IRF3

简介

IRF3是H3C研发的网络纵向虚拟化技术，它的核心思想是将多台PEX 设备（Port Extender device）连接到父设备（Parent device）上，进行必要的配置后，将每台PEX 设备虚拟化成父设备的一块远程业务板，由父设备统一管理。IRF3 技术通常和IRF配合使用，用于数据中心和大型企业网络的接入层。
IRF3 组网应用示意图

物理连接拓扑

PEX 和父设备之间有两种连接方式：

• PEX独立接入方式，每台PEX设备都与父设备直接相连。

• PEX堆叠接入方式，多台PEX设备通过链形连接级联形成一个堆叠，仅堆叠的首尾两台设备与父设备直接相连。此方式可以简化链路和降低成本。

优点

• **简化管理：**使用 IRF3 技术，可以将每台PEX 设备虚拟成父设备上的一块远程业务板。对于上下层设备和网管来说，网络中只存在一台父设备和一个管理点（PEX 设备只是父设备上的一块业务板），用户只需在父设备上进行操作即可实现对父设备和PEX 设备的统一管理。
• **强大的网络扩展能力：**通过增加PEX 设备，可以轻松自如地扩展父设备的端口数。
• **降低成本：**在 IRF3 中，父设备承担协议的运算、表项的生成和下发，PEX 设备仅负责数据转发，所以对PEX设备的性能、规格要求不高。只需要使用较低配置的款型，就能达到网络扩容的效果，有利于成本控制；另外，PEX 设备作为父设备的一块业务板运行，自动加载父设备的软件版本，自动同步父设备的配置，降低了网络管理成本。
• **高可靠性：**PEX 设备上存在多个高速率的物理接口，可以用于连接父设备。在这些接口上建立的PEX 链路可以实现负载分担并互为备份，从而确保了PEX 设备和父设备之间报文转发的高可靠性。

基本概念

角色

IRF3 组网中设备按照功能不同，分为两种角色：

• 父设备：作为所有 PEX 设备的主控设备，负责配置和管理PEX 设备。父设备为IRF 技术构建的虚拟设备。
• PEX设备：作为父设备的远程业务板，负责将用户发送的报文传送到父设备处理。同时，通过PEX设备能够按需灵活地增加父设备上可用端口的数量。PEX设备有三种工作状态：

PEX端口
PEX 端口是用户在父设备上手工创建的逻辑端口，用于管理PEX 设备。一个PEX 端口对应一个PEX 设备。PEX 端口下可以绑定PEX 物理端口、配置虚拟框号以及描述信息。

PEX端口组

一个PEX端口组对应一个PEX堆叠。父设备上连接同一PEX堆叠的PEX端口必须加入同一PEX端口组。

PEX物理端口：

PEX 物理端口是用于连接父设备和PEX 设备的物理端口。根据所在位置不同，PEX 物理端口分为两种：

• 父设备上的 PEX 物理端口：与PEX 端口绑定，用于连接PEX 设备的物理端口。绑定到同一PEX 端口的PEX 物理端口只能连接到同一PEX 设备
• PEX设备上的PEX物理端口：PEX设备上的PEX物理接口用来连接父设备

PEX物理端口有三种状态：

虚拟框号

• 当父设备为 IRF 时，为了便于管理PEX，增加了虚拟框的概念。一台PEX 设备对应一个虚拟框，虚拟框号即为这个虚拟框的成员编号，可通过命令行配置。PEX 设备相当于安插在虚拟框上的业务板，对应的槽位号为0。通过虚拟框号和槽位号可找到对应的PEX 设备。
• 父设备为 PEX 设备分配虚拟框号之后，PEX 设备上接口编号将由三维变成四维：第一维为虚拟框号，第二维为PEX 所在的槽位号0，但三维和四维为原接口编号的三维和四维。例如，PEX 设备在加入IRF3 之前，某接口编号为1/0/1，父设备为该PEX 设备分配的虚拟框号为100，则该接口的编号将变为100/0/0/1。

工作原理

在父设备上完成PEX配置后，父设备会实时监测PEX物理端口，等待来自PEX设备的槽位号请求。在收到PEX 设备槽位号请求后，父设备会进行下面的操作：

1. 根据配置向PEX 设备分配正确的槽位号。
2. 同步软件。根据PEX 设备的加载请求，父设备向PEX 设备提供正确的Boot ROM 程序和启动软件包。
3. PEX 设备加载完Boot ROM 程序和启动软件包后，自动重启并向父设备注册。
4. 下发配置。等PEX 设备正常启动后，父设备向PEX 设备下发配置；PEX 设备上只运行父设备下发的配置，不再运行本地配置文件中的配置。
5. PEX 链路维护。父设备和PEX 设备会互相发送PEX 链路检测报文来探测PEX 链路是否正常工作，并通过PEX 物理端口的状态来示意PEX 链路是否正常工作。
6. 配置管理。PEX 设备上只运行端口相关功能，上层协议都运行在父设备上。请登录父设备，来完成PEX 设备的配置，比如配置PEX 设备上端口所属的VLAN、QoS 策略等。用户在父设备执行save 命令保存当前配置时，也会将PEX 设备对应配置保存到父设备上。当系统重启或者更换新的PEX 设备时，父设备会将PEX 对应配置下发给新的PEX 设备。
7. IRF3 数据转发。PEX设备收到的所有报文均转发给父设备处理，父设备进行转发决策，再转发给出接口

IRF作为父设备时分裂后的处理方式

• 在 IRF 和IRF3 的综合组网中，如果IRF 分裂，PEX 选择自己所属的父设备的规则，与LACP MAD和BFD MAD 选择Active 状态IRF 的规则相同，与ARP MAD 和ND MAD 方式选择Active 状态IRF的规则不同。因此，为了保证PEX 能归属到正常工作的父设备中，请使用LACP MAD 或BFD MAD检测方式，不要使用ARP MAD 和ND MAD 检测方式。
• 目前的 IRF3 组网中不支持使用PEX 设备的接口进行MAD 检测，请不要在PEX 设备的接口下配置MAD 检测功能。
  检测功能。