H3C IRF MAD检测实战

一、引言

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的软件虚拟化技术，也是H3C数据中心解决方案的核心技术，使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护，IRF+跨框聚合是对传统MSTP+VRRP组网架构的突破和优化，极大地简化了网络管理、提高了系统可靠性。

但是如果IRF系统发生了分裂，是否会造成网络业务中断？下面介绍的MAD检测技术就是专门应对这种情况的。

二、 MAD检测技术介绍

IRF一旦分裂后，网络中就会存在两台独立的、配置信息一模一样的网络设备，就会导致网络中IP地址、Router-ID、MAC等设备基本信息冲突和路由信息紊乱，造成MAC漂移、路由震荡等网络业务异常，MAD检测的作用就是当IRF系统分裂后，能够在毫秒级的反应时间内，将分裂后冗余配置的设备从网络中隔离出去，保持现网设备特征的唯一性。

MAD检测技术从它的报文类型区分，主要有两种：

通过LACP协议报文内容实现的LACP MAD检测；

通过BFD协议报文内容实现的BFD MAD检测；

两种MAD检测的检测效果是差不多的，都能实现毫秒级的故障切换，但是由于其本身的实现机制，对于不同的用户组网条件，需要选择合适的MAD检测方式。

2.1 LACP MAD检测协议原理

LACP MAD检测是利用LACP报文扩展字段实现的，使能了MAD检测后设备会在LACP报文中携带一个新的TLV，其中定义了该设备所在IRF系统的Active-ID（即Master设备的Member-ID，系统内唯一）。

当IRF系统正常运行时，系统内所有设备携带的Active-ID都是一致的，此时MAD检测不会生效；当IRF系统分裂后，即一个系统分裂为了多个系统，分裂的系统由于设备的Member-ID不一样，所以就产生不同的Active-ID，此时通过LACP报文交互就可以感知到不同Active-ID的存在；检测到不同Active-ID存在后，设备如果发现自己的Active-ID是最小的，保持现状；如果发现自己Active-ID不是最小的，就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Active-ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；

LACP MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：

IRF设备与下联设备间运行LACP方式的动态跨框聚合链路；下联设备必须支持识别并转发LACP报文中携带Active-ID字段的TLV,当前只有H3C的交换机支持该LACP扩展特性；优点：组网中没有任何链路资源浪费，LACP MAD部署链路同时可以作为数据转发使用，且不影响用户的网络层次模型。

2.2 BFD MAD检测协议原理

BFD MAD检测是利用BFD Session的建立原理实现的。部署 BFD MAD需要在在IRF系统上建立一个独立的Vlan-interface，该VLAN需要包含IRF系统内各成员设备至少一个UP状态的物理端口，并且在给每一个成员设备都配置一个MAD IP，利用设备对BFD报文的收发机制判断系统是否分裂。

当IRF系统正常运行时，Slave设备的MAD IP地址不生效，所以BFD Session处于DOWN状态，此时MAD检测不生效；当IRF系统分裂后，Slave设备变为Master设备，其MAD IP生效，BFD Session立即转为UP，设备就能立即检测到多Master冲突；系统Member ID大的设备，检测到冲突后就会Shutdown设备上所有业务端口（IRF口除外），即会将Member ID不是最小的设备全部从网络中隔离出来；LACP MAD协议实现原理决定了，该MAD技术适合部署于以下组网环境下：IRF系统设备互联的设备均不支持LACP MAD协议报文中继；IRF系统成员设备间存在独立的链路专门用于BFD MAD检测功能。

以下演示H3C IRF BFD MAD检测配置。

三、实验拓扑

四、配置需求

核心设备SWA和SWB配置IRF，为了防止万一IRF链路故障导致IRF分裂、网络中存在两个配置冲突的IRF，需要启用MAD检测功能，采用BFD MAD检测方式来监测IRF的状态，IRF分裂后，通过分裂检测机制IRF会检测到网络中存在其它处于Active状态，冲突处理会让Master成员编号最小的IRF继续正常工作，其它IRF会迁移到Recovery状态（表示IRF处于禁用状态），并关闭Recovery状态IRF中所有成员设备上除保留端口以外的其它所有物理端口。

五、配置步骤

1. SWA、SWB IRF配置

irf详细配置可以翻看历史公众号，此处不再赘述。

2. 创建VLAN 10，并将SWA上的G1/0/1和SWB上的Gi2/0/1加入VLAN10中

[H3C]vlan 10
[H3C-vlan10]po
[H3C-vlan10]port g
[H3C-vlan10]port GigabitEthernet 1/0/1
[H3C-vlan10]port GigabitEthernet 2/0/1
[H3C-vlan10]quit

3. 创建VLAN接口10，并配置MAD IP地址

[H3C]interface Vlan-interface 10
[H3C-Vlan-interface10]mad bfd enable
[H3C-Vlan-interface10]mad ip address 10.1.1.1 30 member 1
[H3C-Vlan-interface10]mad ip address 10.1.1.2 30 member 2
[H3C-Vlan-interface10]quit

4. 因为BFD MAD和生成树功能互斥，所以在GigabitEthernet1/0/1和GigabitEthernet2/0/1上关闭生成树协议

[H3C]interface g 1/0/1
[H3C-GigabitEthernet1/0/1]undo stp enable
[H3C-GigabitEthernet1/0/1]interface g 2/0/1
[H3C-GigabitEthernet2/0/1]undo stp enable
[H3C-GigabitEthernet2/0/1]quit

5. 保存配置

[H3C]sa f
Validating file. Please wait...
Saved the current configuration to mainboard device successfully.
Slot 2:
Save next configuration file successfully.

六、配置验证

[H3C]dis mad
MAD ARP disabled.
MAD ND disabled.
MAD LACP disabled.
MAD BFD enabled.
[H3C]dis mad verbose
Multi-active recovery state: No
Excluded ports (user-configured):
Excluded ports (system-configured):Ten-GigabitEthernet1/0/50Ten-GigabitEthernet1/0/51Ten-GigabitEthernet2/0/50Ten-GigabitEthernet2/0/51
MAD ARP disabled.
MAD ND disabled.
MAD LACP disabled.
MAD BFD enabled interface: Vlan-interface10MAD status                 : FaultyMember ID   MAD IP address       Neighbor   MAD status1           10.1.1.1/30          2          Faulty    2           10.1.1.2/30          1          Faulty

注意事项

1、BFD MAD和STP功能互斥，用于BFD MAD检测的端口不能使能STP功能

2、使能BFD MAD检测功能的三层接口只能专用于BFD MAD检测，不允许运行其它业务。如果配置了其它业务，可能会影响该业务以及BFD MAD检测功能的运行

附：

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