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份设备。除Master设备外，最先完成设备启动的设备优先被选为备份设备。当除Master设备外其它设备同时完成启动时，备设备的选举规则如下（依次从第一条开始判断，直至找到最优的设备才停止比较）：
? 堆叠优先级最高的设备成为备设备；
? 堆叠优先级相同时，MAC地址最小的成为备设备。
除Master设备和Standby设备之外，剩下的其他成员设备作为Slave设备加入堆叠。 2.2.3 拓扑收集
堆叠中的每台设备都是通过和自己直接相邻的其它成员设备之间交互Hello协商报文来收集邻居设备连接关系。Hello报文会携带拓扑信息，包括堆叠口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备MAC、运行状态等内容。
Master设备选举完成后，成员设备会向Master设备主动发送本机收集到的拓扑信息，上报本机的基本信息及在堆叠中的位置，Master设备会收集到所有成员设备的拓扑信息，根据拓扑信息计算出堆叠转发表项和破环点信息下发给堆叠中的所有成员设备，并向所有成员设备分配堆叠ID。 2.2.4 稳定运行
角色选举、拓扑收集完成之后，所有成员设备会自动同步主设备的系统软件和配置文件。
堆叠具有自动加载系统软件的功能，待组成堆叠的成员设备不需要具有相同软件版本，只需要版本间兼容即可。当备设备或从设备与主设备的软件版本不兼容时，备设备或从设备会自动从主设备下载系统软件，然后使用新系统软件重启，并重新加入堆叠。
堆叠具有配置文件同步机制，备设备或从设备会将主设备的配置文件同步到本设备，配置文件只在当前主设备上执行，其它成员设备保持同步备份，以保证堆叠中的多台设备能够像一台设备一样在网络中工作，并且在主设备出现故障之后，Standby设备接替原先Master设备所有的业务，使得网络仍能够正常运行。 2.3
堆叠管理 ? 堆叠系统的登录
堆叠系统登陆包括本地登陆和远程登陆。通过Console串口登陆称为本地登陆，可以任意选择一个成员设备的Console口进行登陆。通过Telnet、SSH等三层方式登陆设备称为远程登录，可以任意选择一个成员设备的管理网口或其他三层业务接口登录，只要保证到堆叠系统的路由可达即可，堆叠系统中多台设备的管
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理只需对网管人员呈现一个IP登陆地址。管理员不管通过哪一台成员设备登录到堆叠系统，实际登录的都是主设备，主设备负责将用户的配置下发给其他成员设备，统一管理堆叠系统中所有成员设备的资源。
? 文件系统的访问
文件系统的访问包括对存储器中文件和目录的创建、删除、修改以及文件内容的显示等。堆叠系统使用成员编号（Member ID）来标志和管理成员设备，堆叠中所有设备的成员编号都是唯一的。成员编号被引入到端口编号中，接口编号的第一维就表示该接口所在设备的成员编号，便于用户配置和识别成员设备上的接口。对于单台没有运行堆叠的设备，接口编号采用：槽位号/子卡号/端口号（槽位号统一取值为0）。设备加入堆叠后，接口编号采用：堆叠ID/子卡号/端口号。如：设备没有运行堆叠时，某个接口的编号为GigabitEthernet0/0/1；当该设备加入堆叠后，如果堆叠ID为2，则该接口的编号将变为GigabitEthernet2/0/1。成员编号还被引入到文件系统管理中，例如路径slot2#flash:/cfg.zip表示在成员设备（成员编号为2）上的Flash的根目录下有一个名称为cfg.zip的文件。 2.4
堆叠维护
堆叠维护的主要功能是监控成员设备的加入和退出，并随时收集新的拓扑，维护现有拓扑。 2.4.1 成员设备加入
成员设备加入是指向已经稳定运行的堆叠系统添加一台新的设备。在堆叠维护过程中，继续进行拓扑收集工作，当发现有新的成员设备加入时会根据新加入设备的状态采取不同的处理：
? 新加入的设备本身未形成堆叠（比如，新加入的设备配置了堆叠功能，
之后断电，再使用堆叠电缆连接到已有堆叠，上电重启），则该设备会被选为Slave。
? 加入的设备本身已经形成了堆叠（比如，新加入的设备配置了堆叠功能，
之后使用堆叠电缆连接到已有堆叠），此时相当于两个堆叠合并（merge）。在这种情况下，两个堆叠会进行堆叠竞选，竞选失败的一方所有堆叠成员设备需要重启，然后全部作为Slave设备加入竞选获胜的一方。 如果成员设备加入成功，对堆叠系统来说，相当于框式设备增加一块接口板。 成员设备加入可能原因有：人为增加堆叠系统中的成员；故障恢复，当设备故障或链路故障恢复时，恢复的设备会重新加入堆叠。
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2.4.2 成员设备退出
成员设备退出指成员设备从堆叠系统中离开。在堆叠维护过程中，通过以下两种方式来判断成员设备是否离开：
? 正常情况下，直接相邻的成员设备之间会定期交换HELLO报文。如果持续
多个周期未收到直接邻居的HELLO报文，则认为该成员设备已经退出堆叠系统，堆叠会将该成员设备从拓扑中隔离出来。
? 如果发现堆叠口down，则拥有该堆叠口的成员设备会立即通知主设备，
主设备立即重新计算当前拓扑，而不用等到HELLO报文超时再处理。 如果退出的是Master设备，则堆叠系统的Standby设备会接管原有Master的所有功能；如果退出的是Standby设备，则系统仅仅相当于失去一个备用主控板以及此板上的接口等物理资源，主设备会从Slave设备中选取一个设备，重新指定为Standby备设备；如果退出的是Slave设备，则系统相当于失去一块接口板物理资源。
单台设备离开堆叠后会回到独立运行状态，相连的多台设备退出堆叠后会形成独立的两个堆叠，这种情况称为堆叠分裂。
成员设备退出可能原因有：人为改变拓扑，取走成员设备；成员设备故障；链接故障。 2.4.3 拓扑更新
单纯的拓扑变化指设备的拓扑由环形链接变为链形链接，或者由链形链接变为环形链接。例如对于环形链接的设备，当链路发生故障时可能变为链形链接；又比如在增加设备时，对于原有的环形链接，需要先将原有的环形链接变为链形链接，才能接入新的设备。
对于单纯的拓扑变化，iStack的成员构成以及Master均不会发生变化，仅仅会在必要时自动改变转发的路径，不会影响设备的正常使用。 2.5
成员设备智能升级
iStack具有自动加载功能。在堆叠建立时或新成员设备加入堆叠时，Standby/Slave设备或新加入的成员设备会与主设备的软件版本进行比较，并不需要新加入的成员设备与主设备具有相同软件版本，只需要版本兼容即可，如果不兼容，则自动从Master设备下载系统启动文件，然后使用新的启动文件重启，重新加入堆叠。 2.6
堆叠合并
堆叠合并（merge）是指稳定运行的两个堆叠系统合并成一个新的堆叠系统。
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如图5所示，两个堆叠系统的主设备通过竞争，选举出一个更优的作为新堆叠系统的设备。竞争成功的主设备所在的堆叠系统将保持原有主备从角色和配置不变，业务也不会受到影响；而另外一个堆叠系统的所有成员设备将重新启动，以Slave的角色加入到新堆叠系统，其堆叠ID将由新主设备重新分配，并将同步新主设备的配置文件和系统软件，该堆叠系统的原有业务也将中断，所以在通常情况下，不建议用此种方法堆叠。堆叠合并通常出现在堆叠链路或设备故障导致堆叠分裂，链路或设备故障恢复后，分裂的堆叠系统重新合并。
堆叠系统合并流程与堆叠成员加入流程类似，具体可参见堆叠成员加入。堆叠合并时主设备的选举规则为：比较运行时间，运行时间较早的堆叠系统竞争为主；如果两个堆叠系统的运行时间一样，其主设备的选举规则与堆叠建立时一样。
图 5堆叠合并示意图
2.7 堆叠分裂与多主检测
2.7.1 堆叠分裂
堆叠分裂是指稳定运行的堆叠系统中带电移出部分成员设备，或者堆叠线缆多点故障导致一个堆叠系统变成多个堆叠系统。堆叠系统分裂之后需要做多主检测及冲突处理，保证业务继续稳定运行。
根据原堆叠系统Master和Standby设备分裂后所处位置的不同，堆叠分裂可分为以下两类：
第一种情况在堆叠分裂后，原Master和Standby设备被分裂到同一个堆叠系统中，原Master设备会重新计算堆叠拓扑，将移出的成员设备的拓扑信息删除，
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并将新的拓扑信息同步给其他成员设备；而移出的成员设备检测到堆叠协议报文超时，将自行复位，重新进行选举。
如图6所示，堆叠系统分裂后，原Master设备SwitchA删除SwitchD和SwitchE的拓扑信息，并将新的拓扑信息同步给SwitchB和SwitchC；SwitchD和SwitchE重启后，重新进行堆叠建立。
图 6原主备设备被分裂到同一个堆叠系统中
第二种情况在堆叠分裂后，原Master和Standby设备被分裂到不同的堆叠系统中，原Master设备所在堆叠系统重新指定Standby设备，重新计算拓扑信息并同步给其他成员设备；原Standby设备所在堆叠系统将发生备升主，原Standby设备升级为Master设备，重新计算堆叠拓扑并同步到其他成员设备，并指定新的备设备。
如图7所示，堆叠系统分裂后，原Master设备SwitchA指定SwitchD作为新的Standby设备，重新计算拓扑信息，并将新的拓扑信息同步给SwitchD和SwitchE；原Standby设备SwitchB升级为Master设备，重新计算堆叠拓扑并同步给SwitchC，并指定SwitchC作为新的Standby设备。
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