隨著Internet的日益普及，人們對網路的依賴性也越來越強。這同時對網路的穩定性提出了更高的要求，人們自然想到了基於裝置的備份結構，就像在伺服器中為提高資料的安全性而採用雙硬碟結構一樣。核心交換機是整個網路的核心和心臟，如果核心交換機發生致命性的故障，將導致本地網路的癱瘓，所造成的損失也是難以估計的。
而目前對於業界的所有三層交換機均採用熱備份路由協議（VRRP），而Cisco一般採用自己的私有協議熱備份路由協議（HSRP），但是對於Cisco Catalyst 3750系列交換機一般採用堆疊的方式，透過自帶的堆疊線將多臺交換機堆疊在一起形成一個邏輯交換機。
那麼下面先來看看堆疊與HSRP（熱備份路由協議）的介紹。
堆疊
目前Cisco越來越多的產品支援堆疊了，目前支援堆疊型號有Cisco Catalyst 3750系列，而現在2960S以及3560X與3750X都支援，但是對於這些新型號要使用堆疊功能就必須使用專用的堆疊模組，而Cisco Catalyst 3750系列在包裝箱中預設送了一根0。5的堆疊線，3750交換機相互之間透過思科專有的堆疊電纜連線起來，可將多達9臺思科交換機堆疊成一臺邏輯交換機。該邏輯交換機中的所有交換機共享相同的配置資訊和路由資訊。當向邏輯交換機增加和減少單體交換機時不會影響其效能。
疊加的交換機之間透過兩條環路連線起來。交換機的硬體負責將資料包在雙環路上做負載均衡。環路在這裡充當了這個大的邏輯交換機的背板的角色，在雙環路都正常工作時，資料包在這臺邏輯交換機上的傳輸率為32Gbps。
當一個數據幀需要傳輸時，交換機的軟體會進行計算看哪條環路更可用，然後資料幀會被送到該環路上。如果一條堆疊電纜出故障，故障兩端的交換機都會偵測到該故 障，並將受影響的環路斷開，而邏輯交換機仍然可以以單環的狀態工作，此時的資料包透過率為16Gbps。交換機的堆疊採用菊花鏈方式，連線的方式參考下圖。
交換機堆疊
當若干臺交換機堆疊後，會有一臺交換機負責管理功能，稱其為主交換機（master switch），主交換機會向其它交換機自動更新配置檔案，路由資訊，堆疊資訊。而主交換機採用的是1：N的冗餘備份方式，堆疊中的所有交換機在主交換機 出問題時都可以成為主交換機並取而代之。
主交換機負責下載CAM轉發表到各個交換機，3層交換機的路由資訊也由主交換機負責維護與分發。其它一些QoS特性或訪問控制列表的操作也是由主交換機告 訴其它交換機如何控制。當有新的交換機加入或現有的交換機移走，主交換機會送出一個通知，其它交換機會隨之更新自己的堆疊資訊。
環上的每臺交換機都會有一個MAC地址表儲存自己本地的MAC地址資訊，還會有一個MAC表維護其它交換機的MAC地址資訊。MAC地址表是由主交換機負責更新的。
另外，堆疊交換機處理資料包的方式非常有效，每個資料包有一個24位元組的頭資訊，其中包括包的目的地資訊（該資訊是在堆疊交換機中使用的，是由主交換機給出的）和QoS指示器。
HSRP
對核心交換機採用熱備份是提高網路可靠性的必然選擇。在一個核心交換機完全不能工作的情況下，它的全部功能便被系統中的另一個備份路由器完全接管，直至出現問題的路由器恢復正常，這就是熱備份路由協議（HotStandbyRouterProtocol）。
實現HSRP的條件是系統中有多臺核心交換機，它們組成一個“熱備份組”，這個組形成一個虛擬路由器。在任意時刻，一個組內只有一個路由器是活動的，並由它來轉發資料包，如果活動路由器發生了故障，將選擇一個備份路由器來替代活動路由器，但是在本網路內的主機看來，虛擬路由器沒有改變。所以主機仍然保持連線，沒有受到故障的影響，這樣就較好地解決了核心交換機切換的問題。
為了減少網路的資料流量，在設定完活動核心交換機和備份核心交換機之後，只有活動核心交換機和備份核心交換機定時傳送HSRP報文。如果活動核心交換機失效，備份核心交換機將接管成為活動核心交換機。如果備份核心交換機失效或者變成了活躍核心交換機，將由另外的核心交換機被選為備份核心交換機。
在上面已經瞭解了各自的區別了，下面圖解HSRP與堆疊故障切換與資料流的走向。
熱備份路由協議（HSRP）故障切換與資料流走向
HSRP正常情況下，資料流量走向
資料流量走向
（透過上圖可以得知）正常情況下，終端1去訪問應用伺服器時，首先經過接入層交換機1再到過核心交換機A，透過核心交換機A到過應用伺服器，而完成資料的交換。
當某臺接入層交換機到主核心交換機的線路出現故障，切換至備機，資料流走向
資料流量走向
當接入層交換機1上聯至核心交換機A的資料鏈路出現故障，導致接入層交換機1的資料鏈路切換至核心交換機B，但在切換期間接入層交換機1分丟6個數據包，如上圖所示。
伺服器鏈路出現故障
伺服器鏈路出現故障
當伺服器與核心交換機A之間主鏈路出現故障（如線路、網絡卡等），伺服器主網絡卡切換至備用網絡卡上時，會丟6個數據包，但當主鏈路恢復以後，伺服器會自動從備用網絡卡切換至主網絡卡，而這次切換時資料包不會丟失。具體終端訪問伺服器的資料流走向如上圖。
主交換機出現故障
主交換機出現故障
當核心交換機A出現故障以後，接入層交換機、伺服器等均會從主鏈路切換至備用鏈路，但是在切換期間都會丟6個數據包。
以上則是熱備份路由協議（HSRP）在鏈路或者裝置出現故障以後，在切換期間的一些表現。
堆疊故障切換與資料流走向
堆疊要求：
IOS版本要一致、專用的堆疊模組和堆疊線纜、最大堆疊個數9臺
堆疊的好處：
高密度埠、便於管理（配置時顯示的是一臺交換機，而其他交換機的埠則以slot號顯示）
避免STP（生成樹協議）
注意：
1、堆疊最好成環，否則只有一半的頻寬（16G）。
2、最好把你想作為master的交換機的Priority指為最高15，預設為1，最大為15，值越大越優先。
堆疊後正常情況下，資料流量走向
資料流量走向
在使用Cisco Catalyst 3750系列交換機做堆疊時，將兩臺或多臺Cisco Catalyst 3750系列交換機堆疊以後，會形成一臺邏輯交換機。該邏輯交換機中的所有交換機共享相同的配置資訊和路由資訊。當向邏輯交換機增加和減少單體交換機時不會影響其效能。
在核心交換機與接入層交換機以及伺服器之間，透過兩條鏈路互聯，在核心交換機與接入層交換機上將對應的埠做埠捆綁，而這樣在鏈路上可以達到雙倍的效果，還可以避免STP（生成樹）帶來的問題。
接入層上行鏈路故障
接入層上行鏈路故障
當接入層以交換機1的某條上行鏈路出現故障，而對於該終端1訪問應用伺服器的資料不會終端，而只是在該鏈路的頻寬下降一半而已。
伺服器鏈路出現故障
伺服器鏈路出現故障
當伺服器與核心交換機之間某條鏈路出現故障，也不會導致伺服器丟包情況出現。
單臺核心交換機出現故障
單臺核心交換機出現故障
由於接入層交換機與應用伺服器均採用雙鏈路方式與核心交換機互聯，所以當其中一臺核心交換機出現故障，也不會對整個網路造成丟包情況。
相信透過上面幾張圖大家應該理解了兩種應用的各自區別了吧！