレーン トラフィックは、StackWise-1T / 480 / 320 ベースのシステム デザインにより完全に分散されます。
独立した IOSd の動作状態において、ハードウェア フォワーディング インフォメーション ベース (FIB) は、スタック リングですべてのスタック メンバースイッチ間の ASIC でアクティブにプログラムされます。
独立した IOSd の動作状態において、ハードウェア フォワーディング インフォメーション ベース (FIB) は、スタック リングですべてのスタック メンバースイッチ間の ASIC でアクティブにプログラムされます。
画像 10 に、Cisco Catalyst 9300 シリーズ システム アーキテクチャにおける、コントロール・管理機能・分散フォワーディングのための中央処理を示します。
画像 11 に、Cisco Catalyst 9300 シリーズ システム アーキテクチャにおける、コントロール・管理機能・分散フォワーディングのための中央処理を示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 10.webp|代替文=画像 10. Cisco Catalyst 9300 シリーズと中央処理|なし|フレーム|画像 10. Cisco Catalyst 9300 シリーズと中央処理]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 10.webp|代替文=画像 10. Cisco Catalyst 9300 シリーズと中央処理|なし|フレーム|画像 11. Cisco Catalyst 9300 シリーズと中央処理]]
=== SSO / NSF アーキテクチャ ===
=== SSO / NSF アーキテクチャ ===
高可用性のノンストップ フォワーディングとステートフル スイッチオーバー (NSF / SSO) テクノロジーは、ミッション クリティカル用途のソリューションとして、キャンパスとブランチ ネットワーク デザインで幅広く構築されています。
高可用性のノンストップ フォワーディングとステートフル スイッチオーバー (NSF / SSO) テクノロジーは、ミッション クリティカル用途のソリューションとして、キャンパスとブランチ ネットワーク デザインで幅広く構築されています。
NSF / SSO のキーとなる優位性は、計画的 or 計画外のネットワーク停止の間、パフォーマンスとスケーラビリティを損なうことなく、ネットワークの可用性を常に提供することにあります。StackWise-480 / 320 アーキテクチャはステート マシンを維持するため、同じテクノロジーを持つことで、ACTIVE スイッチの障害時、正常に回復します。
NSF / SSO のキーとなる優位性は、計画的 or 計画外のネットワーク停止の間、パフォーマンスとスケーラビリティを損なうことなく、ネットワークの可用性を常に提供することにあります。StackWise-1T / 480 / 320 アーキテクチャはステート マシンを維持するため、同じテクノロジーを持つことで、ACTIVE スイッチの障害時、正常に回復します。
StackWise-480 / 320 SSO テクノロジーは、ACTIVE でスイッチオーバーが発生したときに、高可用性に対応するレイヤ 2 と レイヤ 3 プロトコルと Cisco IOS ソフトウェア アプリケーションへ透過的な切り替えを提供するため、ルートプロセッサ リダンダンシー (RPR) 機能を拡張したものです。
StackWise-1T / 480 / 320 SSO テクノロジーは、ACTIVE でスイッチオーバーが発生したときに、高可用性に対応するレイヤ 2 と レイヤ 3 プロトコルと Cisco IOS ソフトウェア アプリケーションへ透過的な切り替えを提供するため、ルートプロセッサ リダンダンシー (RPR) 機能を拡張したものです。
高可用性に非対応のプロトコルとアプリケーションのステートマシンは、ACTIVE から STANDBY に同期されず、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、ACTIVE スイッチの障害時に隣接関係とフォワーディング エントリの再構築が必要とされます。
高可用性に非対応のプロトコルとアプリケーションのステートマシンは、ACTIVE から STANDBY に同期されず、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、ACTIVE スイッチの障害時に隣接関係とフォワーディング エントリの再構築が必要とされます。
それはスケジュールされたメンテナンスや、想定されないスイッチの障害による、ネットワークのダウンタイムを削減することでネットワークの可用性を向上する効果があります。
それはスケジュールされたメンテナンスや、想定されないスイッチの障害による、ネットワークのダウンタイムを削減することでネットワークの可用性を向上する効果があります。
NSF は SSO と結合して使用されます。NSF は、Cisco Catalyst 9300 の StackWise-480 / 320 において、Cisco エクスプレス フォワーディング (CEF) の仕組みを拡張します。
NSF は SSO と結合して使用されます。NSF は、Cisco Catalyst 9300 の StackWise-1T / 480 / 320 において、Cisco エクスプレス フォワーディング (CEF) の仕組みを拡張します。
新しく選出された ACTIVE スイッチがルートを学習するまで、障害直前に学習していたフォワーディング インフォメーション ベース (FIB) データを使用して、転送を継続するために使用されます。
新しく選出された ACTIVE スイッチがルートを学習するまで、障害直前に学習していたフォワーディング インフォメーション ベース (FIB) データを使用して、転送を継続するために使用されます。
画像 11 に Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 モードの NSF / SSO アーキテクチャを示します。
画像 12 に Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-1T / 480 / 320 モードの NSF / SSO アーキテクチャを示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 11.webp|なし|フレーム|画像 11. Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 NSF / SSO アーキテクチャ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 11.webp|なし|フレーム|画像 11. Cisco Catalyst 9300 シリーズ StackWise-480 / 320 NSF / SSO アーキテクチャ]]
=== StackWise-480 / 320 における NSF / SSO の実装 ===
=== StackWise-1T / 480 / 320 における NSF / SSO の実装 ===
可用性を向上させるため、Cisco Catalyst 9300 シリーズスイッチが StackWise-480 / 320 モードで構築されたとき、SSO 機能はデフォルトで有効化されます。Cisco Catalyst 9300 シリーズのシステムで、ユーザが追加で介入することなく、SSO 機能を有効になっています。
可用性を向上させるため、Cisco Catalyst 9300 シリーズスイッチが StackWise-1T / 480 / 320 モードで構築されたとき、SSO 機能はデフォルトで有効化されます。Cisco Catalyst 9300 シリーズのシステムで、ユーザが追加で介入することなく、SSO 機能を有効になっています。
ユーザは SSO が設定され、動作状態がモジュラー Cisco Catalyst システムとして、一貫性のある CLI を使用していることを確認できます。
ユーザは SSO が設定され、動作状態がモジュラー Cisco Catalyst システムとして、一貫性のある CLI を使用していることを確認できます。
以下の例は、StackWise-480 /32 ベースのネットワークデザインで、SSO 冗長化の CLI 出力の例を示したものです。<syntaxhighlight lang="diff">
以下の例は、StackWise-1T / 480 /320 ベースのネットワークデザインで、SSO 冗長化の CLI 出力の例を示したものです。<syntaxhighlight lang="diff">
9300-STACK#sh redundancy states
9300-STACK#sh redundancy states
Stack Ring Protocol : StackWise
Stack Ring Protocol : StackWise
</syntaxhighlight>3 台のスイッチが StackWise-480 / 320 で動作するときの、スタック ケーブリングを以下に示します。
</syntaxhighlight>3 台のスイッチが StackWise-1T / 480 / 320 で動作するときの、スタック ケーブリングを以下に示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 12.webp|代替文=画像 12. 3 台のスイッチが StackWise-480 / 320 で動作するときの、スタック ケーブリング|なし|フレーム|画像 12. 3 台のスタック]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 12.webp|代替文=画像 12. 3 台のスイッチが StackWise-480 / 320 で動作するときの、スタック ケーブリング|なし|フレーム|画像 12. 3 台のスタック]]
画像 13 に、4 番目のスイッチを上記のスタックに追加したときのスタック ケーブル構造を示します。
画像 13 に、4 番目のスイッチを上記のスタックに追加したときのスタック ケーブル構造を示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 13.webp|代替文=画像 13. StackWise-480 /320 と 4 台のスイッチ|なし|フレーム|画像 13. StackWise-480 /320 と 4 台のスイッチ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 13.webp|代替文=画像 13. StackWise-480 /320 と 4 台のスイッチ|なし|フレーム|画像 13. StackWise-1T / 480 /320 と 4 台のスイッチ]]
'''電源を入れる前'''に、新しいスイッチのスタックケーブルを接続することを推奨します。もし電源を入れた後にスタックケーブルがが接続されると、'''新しいスイッチが再起動する'''結果になります。新しいスイッチでこの処理が起きると、以下のようなメッセージが出力され、再起動が発生します。<syntaxhighlight lang="diff">
“Chassis 1 reloading, reason - stack merge”
“Chassis 1 reloading, reason - stack merge”
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
スタックからスイッチを削除するためには、削除するスイッチの電源を落とし、スイッチからスタックケーブルの接続を解除します。スタックはフル リング構成へスタックケーブルを再接続するまで、帯域幅が半分で動作します。
スタックからスイッチを削除するためには、削除するスイッチの電源を落とし、スイッチからスタックケーブルの接続を解除します。スタックはフル リング構成へスタックケーブルを再接続するまで、帯域幅が半分で動作します。
画像 14 と 15 は、SW-4 を削除する前と後の、スタックケーブルの接続を示しています。
画像 15 と 16 は、SW-4 を削除する前と後の、スタックケーブルの接続を示しています。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 14.webp|代替文=画像 14. 4 台スタックのスタック ケーブル接続|なし|フレーム|画像 14. 4 台スタックのスタック ケーブル接続]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 14.webp|代替文=画像 14. 4 台スタックのスタック ケーブル接続|なし|フレーム|画像 15. 4 台スタックのスタック ケーブル接続]]
SW-4 が削除され、スタックケーブル接続が削除されてリングが "Full" ステートになりました。
SW-4 が削除され、スタックケーブル接続が削除されてリングが "Full" ステートになりました。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 15.webp|代替文=画像 15. スタックからスイッチ 4 を削除した後のスタックケーブル接続|なし|フレーム|画像 15. スタックからスイッチ 4 を削除した後のスタックケーブル接続]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 15.webp|代替文=画像 15. スタックからスイッチ 4 を削除した後のスタックケーブル接続|なし|フレーム|画像 16. スタックからスイッチ 4 を削除した後のスタックケーブル接続]]
=== スタックの分割 ===
=== スタックの分割 ===
画像 16. にスタックが分割されるシナリオを示します。
画像 17 にスタックが分割されるシナリオを示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 16.webp|代替文=画像 16. スタック分割シナリオ|なし|フレーム|画像 16. スタック分割シナリオ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 17.png|代替文=画像 17. スタック分割シナリオ|なし|サムネイル|700x700ピクセル|画像 17. スタック分割シナリオ]]
予期しない理由によりスタックの分割が発生したとき、メンバースイッチは ACTIVE と STANDBY スイッチの両方の接続が失われるため、再起動が発生する状況を画像 13. は示しています。
予期しない理由によりスタックの分割が発生したとき、メンバースイッチは ACTIVE と STANDBY スイッチの両方の接続が失われるため、再起動が発生する状況を画像 17 は示しています。
'''シャーシ 3 が再起動する理由 - Active と Standby の両方に接続できないため'''
'''シャーシ 3 が再起動する理由 - Active と Standby の両方に接続できないため'''
画像 17 にもうひとつのスタック分割シナリオを示します。
画像 18 にもうひとつのスタック分割シナリオを示します。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 16.webp|代替文=画像 17. もうひとつのスタック分割シナリオ|なし|フレーム|画像 17. もうひとつのスタック分割シナリオ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 18.png|代替文=画像 18. もうひとつのスタック分割シナリオ|なし|サムネイル|700x700ピクセル|画像 18. もうひとつのスタック分割シナリオ]]
画像 17 のシナリオでは、ACTIVE と STANDBY スイッチが分割される状況を示しています。このシナリオでは、スイッチの再起動は発生せず、右半分と左半分でそれぞれ ACTIVE か STANDBY スイッチを持ちます。
画像 18 のシナリオでは、ACTIVE と STANDBY スイッチが分割される状況を示しています。このシナリオでは、スイッチの再起動は発生せず、右半分と左半分でそれぞれ ACTIVE か STANDBY スイッチを持ちます。
右半分のトポロジでは、新しい STANDBY スイッチが選出されます。
右半分のトポロジでは、新しい STANDBY スイッチが選出されます。
=== スタックのマージ ===
=== スタックのマージ ===
スタックのマージが発生すると、画像 18 のようになり、スタックのペアで優先度の低い ACTIVE スイッチが再起動され、高い優先度を持つスタックペアに参加します。もし優先度が同じな場合、高い優先度を持つ ACTIVE スイッチも再起動されます。
スタックのマージが発生すると、画像 19 のようになり、スタックのペアで優先度の低い ACTIVE スイッチが再起動され、高い優先度を持つスタックペアに参加します。もし優先度が同じである場合、高い MAC アドレスを持つ ACTIVE スイッチが再起動されます。
[[ファイル:White-paper-c11-741468 17.webp|代替文=画像 18. スタック マージ シナリオ|なし|フレーム|画像 18. スタック マージ シナリオ]]
[[ファイル:White-paper-c11-741468 19-02.png|代替文=画像 19. スタック マージ シナリオ|なし|サムネイル|700x700ピクセル|画像 19. スタック マージ シナリオ]]
画像 18 では、SW-1 の優先度が 15 , SW-2 が 14 , SW-3 が 13 , SW-4 が 12 を持つことを考慮され、スタックのマージは左側のスタック (SW-3 と SW-4) のスイッチがすべて再起動され、その後メンバーとして検出されます。
画像 19 では、SW-1 の優先度が 15 , SW-2 が 14 , SW-3 が 13 , SW-4 が 12 を持っているため、スタックのマージは左側のスタック (SW-3 と SW-4) のスイッチがすべて再起動され、その後メンバーとして検出されます。
もし優先度がすべてのスイッチで同一の場合、スタックで高い MAC アドレスを持つスイッチが再起動します。
もし優先度がすべてのスイッチで同一の場合、スタックで高い MAC アドレスを持つスイッチが再起動します。
=== 自動アップグレード ===
=== 自動アップグレード ===
オプションの一つに、StackWise-480 / 320 アーキテクチャの強力な柔軟性があり、管理プレーンの設定を必要とせず、新しいスイッチを手動でインストールすることで、配線用のポートの数を増加させることができます。
オプションの一つに、StackWise-1T / 480 / 320 アーキテクチャの強力な柔軟性があり、管理プレーンの設定を必要とせず、新しいスイッチを手動でインストールすることで、配線用のポートの数を増加させることができます。
新しく追加されたスイッチのソフトウェアは、人手を解することなく、スタックで動作しているバージョンに自動でアップグレードされます。
新しく追加されたスイッチのソフトウェアは、人手を解することなく、スタックで動作しているバージョンに自動でアップグレードされます。
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
|}
|}
=== 混在スタックの運用 ===
Cisco StackWise テクノロジは、Catalyst 9300X と Catalyst 9300 SKU 間の混在スタックをサポートし、エンタープライズ キャンパス とブランチ ネットワークのために、低コストでシンプルなネットワーク デザインを実現します。
Catalyst 9300X ファイバーとカッパー SKU は、StackWise-1T で 1000 Gbps の集約スループットを実現します。
Catalyst 9300X ファイバーとカッパー SKU と Catalyst 9300 モジュラー アップリンク SKU の混在は、480 Gbps の集約帯域幅を実現します。
=== デフォルトの運用 ===
Cisco Catalyst 9300 と 9300X スイッチにおける、デフォルトのスタック インターフェース速度は 480 Gbps です。
* もしスタックグループが Catalyst 9300X のみでリングの全体が構成された場合、15 分以下の稼働時間のスタックは自動的に再起動し、集約スループットが 1Tbps になります。
* もしスタックグループが Catalyst 9300X のみでリングの半分が構成された場合、15 分以下の稼働時間のスタックは自動的に再起動せず、スイッチは手動で CLI から設定して 1 Tbps のスループットに設定する必要があります。
{| class="wikitable"
|+スタック スループットを変更するための CLI コマンド
|-
|<syntaxhighlight lang="diff">
C9300X(config)#switch stack-speed high
WARNING: Please confirm all switches physically connected to the stack are in Ready state with 'show switch' CLI command. Otherwise, some switches may not be able to join the stack after the reload, due to speed mismatch.
Stack bandwidth setting can be verified using 'show switch stack-bandwidth' command. It will require a reboot for the new stack speed to take effect.
Do you want to continue?[y/n]? [yes]: y
</syntaxhighlight>
|}
* もしスタック グループが Catalyst 9300 と 9300X がリング全体が構成された場合、最初にすべてのスタックメンバーが再起動し、480 Gbps のスループットが可能なスタックが構成されます。この時点ですべてのメンバーの SDM テンプレートが同じであることを確認するため、追加で 1 回再起動することが予想されます。(C9300X と C9300 間の混在スタッキングのスケールは、低い C9300 に統一され、C9300X のスケールは制限されます) これはリングの半分のデザインでも同じ挙動になります。
=== 混在スタックにスイッチを追加 ===
スタックに新しいスイッチを追加するとき、スタック ケーブルは電源を入れる前にスタック ケーブルを接続する必要があります。
* Catalyst 9300X が既存の Catalyst 9300 スタックに追加される場合、メンバーである Catalyst 9300X は Catalyst 9300 の SDM テンプレートに適合するために、スタックに参加する前に追加で再起動が発生します。
* Catalyst 9300 が既存の Catalyst 9300X スタックに追加される場合、メンバーである Catalyst 9300 はスタックが完全に再起動するまでプラットフォーム ミスマッチ モードにとどまります。
{| class="wikitable"
|+スタック ログ
|-
|<syntaxhighlight lang="diff">
9300-STACK#
*Apr 19 22:56:20.696: %STACKMGR-SWITCH: Switch 4: stack_mgr: sdm template mismatch loading lower scale template for mixed stacking.
</syntaxhighlight>
|}
このログは Catalyst 9300X を混在スタックへ追加したときのログです。スイッチはスタック グループで動作する SDM テンプレートに適合するために再起動されます。
=== 混在スタックからスイッチを削除 ===
スタックからスイッチを削除するためには、
== ライセンス ==
== ライセンス ==