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NX-OS Upgrade及N6K-N3K vPC概述

概述：

第一章：

介绍了Nexus 3048的NX-OS升级方法。

介绍了Nexus 3048的License导入方法。

第二章：

介绍了采用vPC技术所带来的好处。

介绍了vPC的术语及2种部署拓扑类型。

介绍了vPC的配置。

1.Software Upgrade

1.1 NX-OS Upgrade

概述

与普通IOS设备不同，NX OS升级时，共有2个文件需要升级、安装，如果只安装其中一个，可能会导致设备重启后无法进入系统。这2个文件包括：

NX-OS System Software：用于功能实现。
NX-OS Kick Start：用于系统的启动及运行。

在进行升级时，必须保证同时升级这2个images，并且都升级到同一版本。

升级步骤

下载NX-OS System Software及Kick Start

如图1.1所示，在Cisco官网针对设备型号找到对应的NX-OS

图1.1 3048对应的images

如图1.2、1.3所示，找到版本号完全一致的images，并下载。

图1.2 Kick Start Image

图1.3 System Software Image

使用TFTP或FTP等工具导入2个images

①确定设备flash容量：Switch#dir bootflash:

②导入images：Switch#copy tftp://1.1.1.1/n3000-uk9-kickstart.6.0.2.U3.4.binbootflash:

③确定vrf：在②命令行回车后，系统会询问VRF，这个由当前PC连接的设备接口决定。如PC接在N3K管理口上，则默认所属VRF为management；如果PC接在N3K业务口上，默认所属VRF为default。

注意：

NX-OS System Software的体积较大，TFTP一般传输需要几十分钟。建议使用FTP。

④等待导入完毕：完毕后使用dir bootflash:检查。

使用安装命令安装OS

在kickstart及system software都导入完毕后，使用如下配置进行安装，该命令执行后，系统会自动进行校验。

Switch#installall kickstart bootflash:/ n3000-uk9-kickstart.6.0.2.U3.4.bin system bootflash:/n3000-uk9.6.0.2.U3.4.bin

执行完毕后，系统会询问是否重启，选择“yes”即可。

NX-OS Rommon

当由于管理员操作失误而导致系统无法进入时，需要进入rommon模式进行应急。例如：管理员升级了system software后，直接通过boot system命令指定加载的system image而未升级kickstart时，重启设备后由于设备检测到kickstart与system software版本不一致，就会出现这种情况。

本小节将以上例作为示例，对其解决办法进行介绍。其思路大致是，进入rommon并修改启动的system image与kickstart image相同。因此，对于已经删除原有system image或kickstart image的情况，这里的介绍作用有限。

对于利用rommon修改口令的方法，可以参考文档

http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/sw/password_recovery/b_nx_os_pwr/nx_os_pw.html

相比于普通IOS设备，NX-OS设备中rommon要更为智能。

如何进入rommon：设备启动后，按ctrl + ]（在IOS设备中，是ctrl + break）。
如何修改启动image：

Switch(boot)#loadbootflash:/ n3000-uk9.6.0.2.U1.2.bin

Switch(boot)#reload

1.2 License Installation

获取设备SN及PAK

①设备SN获取：Switch#show license host-id

注意：

CiscoIOS设备中的命令为show license udi

②获取PAK：PAK是单独购买license后，cisco会寄送的一份文件，上面有11位PAK号码，该号码用于从Cisco官网下载license。

登录Cisco官网下载license

①进入网址：http://www.cisco.com/go/license

②登录CCO账号。

③在step-1中输入PAK，系统会生成该PAK对应的license名称。

④在step-2中，要求输入设备的SN。

⑤在step-3中，要求核对你的邮箱地址和姓名。

⑥核对完毕后，点击download即可下载；此外，该license还会通过邮箱发送。

将license导入设备

Switch#copy tftp://1.1.1.1/ N3K141013XXXX_FOCXXXXXXXX0.lic bootflash:

Switch#dirbootflash:

安装license

Switch#install license bootflash:/ N3K141013XXXX_FOCXXXXXXXX0.lic

检查license

Switch#show license usage

图1.4 License查看示意图

注意：

CiscoIOS设备中可以直接show version查看，但是NX-OS中不行。图2.5为Cisco 2911上showversion的输出license部分。

图1.5 IOS设备show version输出license部分

重启设备

2.vPC Configuration

vPC概述

如图2.1所示，在传统网络中，出于冗余考虑，汇聚层往往由2台设备构成，一台接入层交换机使用2根上联链路，分别连接汇聚层2台设备。

图2.1接入-汇聚经典拓扑

这种拓扑所带来的问题是：受制于STP，对于同一个VLAN的流量，接入交换机上联冗余链路，无论是上行还是下行流量，都只有其中1条能被利用。

为了解决这个问题，在DC交换网络中引入了一种名为Virtual Port Channel的技术：

传统的EtherChannel技术无法让channel的一端分布到不同的设备上，如图2.1中，汇聚层2台交换机间可以建立EtherChannel，但是接入层交换机无法汇聚层2台交换机建立channel。

而vPC技术正是打破了这个限制，让2台汇聚层交换机对于接入层交换机而言，就好比是1台设备一样，使得接入交换机能与2台汇聚交换机间建立channel。

其物理拓扑如图2.2所示，vPC在不改变物理拓扑的情况下，使得接入交换机能够与2台汇聚交换机建立channel。

图2.2 vPC物理拓扑

其逻辑拓扑如图2.3所示，通过在汇聚交换机上配置vPC，使得在接入交换机看来上联的设备只有1台，因而，接入交换机实际上只需要是1台支持EtherChannel的设备即可，甚至也可以是1台服务器。

图2.3vPC逻辑拓扑

由此，带来了以下的好处：

冗余拓扑：依然冗余的拓扑保证无单故障点。
无STP阻塞端口：虽然拓扑冗余，但是采用vPC技术后，不会有端口被STP阻塞。
链路充分利用：由于所有端口都处于转发状态，在加之优化的hash算法，使得在vPC网络中，接入设备上联链路能够被充分地利用。

vPC的实现

该小节将介绍vPC的相关术语以及拓扑应用环境，后面2个小节将分别针对每一种应用环境，在配置上进行介绍。

vPC的组成如图2.4所示：

图2.4vPC组成示意图

vPC：

由vPC peers与下游设备所构建起来的channel。

vPC peer device：

运行vPC的相邻设备。

vPC domain：

由2台vPC peer device所构成的区域。

domain以数字的形式进行表示，相同domain中的vPC peer device必须隶属于同一domain id；不同的domain，其ID必须不一致。

vPC只支持2台设备。构成domain。

vPC member port：

构成vPC channel的位于vPC peer devices上的端口。

vPC peer-link：

用于同步vPC状态信息。

必须先建立peer-keepalive link才能建立peer-link。

peer-link必须是EtherChannel，即便只有1个端口。

peer-link模式必须为trunk。

vPC peer-keepalive link：

用于监控peer device的liveness 。

可以使用management端口、SVI、routed-mode端口——L3接口。

peer-keepalive link中间可以跨越多台L3设备，路由可达即可。

vPC的应用环境可以分为single-sided vPC和double-sided vPC 2种。

Single-sided vPC如图2.5所示，vPC peer devices直接与接入交换机或配置EtherChannel的网络终端设备相连。只有汇聚交换机间需要配置vPC。

图2.5 Single-Sided vPC示意图

Double-sided vPC如图2.6所示，此时从接入设备-终端设备，汇聚设备-接入设备之间都配置了vPC，逻辑上来看，相当于接入层和汇聚层之间采用4条链路建立了EtherChannel。

图2.6 Double-Sided vPC示意图

注意：

由于本文档侧重于介绍以Nexus 3048作为接入交换机的组网方式，其它常见的如Nexus5000+Nexus 2000 Fabric Extenders案例不在此进行讲解。

Single-Sided vPC 配置

Single-Sided vPC简介

在Single-Sided vPC网络中，N3K对下联交换机或服务器通过vPC虚拟化为1台设备。而在N3K的上联方向，N3K并不向上做vPC，这使得在其上游设备（如上联设备为N6K）看来，此设备下联了2台N3K。如图2.7所示，N6K向下做了vPC使得在N3K看来，其上联到1台设备上；N3K向上只是做了普通EtherChannel，使得在N6K看来，它下联到两台N3K上；N3K向下做了vPC，使得在服务器看来，服务器上联到1台设备上。

图2.7 Single-Sided vPC物理拓扑

以N6K为参考视角，其逻辑拓扑如图2.8所示，两台N3K在N6K看来，是一一可见的。

图2.8 Single-Sided vPC逻辑拓扑

分析

这种部署方式，使得在N6K与两台N3K之间构成环路，如图2.9所示。由于STP的关系，将有1个端口被阻塞。通常情况下，N3K间的互联端口其中之一会被阻塞。

图2.9 N3K与N6K构成的环路

对于从服务器方向上来的流量，由于N3K向下做了vPC，宏观上看，N3K-1与N3K-2收到的流量是均衡的。又因为N3K间互联端口被STP阻塞，这些流量向上转发时，在各自的N3K链路上以负载均衡的方式直接发送到N6K上，4条上行链路能够被充分利用。

对于从N6K方向下来的流量，有2条逻辑链路能将流量发送给下行设备。由于同一个MAC地址只能在交换机上对应1个端口。因此，对于N3K下联的1台设备而言，在上游N6K与N3K间实际只有2条链路能被利用。即便N3K下联的服务器增多，4条链路依然可能不会被很好地平均利用。这主要取决于服务器端ARP响应包发送的路径，以及N3K与N6K间互联链路ARP响应包达到的先后顺序。

此外，由于网络中引入了STP，其复杂性相应提高。特别需要注意的是，务必从配置上确保N6K作为STP网络的主根桥。

配置

①N6K配置

a.开启相关feature

N6K-1(config)#feature lacp //用于channel协商，建议使用LACP

N6K-1(config)#feature vpc //开启vPC特性

N6K-2配置相同

b.配置peer-keepalive link

N6K-1(config)#intermgmt0

mgmt0是一个三层接口，peer-keepalive link一般建议使用mgmt0，使用routed mode、SVI理论上也是可行的，不过有一说说其它类型接口做peer-keepalive link时，link fails再recovery时，会有问题，还待考证。

N6K-1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.252

这个IP地址如果不宣告进现网中，是可以随便选用的，保证keepalive link三层互通即可。

N6K-1(config-if)#no shutdown

N6K-1(config)#vpc domain 1

vpcdomain在对端N6K上必须一致，N6K与N3K上必须不同

N6K-1(config-vpc)#peer-keepalivedestination 1.1.1.2 source 1.1.1.1 vrf management //VRF注意与对应keepalive接口所属VRF保持一致

N6K-2上类似配置

N6K#show vpc peer-keepalive //查看peer-keepalive link状态

图2.10peer-keepalive link状态示例

c.配置peer-link

N6K-1(config)#intere1/45

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk //peer-link要求一定是trunk

N6K-1(config-if)#switchport trunk allowed vlan all //不一定要all

N6K-1(config-if)#channel-group 100 mode active

e1/46同样的配置

N6K-1(config)#interport-channel 100

N6K-1(config-if)#description vPC peer-link

N6K-1(config-if)#switchport mode trunk