📚 课程目录第4章 Nexus 平台与 NX-OS 基础操作

4. Nexus 平台与 NX-OS 基础操作

在 VXLAN EVPN 数据中心里，Nexus 9000 系列通常承担 Leaf/Spine 角色，Nexus 3000 系列则更多用于带外管理、轻量接入或小型实验环境。理解它们的硬件架构与 NX-OS 操作方式，是后续配置 VXLAN、EVPN、vPC 的前提。本节从硬件、命令行、接口、VLAN、vPC 基础到系统管理，建立一套可落地的操作基线。

一、Nexus 9000/3000 硬件架构要点

Nexus 9000 采用“控制平面与数据平面分离”的设计思路：管理/控制模块负责 NX-OS 进程、路由协议与 EVPN 控制面；数据平面由转发 ASIC（如 Broadcom Trident/Tomahawk 或 Cisco Cloud Scale）完成线速转发。以 Nexus 93180YC-EX 为例，常见形态是 48 个 1/10/25G SFP+ 下行端口加 6 个 40/100G QSFP+ 上行端口，端口编号从 Ethernet1/1 开始，上行口通常为 Ethernet1/49 起。Nexus 3000 多为固定 1RU 盒式设备，端口密度较低，常用于管理网络或实验室 Leaf。

硬件层面需要关注三类资源：一是转发芯片的 VXLAN 隧道端点能力（VTEP），决定能否做硬件封装/解封装；二是表项规格，包括 MAC 表、ARP 表、路由表、VXLAN 隧道数与 EVPN 路由数；三是电源与风扇冗余，生产环境应配置双电源、双风扇，并通过 show environment 查看状态。Nexus 9000 的模块化机型（如 9500 系列）还涉及线卡与 Supervisor 的对应关系，更换线卡后需确认 NX-OS 版本兼容性。

二、NX-OS 命令行基础

NX-OS 采用模式化 CLI，与 IOS 类似但更强调“配置会话”概念。登录后进入用户模式 switch>，输入 enable 进入特权模式 switch#，再输入 configure terminal 进入全局配置模式 switch(config)#。NX-OS 支持命令补全（Tab）、问号帮助、命令缩写，以及 show running-config 与 show startup-config 的区分。

switch# show version
switch# show interface brief
switch# show vlan brief
switch# show running-config interface Ethernet1/1
switch# copy running-config startup-config

配置变更默认只存在于 running-config，必须执行 copy running-config startup-config 才会写入启动配置。NX-OS 还支持 checkpoint 与 rollback，在批量变更前建议先创建检查点：

switch# checkpoint before-vxlan
switch# rollback running-config checkpoint before-vxlan

三、接口配置与 VLAN 基础

Nexus 接口命名规则为 Ethernet<slot>/<port>，如 Ethernet1/1。配置物理接口时，通常先描述用途，再设置速率、双工、MTU 和 VLAN 模式。接入端口用 switchport mode access，Trunk 端口用 switchport mode trunk 并允许指定 VLAN。VXLAN 场景下，Leaf 与 Spine 之间的上行口常配置为路由口或 Trunk，承载 underlay 路由与 overlay 流量。

interface Ethernet1/1
  description To-Server-A
  switchport mode access
  switchport access vlan 10
  spanning-tree port type edge
  no shutdown

interface Ethernet1/49
  description To-Spine-1
  switchport mode trunk
  switchport trunk allowed vlan 10,20,30
  mtu 9216
  no shutdown

VLAN 创建与验证：

vlan 10
  name WEB
vlan 20
  name APP
vlan 30
  name DB

show vlan brief
show interface Ethernet1/1 switchport

需要特别注意的是，VXLAN 的 VLAN 与二层 VLAN 不是同一概念：VXLAN 使用 VNI（如 10010）标识二层网段，而本地 VLAN 只是接入侧的映射。规划时应建立“VLAN ↔ VNI ↔ 子网”的对应表，避免后续 EVPN 配置混乱。

四、vPC 基础

vPC（virtual PortChannel）让两台 Nexus 对下游设备呈现为一个逻辑交换机，从而在避免 STP 阻塞的同时提供链路冗余。vPC 由三部分组成：vPC Peer-Link（承载控制与部分数据流量）、vPC Peer-Keepalive Link（心跳，通常走管理网络）、以及 vPC 成员端口。两台设备需配置相同的 vPC domain ID，并保证版本、STP、VLAN 等参数一致。

feature vpc
vpc domain 1
  peer-keepalive destination 192.168.1.2 source 192.168.1.1
  peer-gateway
  ip arp synchronize

interface port-channel10
  switchport mode trunk
  vpc peer-link

interface Ethernet1/1
  channel-group 20 mode active
interface port-channel20
  switchport mode trunk
  vpc 20

验证命令包括 show vpc、show vpc brief、show vpc consistency-parameters。若出现 “peer-link not operational” 或 “vPC domain not configured”，应优先检查 Peer-Link 端口状态、Keepalive 可达性与 domain ID 一致性。

五、系统管理与日常维护

系统管理包括主机名、管理 IP、默认网关、NTP、SNMP、日志与用户认证。生产环境建议配置 NTP 以保证 EVPN 日志时间一致，配置 SNMPv3 或 TACACS+ 实现集中认证，并开启 feature nxapi 便于自动化。日常巡检可关注 CPU、内存、接口错包、风扇电源与日志：

show clock
show ntp status
show system resources
show interface counters errors
show logging last 50
show environment

下面这张图把本节的关键对象与操作关系串起来：从硬件角色到 NX-OS 模式、接口/VLAN、vPC 组件，再到系统管理验证点，便于在实验或生产环境中快速定位。

建议在实验环境中先完成 VLAN 与 Trunk 配置，再启用 vPC，最后接入 VXLAN/EVPN。每次批量变更前执行 checkpoint，变更后执行 copy running-config startup-config，并保留 show vpc 与 show interface brief 的输出作为基线。

vPC Peer-Link 与 Peer-Keepalive 不能走同一物理链路；Keepalive 建议使用独立管理网络。若 Peer-Link 故障，vPC 会进入不一致状态，可能导致流量黑洞，需结合 show vpc consistency-parameters 逐项排查。

掌握以上内容后，读者应能独立完成 Nexus 设备的基础初始化、接口与 VLAN 配置、vPC 搭建以及日常巡检。下一阶段将在此基础上引入 VXLAN 隧道与 EVPN 控制面，因此本节中的 VLAN/VNI 映射表、MTU 设置与 vPC 一致性检查，都是后续排障时最常用的切入点。