华为3Com技术有限公司教育网络部 汤徽
在融合了高端交换机技术的基础上，华为3Com推出了一种创新性建设网络核心的新技术——IRF(Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构)技术。它可以帮助用户设计和实施高可用性、高可扩展性和高可靠性的校园网核心和汇聚主干。
在网络的建设中，尤其是一些校园网的建设中，普遍存在着这样一种现象:在最初规划网络的时候，一般都会预留一定的容量以便于扩充和升级。但是，假如预留的容量太大，对于初期紧张的资金来说是一种浪费;预留的容量太小，将来升级时难免会感到捉襟见肘，这一直是困扰着网络规划者的一个难题。
原因何在?在于大部分校园网使用网络的规模，都不是一成不变的，而是校园网络的规模在不断地增长。
“堆叠”，太呆板不够智能
这个难题将如何解决? 在这里，先让我们对传统的堆叠技术做一个了解，看一看它的局限性在哪里?
在堆叠处理方式上，传统的堆叠是一种集中式的转发机制，主单元承担了全部的路由学习和转发工作，没有路由转发表的分布机制，一旦主交换机出现故障，整个堆叠就会中断，导致所有连在堆叠上的设备三层转发中断。
堆叠存有带宽的瓶颈。交换机的转发能力通常可以使各端口间进行线速交换，但是交换机之间的堆叠带宽是多少呢?大部分的堆叠实质上只有1G 的堆叠带宽，严重地影响了堆叠组的性能。
在可靠性方面，堆叠存有一定的隐患。当整个堆叠中一个交换机或一条堆叠电缆出现故障时，会不会影响其他交换机的工作?网管会不会出问题?多长时间才能恢复正常?不幸的是传统的堆叠可靠性不强，这样的故障往往是致命的。
堆叠部署的范围具有一定的局限性。传统的堆叠线缆长度有限，导致整个堆叠组被局限在同一个布线间，在很多校园网中，受条件限制没有专用的设备间，堆叠组设备往往很难摆放，极大地限制了网络规划的灵活性。
不难看到，传统的堆叠技术缺少智能因素，而且它的架构显得不那么灵活，因此它很难给规划者有一个长远计划的发展空间。那么，如何才能解决网络规划者“既要满足眼前应用的需求，又要考虑到未来发展远景”的追求呢?
“化零为整”，联合行动
华为3Com在融合了高端交换机的技术基础上，推出了一种创新性建设网络核心的新技术——IRF技术。它可以帮助用户设计和实施高可用性、高可扩展性和高可靠性的校园网核心和汇聚主干。
IRF(Intelligent Resilient Framework)即智能弹性架构。它的独道之处在于可以支持IRF的多台交换设备，可以互相连接起来形成一个“联合设备”，这台“联合设备”可以称为一个Fabric，而将组成Fabric的每个设备称为一个Unit。
多个Unit组成Fabric后，无论是在治理上，还是在使用上，就成为了一个整体。也就是说，用户可以将这多台设备看成“一台单一”设备进行治理和使用。这样既可以通过增加设备来扩展端口数量和交换能力，同时也可以通过多台设备之间的互相备份，增强设备的可靠性。
IRF技术不仅继续了传统三层堆叠技术可以扩展端口、统一三层交换、统一治理的特点，而且在协议分布式运行、高可靠性、冗余备份等方面，比传统三层堆叠技术有了本质性的提高。
IRF技术可以支持跨设备的链路聚合，提供了完善的链路级保护，并且支持以太网交换机上STP、RSTP、LACP等各种二层协议的分布式运行。IRF技术同时支持各种单播路由协议、组播路由协议的分布式处理，可以做到跨设备的三层路由冗余，真正实现了多种路由协议的热备份技术。
这些方面都是传统堆叠技术所难以企及的，尤其是单播路由协议和组播路由协议的热备份技术，一直以来是困扰业界的一个难题，IRF技术的出现对路由协议的热备提出了全新的解决方案。
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IRF技术有“三剑客”
具体来说，IRF主要包括分布设备治理(DDM)、分布冗余路由(DRR)和分布链路聚合(DLA)三个技术。
分布设备治理
在外界看来，整个Fabric是一台整体设备。网络治理员进行治理，用户可以通过Console、SNMP、Telnet、Web等多种方式来治理整个Fabric。用户通过任何连接到一个端口、任何一个IP地址来治理整个Fabric，而不需要关心自己具体连接到了那个Unit上(见图)。
分布冗余路由
IRF的一个重要特征是DRR。也就是说，Fabric的多个设备在外界看来是一台单独的三层交换机。整个Fabric将作为一台设备进行路由功能和二三层转发功能。单播路由协议和组播路由协议分布式运行并完全支持热备份，在某一个设备发生故障时，路由协议和数据转发都可以不中断。IRF在多台设备之间提供了的完全冗余备份，在路由可靠性上达到了一个新的高度。
分布链路聚合
支持跨设备的链路聚合，可以在设备之间进行链路的负载分担和互为备份。在IRF Fabric中，用户可以将不同的Unit多个端口进行聚合。也就是说，在Fabric的范围内有统一的聚合治理，可以跨越设备地进行聚合和解除聚合。这不仅可以使得聚合的设定更加方便，同时，跨越设备的链路聚合也可以有效地避免单点故障的发生。只要聚合链路所连接的多个Unit、多个端口还有一个在工作，聚合链路就不会失效。
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校园网，IRF的用武之地
支持IRF技术的多台设备，可以被看成是一台统一的设备，这是IRF的最重要特性之一。
校园网用户在将IRF网络搭建好之后，就不需要再具体关心各个具体的设备。用户通过任何方式对网络进行治理和设置，无论是Vlan划分、地址设置、聚合设置，都可以跨设备进行，用户始终面对的都是整个IRF Fabric。
IRF相对于传统的单台设备组网，具有很大的治理优势，可以有效地节省治理成本。用户只需要连接上任何一个端口，就可以治理整个IRF Fabric内的所有设备，而不再需要去记录各个设备的IP地址。
同时，IRF内部的多台设备对外界完全是不可见的，用户不需要考虑在它们之间分配IP、连接互通、运行路由协议。用户只需要将Fabric作为一个整体设备进行地址分配和路由规划，因为需要考虑的设备数目减少了，网络的规划过程、组建过程、维护过程也都将有明显地简化。
有了IRF，网络的扩容和升级将会变得简单和快捷。在校园网建设初期可以只购买当前需要的网络设备，不需要为将来的网络需求预先买单。等到网络规模需要扩充时，新的设备可以在运行中随时加入，并将自动同步获取IRF的全局配置。在这个扩容中原来设备的运行基本不受影响，原来的投资可以得到最大限度的保护，而容量和端口数目却随之得到扩充。
组成IRF的各个设备之间是负载分担和1:N备份的关系。在一台设备出现故障的时候，其它设备可以照常运行并迅速接管故障设备的功能。此时，域内路由协议不会随之出现中断;通过跨越设备的聚合，通信链路也得到了完善的保护，转发流量和大部分业务都不会出现中断。
在实现的IRF中，多台设备之间可以通过光纤进行互联组成Fabric，设备间的距离最长可以达到70公里。它可以跨教学楼、跨校区、甚至跨城市来组建IRF，这时IRF的备份能力将可以有效地防范停电、火灾、自然灾难带来的风险。
相对于传统的设备组网，IRF提供了单播路由协议和组播路由协议的热备份。用户不需要为了备份而专门花费资金，IRF中的所有单元都是活动单元，IRF中所有的设备都可以参与业务运行，所有单元都行使着二层转发、三层转发、路由、聚合等功能。换句话说，IRF是在提供业务的同时提供热备份。
