本节书摘来自异步社区《NX-OS与Cisco Nexus交换技术：下一代数据中心架构（第2版）》一书中的第2章，第2.6节，作者 【美】Ron Fuller, CCIE#5851 , David Jansen, CCIE #5952 , Matthew McPherson，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
2.6 vPC
NX-OS与Cisco Nexus交换技术：下一代数据中心架构（第2版）
Nexus 7000和5000系列交换机可以将连接至不同设备的链路聚合成一条逻辑链路，从而将端口通道功能发挥到更高层次。该链路聚合技术自NX-OS 4.1(4)开始引入，被称为vPC（virtual Port Channel，虚拟端口通道）。vPC除了支持端口通道提供的链路冗余性机制之外，还具有如下优势：
设备级的冗余性，收敛速度比使用传统生成树的多个端口通道更快；
利用无环路技术进一步消除了生成树的阻塞端口；
更优的带宽利用率。
警告：由于被配置为vPC的端口通道只能用作二层链路，因而不应该在该链路上使用动态路由协议。
vPC的配置很简单，只要将两台Nexus设备关联到一个vPC域中即可。在vPC域中，vPC对等之间通过两条特殊链路交换信息。
vPC对等保持激活链路（vPC peer-keepalive link）：该链路不但能为vPC对等提供心跳机制以确保两台设备均在线，而且还能避免可能会给vPC拓扑结构带来环路的活动/活动（双活）或split-brain（脑裂）场景。vPC对等保持激活链路可以是1Gbit/s或10Gbit/s链路。
vPC对等链路（vPC peer link）：该链路可以在vPC对等之间交换状态信息，并提供了split-brain场景的检测与预防机制。
需要了解的其他vPC术语还有如下几个。
vPC链路（vPC Link）：vPC链路指的是Nexus设备上被配置为vPC的链路，下游设备将vPC链路视为普通的端口通道。
vPC角色（vPC Role）：vPC域中的每个成员都参与选举进程以确定vPC域中的主设备和从设备。只有处于运行状态的vPC主设备才能生成并接收BPDU。选举进程是通过role priority来控制的，可以在vPC域配置模式下定义角色的优先级。
孤立端口（Orphan Port）：孤立端口指的是未被配置为vPC链路的链路。该链路携带了vPC链路或vPC对等链路上的VLAN。通常应尽可能地避免出现孤立端口，利用命令show vpc orphan-ports可以显示孤立端口的信息。只要保持vPC域的“纯粹性”即可避免孤立端口，也就是说，将所有设备都通过vPC链路双归属连接到vPC域的两个成员。
注：虽然可以将Nexus 7000的mgmt0接口用作vPC对等保持激活链路，但在实际工作中应尽可能地避免这么做。这是因为在Nexus 7000上，mgmt0接口实质上是一个代表活动控制引擎物理管理端口的逻辑接口。出现硬件故障或实施ISSU（In-Service Software Upgrades，在线软件升级）等可能导致控制引擎切换的进程期间，支持mgmt0接口的物理链路可能会发生变化，导致保持激活消息出现中断。如果使用普通交换机接口，就可以利用端口通道提供的额外冗余能力。如果要将mgmt0接口用作对等保持激活链路，那么就必须确保所有物理管理端口都连接在外部设备（如管理交换机）上。
下面将以图2-7所示的拓扑结构为例来解释vPC的配置方式。
配置vPC的步骤如下。
第1步：在每个vPC对等上都启用vPC功能特性。
第2步：为vPC保持激活链路创建VRF。
第3步：验证vPC对等保持激活链路的连接性。
第4步：验证该vPC对等保持激活链路处于工作状态。
第5步：配置vPC对等链路。
注：对于Nexus 7000来说，vPC对等链路的成员接口必须是10GbE端口，如果这些端口位于M1板卡上，那么建议这些端口使用独享速率模式（dedicated rate-mode）。
第6步：配置的一致性检查通过并验证之后，就完成了有效的vPC配置。
如果配置的一致性状态返回的是成功之外的其他信息，那么就可以通过以下命令获取配置不一致的额外信息：
2.6.1 vPC对等网关
NX-OS 4.2(1)及以后版本引入了vPC对等网关（Peer-Gateway）特性。该特性的目的是启用一定的存储、应用服务器或负载均衡器来实现快速路径功能（fast-path functionality）。该功能允许节点向发送端的指定MAC地址（而不是HSRP地址）发送返回流量。在默认情况下，该流量可能会被丢弃，因为vPC环回避免机制不允许将接收自vPC对等链路的流量通过vPC接口转发出去（环路避免）。而vPC对等网关则允许vPC对等设备转发去往其对等路由器本地MAC地址的数据包。
启用对等网关特性的命令如下：
2.6.2 vPC对等交换机
为了实现Etherchannel，vPC创建了可以将两台设备视为一台设备的网络环境，而对等交换机（Peer-Switch）则扩展了该特性，使得vPC域对整个拓扑结构来说像单个生成树域。为此，vPC域中的交换机必须同步它们的网桥ID（Bridge ID），而且两台交换机都必须生成BPDU。为了保证正常工作，两台交换机生成的BPDU所包含的优先级必须完全匹配。例2-69在两台交换机上启用了对等交换机特性并将优先级配置为完全相同。
例2-69 配置vPC对等交换机功能
虽然对等交换机特性在纯vPC拓扑结构中非常有用，但是如果vPC域中同时存在vPC链路和非vPC链路，那么还需要配置生成树“伪”信息（Pseudo-Information）。STP在为非vPC链路生成BPDU时需要使用这些伪信息。例2-70给出了生成树伪信息的配置示例。
例2-70 配置STP伪信息
2.6.3 ARP同步
由于在汇聚层部署了ECMP功能的vPC环境会出现大量的非对称流量流，因而在vPC域成员恢复在线时，ARP表的恢复时间是重新收敛过程最大的时延之一。为了克服该时延问题，可以利用ARP表同步（ARP Table Sync）机制来同步vPC域中两台设备之间的ARP表。
ARP同步机制的配置非常简单，大多数网络管理员也都倾向于使用该机制。例2-71显示了ARP同步的配置方式。
