Stackwise Cisco là gì? Lợi ích của Stackwise Cisco

Cisco Systems đã phát triển công nghệ Cisco StackWise, cho phép nhiều switch được kết nối và hoạt động như một thiết bị logic duy nhất. Công nghệ giúp tăng khả năng mở rộng hệ thống mạng, nâng cao hiệu suất, tính dự phòng và đơn giản hóa quá trình quản trị. Sau đây, Việt Tuấn sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ StackWise Cisco và các tính năng hữu ích. 

Stackwise Cisco là gì? 

StackWise Cisco là công nghệ xếp chồng switch do Cisco Systems phát triển, cho phép nhiều switch hoạt động cùng nhau như một thiết bị chuyển mạch duy nhất.

Công nghệ Cisco StackWise cung cấp một phương pháp mới sáng tạo để sử dụng các khả năng của nhiều switch. Các switch riêng lẻ kết nối với nhau để tạo ra một đơn vị chuyển mạch duy nhất với một mặt phẳng chuyển mạch 32Gbps. Toàn bộ thông tin cấu hình và định tuyến được chia sẻ giữa tất cả các switch trong stack, giúp hệ thống hoạt động như một switch logic thống nhất. 

Các switch kết nối với nhau thông qua các cap stack chuyên dụng để tạo ra một đường dẫn vòng kín hai chiều, như một mặt phẳng cho tất cả các switch được kết nối. Cấu trúc liên kết mạng và thông tin định tuyến được cập nhật liên tục thông qua mặt phẳng. Tất cả các switch đều có quyền truy cập đầy đủ vào băng thông mặt phẳng. 

Trong một stack, sẽ có một switch chính để quản lý toàn bộ hệ thống, chịu trách nhiệm quản lý cấu hình và điều phối hoạt động của stack. Còn lại là switch thành viên, chủ yếu thực hiện nhiệm vụ chuyển tiếp dữ liệu. Mỗi thiết bị được gán một ID riêng để nhận diện trong hệ thống. Tùy theo dòng thiết bị, như dòng Cisco Catalyst 3750 Series có thể kết nối tối đa 9 switch trong cùng một stack.

Công nghệ StackWise có thể thêm hoặc tháo switch khỏi stack mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống. Ngoài ra, toàn bộ stack chỉ sử dụng một địa chỉ IP quản lý duy nhất. Vì vậy các tác vụ như phát hiện lỗi, tạo và chỉnh sửa VLAN, cấu hình bảo mật hay thiết lập QoS đều được thực hiện tập trung trên một hệ thống duy nhất.

Đọc thêm: Top 5 Cisco 24 port Switch đáng mua nhất 2025

Các tính năng của công nghệ Stackwise Cisco

Chức năng kết nối stack

Công nghệ Cisco StackWise kết hợp tối đa 9 switch thuộc dòng Cisco Catalyst 3750 Series thành một hệ thống logic duy nhất, sử dụng cáp kết nối ngăn xếp đặc biệt và phần mềm xếp chồng. 

Stack hoạt động như một đơn vị chuyển mạch duy nhất được quản lý bởi một switch chính được bầu từ một trong các switch thành viên. Switch chính tự động tạo và cập nhật tất cả các bảng chuyển mạch và bảng định tuyến tùy chọn. Một stack hoạt động có thể chấp nhận các thành viên mới hoặc xóa các thành viên cũ mà không bị gián đoạn dịch vụ.

Luồng truyền hai chiều

Để cân bằng tải hiệu quả cho lưu lượng, các gói tin được phân bổ giữa hai đường đi xoay chiều logic. Mỗi đường đi xoay chiều hỗ trợ 16 Gbps lưu lượng cho tổng cộng 32 Gbps. 

Khi một khung dữ liệu cần truyền đi, hệ thống sẽ tính toán xem đường truyền nào đang có nhiều băng thông rộng hơn. Sau đó toàn bộ khung dữ liệu sẽ được gửi qua đường truyền đó nhằm cân bằng tải lưu lượng mạng. 

Lưu lượng được phục vụ tùy thuộc vào lớp dịch vụ (CoS) hoặc điểm mã dịch vụ phân biệt (DSCP). Lưu lượng độ trễ thấp được ưu tiên. Khi phát hiện một sự cố trong cáp, lưu lượng ngay lập tức quay lại qua đường 16 Gbps còn lại duy nhất để tiếp tục chuyển tiếp.

Thêm và xóa stack trực tuyến

Các switch có thể được thêm và xóa khỏi stack đang hoạt động. Khi một switch mới được thêm vào, switch chính tự động cấu hình đơn vị với hình ảnh phần mềm Cisco IOS ® đang chạy và cấu hình của stack. Stack sẽ thu thập thông tin như thông tin bảng chuyển mạch và cập nhật các bảng MAC khi các địa chỉ mới được học. Quản trị mạng không cần phải làm gì để khởi động switch trước khi nó sẵn sàng hoạt động. 

Tương tự, các switch có thể được xóa khỏi một stack hoạt động mà không có bất kỳ tác động nào đến các switch còn lại. Khi stack phát hiện rằng một loạt các cổng không còn hiện diện, nó sẽ cập nhật thông tin này mà không ảnh hưởng đến việc chuyển tiếp hoặc định tuyến.

Liên kết chuỗi hoa vật lý

Các switch được kết nối vật lý qua một mô hình chuỗi vòng. Nếu một cap trong vòng bị lỗi, hệ thống vẫn có thể hoạt động nhưng băng thông vòng sẽ giảm xuống còn một nửa. Tuy nhiên, các cơ chế phát hiện lỗi trong thời gian dưới một giây sẽ nhanh chóng nhận biết sự cố và tự động chuyển sang cơ chế dự phòng.

Khi cáp được khôi phục, hệ thống sẽ tự động khôi phục lại luồng truyền hai chiều, đảm bảo stack tiếp tục hoạt động ổn định.

Quản lý địa chỉ IP đơn

Stack nhận một địa chỉ IP duy nhất như một phần của cấu hình ban đầu. Sau khi địa chỉ IP của stack được tạo ra, các switch liên kết với nó trở thành một phần của nhóm switch chính. Khi được kết nối với một nhóm, mỗi switch sẽ sử dụng địa chỉ IP của stack. Khi switch chính mới được bầu chọn sẽ sử dụng địa chỉ IP này để tiếp tục tương tác với mạng.

Tạo và sửa đổi stack

Stack được tạo ra khi các switch riêng lẻ được kết nối với nhau bằng cáp stack. Khi các cổng stack phát hiện hoạt động điện cơ, mỗi cổng bắt đầu truyền thông tin về switch của nó.

Sau khi tất cả các thiết bị trong stack được xác định, stack sẽ bầu một trong các thiết bị làm switch chính, chịu trách nhiệm duy trì và cập nhật các tệp cấu hình, thông tin định tuyến và thông tin ngăn xếp khác. Toàn bộ stack sẽ có một địa chỉ IP duy nhất mà tất cả các switch sẽ sử dụng.

Dự phòng chính 1:N

Dự phòng chính 1:N cho phép bất kỳ switch nào trong stack cũng có thể trở thành switch chính khi cần thiết, tạo ra một sơ đồ khả dụng N+1 cho việc kiểm soát mạng. Trong trường hợp không may xảy ra sự cố với switch chính thì tất cả các switch khác vẫn tiếp tục chuyển tiếp lưu lượng và duy trì hoạt động.

Chia sẻ thông tin định tuyến và cấu hình mạng

Switch chính có nhiệm vụ thu thập và duy trì toàn bộ thông tin định tuyến và cấu hình của stack. Để đảm bảo tất cả các switch trong hệ thống luôn đồng bộ, switch chính sẽ định kỳ gửi bản sao hoặc cập nhật cấu hình đến các switch thành viên.

Trong trường hợp switch chính gặp sự cố và một switch khác được bầu làm Master mới, thiết bị này sẽ áp dụng lại cấu hình đang chạy từ switch chính trước đó. Nhờ vậy, hệ thống mạng vẫn duy trì hoạt động ổn định và không gây gián đoạn cho người dùng.

Tính sẵn sàng cao

• Công nghệ CrossStack EtherChannel ®: Nhiều switch trong một ngăn xếp có thể tạo ra một kết nối EtherChannel. Nếu mất một switch thành viên sẽ không ảnh hưởng đến khả năng kết nối của các switch khác.
• Tính bền vững của cáp xếp chồng: Khi có sự cố trong vòng lặp hai chiều, các switch tự động bắt đầu gửi thông tin qua nửa vòng lặp vẫn còn nguyên vẹn. Nếu toàn bộ băng thông 32 Gbps đang được sử dụng, các cơ chế QoS sẽ kiểm soát lưu lượng để giữ cho lưu lượng nhạy cảm với độ trễ và jitter tiếp tục chảy trong khi hạn chế lưu lượng ưu tiên thấp hơn.
• Thêm và xóa trực tuyến: Các switch có thể được thêm và xóa mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của ngăn xếp.
• Chuyển tiếp Layer 2 phân tán: Trong trường hợp switch chính gặp sự cố, các switch cá nhân sẽ tiếp tục chuyển tiếp thông tin dựa trên các bảng mà chúng đã nhận được từ master lần cuối.
• RPR+ cho tính bền vững Layer 3: Được sử dụng trong các bộ định tuyến Cisco 12000 và 7500 series và các sản phẩm Switch Catalyst ® 6500 Series. Mỗi switch phụ có khả năng định tuyến được khởi tạo và sẵn sàng để đảm nhận các chức năng định tuyến nếu máy chủ gặp sự cố. Mỗi switch phụ được khởi tạo hoàn toàn và kết nối với máy chủ. Các switch phụ có địa chỉ giao diện, loại đóng gói và giao thức và dịch vụ giao diện giống hệt nhau. Các switch phụ liên tục nhận và tích hợp thông tin cấu hình đồng bộ được gửi bởi máy chủ hiện tại và theo dõi sự sẵn sàng của chúng để hoạt động thông qua việc thực hiện liên tục các bài kiểm tra tự động. 

Unicast và Multicast thông minh 

Công nghệ Cisco StackWise sử dụng một cơ chế cực kỳ hiệu quả để truyền tải lưu lượng unicast và multicast. Mỗi gói dữ liệu chỉ được đưa vào vòng một lần, bao gồm cả các gói multicast. 

Mỗi gói dữ liệu có một tiêu đề 24 byte với danh sách hoạt động cho gói cũng như một chỉ định QoS. Danh sách hoạt động chỉ định cổng đích hoặc các đích và những gì nên được thực hiện với gói. 

Với multicast, chuyển mạch chính xác định cổng nào nên nhận một bản sao của các gói và thêm một chỉ số đích cho mỗi cổng. Một bản sao của gói được đưa vào vòng. Mỗi cổng chuyển mạch sở hữu một trong các địa chỉ chỉ số đích sau đó sao chép gói này, tạo ra một cơ chế hiệu quả hơn nhiều cho cụm để nhận và quản lý thông tin đa điểm.

Nâng cấp/hạ cấp phần mềm Cisco IOS tự động từ Switch chính

Khi một switch mới được thêm vào một ngăn xếp hiện có, switch máy chủ giao tiếp với switch để xác định xem hình ảnh Cisco IOS có giống như hình ảnh trên ngăn xếp hay không. Nếu nó giống nhau, switch máy chủ gửi cấu hình ngăn xếp đến thiết bị và các cổng được đưa vào hoạt động. Nếu hình ảnh Cisco IOS không giống nhau, một trong ba điều sẽ xảy ra:

• Nếu phần cứng của switch mới được hỗ trợ bởi hình ảnh Cisco IOS đang chạy trên ngăn xếp, máy chủ sẽ mặc định tải hình ảnh Cisco IOS trong bộ nhớ Flash của máy chủ xuống switch mới, gửi cấu hình ngăn xếp và đưa switch vào hoạt động.
• Nếu phần cứng của switch mới được hỗ trợ bởi hình ảnh Cisco IOS đang chạy trên ngăn xếp và người dùng đã cấu hình một máy chủ Trivial File Transfer Protocol (TFTP) cho việc tải hình ảnh Cisco IOS, thì máy chủ sẽ tự động tải hình ảnh Cisco IOS từ máy chủ TFTP xuống switch mới, cấu hình nó, sau đó đưa nó vào hoạt động.
• Nếu phần cứng của switch mới không được hỗ trợ bởi hình ảnh Cisco IOS đang chạy trên ngăn xếp, máy chủ sẽ đưa switch mới vào trạng thái tạm ngưng, thông báo cho người dùng về sự không tương thích phiên bản và chờ cho đến khi người dùng nâng cấp máy chủ lên hình ảnh Cisco IOS hỗ trợ cả hai loại phần cứng. Sau đó, máy chủ sẽ nâng cấp phần còn lại của ngăn xếp lên phiên bản này, bao gồm cả switch mới, và đưa ngăn xếp vào hoạt động.

Tham khảo các sản phẩm switch Cisco được trang bị công nghệ StackWise tại: https://viettuans.vn/switch-cisco

Kết luận

Có thể thấy, Cisco StackWise là giải pháp hữu ích giúp các doanh nghiệp tối ưu việc quản lý và mở rộng hệ thống mạng một cách linh hoạt. Với khả năng kết nối nhiều switch thành một hệ thống thống nhất, công nghệ này giúp đơn giản hóa quá trình cấu hình, tăng hiệu suất truyền tải dữ liệu và nâng cao tính dự phòng cho toàn bộ mạng. Với những ưu điểm nổi bật đó, StackWise đã trở thành một trong những công nghệ quan trọng trên các thiết bị mạng của Cisco Systems, đặc biệt phù hợp cho các doanh nghiệp cần xây dựng hạ tầng mạng ổn định, dễ quản trị và có khả năng mở rộng trong tương lai.