Catalyst 9300 スイッチでの StackPower および XPS 2200 の設定とトラブルシューティング

はじめに

このドキュメントでは、Cisco StackPower と eXpandable Power System（XPS）2200 の設定、および関連する問題のトラブルシューティングの方法について説明します。

前提条件

要件

このドキュメントに関する固有の要件はありません。

背景説明

StackPower は、スイッチのスタックで使用可能なすべての電力を集約し、スタック全体の 1 つの共通電源プールとして管理する機能です。Catalyst 9300 は、専用の StackPower ケーブルを使用するための電力プールを作成する機能を提供します。電源装置に障害が発生した場合や PoE の消費電力が増加した場合、スイッチは共有プールの電力を利用して余分な負荷をサポートできます。 スタック電源は、電力共有モードと冗長モードの2つのモードで導入できます。これにより、電力使用をよりきめ細かく制御できます。

StackPower は、ゼロフットプリントの冗長電源装置（RPS）を提供します。StackWise データスタックと同じように、成長に応じて拡張可能なアーキテクチャをサポートし、インラインパワーで 1+N の冗長性を実現します。 

StackPower 回路の主な役割は、入力電源から多様な負荷への安全な配電を維持することにあります。StackPower は r トポロジ内の 4 台のスイッチからなるスタックをサポートしますが、1 つの StackWise スタック内では複数の電源スタックを使用できます。たとえば、8 台のスイッチからなる StackWise データスタックを 4 台のスイッチからなる 2 つの StackPower スタックに構成できます。スタートポロジでは、最大 8 台のスイッチを 1 つの電源スタックに含めることができます。

コンポーネント

このドキュメントの情報は、C9300 シリーズ スイッチに基づいています。

（C9300L バリアントは StackPower をサポートしていません）

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

次の表に、Cisco StackPower および XPS のさまざまなケーブルを示します。

『シスコ StackPower および XPS ケーブルにはキーが付いており、コネクタの接続先がわかるように両端に色付きのバンドが付いています。

ヒント：緑色のバンドが付いているケーブルの端は、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチにのみ接続できます。 黄色のバンドが付いているケーブルの端は、9300 シリーズ スイッチか XPS 2200 に接続できます。

図 1.付属している 0.3 m の Cisco StackPower ケーブルと 1.5 m のケーブル 1 本の両方を使用するリング構成を示します。この例では、スイッチは垂直ラックにスタックされています。

StackPower および StackWise ケーブルが正しく取り付けられている状態

図 2：  リングトポロジ 

Cisco Expandable Power System 2200

スタートポロジには、XPS 2200 の拡張可能な電源システムが必要です。 XPS 2200は次世代の冗長電源システムで、最大8台のCisco Catalyst 9300シリーズスイッチの冗長性に加え、最大8台の9300シリーズスイッチのCisco StackPower機能を提供します。

Cisco eXpandable Power System（XPS）2200 は、独立型電源システムで、Catalyst スイッチに接続できます。XPS 2200 は、接続されている装置で電源装置の故障が発生した場合、その装置にバックアップ電力を供給できます。また、Catalyst 電源スタックでは、電源スタック バジェットに追加の電力を供給できます。XPS 2200 の電源ポートと内部電源装置は、冗長電源（RPS）モードまたはスタック電源（SP）モードで動作できます。

XPS 2200 電源モード

XPS には 2 台の電源装置があり、それぞれ RPS モードまたは SP モードで動作できます。

SP モードでは、XPS のすべての SP ポートは同じ電源スタックに属します。電源スタックに XPS を入れると、スタックのトポロジはスター トポロジになり、最大 9 台のメンバ スイッチと XPS 2200 で構成されます。SP モードの XPS 電源装置は、電力バジェットで考慮されます。両方の XPS 電源装置が RPS モードの場合、電源スタックは、SP モードの XPS ポートに接続されているスイッチだけで構成され、電力バジェットはそれらのスイッチの電源装置によって決まります。

電源装置のロールに不整合がある場合、たとえば、1 つの XSP ポートが RPS に設定されていて、電源装置が両方とも SP モードの場合、XPS はこの不整合を検出してエラー メッセージを送信します。

eXpandable Power System 2200 の制限事項

図 3：スタートポロジの設定を示します。この例では、スイッチは垂直ラックにスタックされています。

Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチには複数の電源オプションが用意されており、スタック内のどのスイッチでも、任意の組み合わせで任意の電源を使用できます。 

次の表に、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチのさまざまな電源オプションを示します。

Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチは、冗長電源用に 2 個のスロットを搭載していますが、48 ポートスイッチにフル PoE+ が展開されていない限り、1 台のスイッチを稼働させるのに必要な電源は 1 つだけです。この場合、所要電力は 1,700W を超えますが、これは使用可能な最大の電源から供給される 1,100W を超えています。スイッチをCisco StackPowerスタック内に配置する場合、このスイッチの要件を満たすためにスタックに追加電力を供給できれば、2つ目の電源は必要ありません。ただし、適切なエアーフローを維持するためには、電源スロットをカバーする必要があります。

スタンドアロンスイッチかスタックのいずれかで電源タイプを混在させることができます。つまり、350W AC 電源（データ専用スイッチのデフォルト）と 715W AC 電源や 1,100W AC 電源（フル PoE スイッチのデフォルト）、または 715W DC 電源を組み合わせて使用することが可能です。

StackPower への新しいスイッチの追加

Cisco StackPower テクノロジーは、Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチの MCU を起動するのに十分な電力を確保し、スタックの復元力を向上させます。動作中の電源スタック（リングまたはスター）に新しいメンバーを追加する場合、現在動作中の電源スタックへのサービスを中断する必要はありません。また、いずれかのリングへのサービスを中断することなく、（2 台のスイッチからなる 2 つのリングを 4 台のスイッチからなる 1 つのリングにするなど）動作中の 2 つのリングを「マージ」することも可能です。いずれの場合も、（サービスが中断されないよう）リングが一度に 1 つのポイントでのみ切断されるように注意する必要があります。

StackPower の動作モード

Cisco StackPower には、共有と冗長の 2 つの動作モードがあります。

共有モード（デフォルト）では、すべての入力電力をスタック内のあらゆる場所で使用できます。使用可能な総電力は、電力割り当ての決定に使用されます。電源装置に障害が発生した場合は、電力バジェットに残っている使用可能な電力が使用されるため、システムコンポーネントや PoE デバイスに影響が及ぶことはありません。電力バジェットに十分な電力がない場合、優先順位に基づいて PoE デバイスがシャットダウンされた後、スイッチがシャットダウンされる可能性があります。デフォルトでは、以下の順に電力が制限されます。

• 低優先順位ポート
• 高優先順位ポート
• スイッチ 

電力使用の優先順位は設定で変えることができます。デフォルトでは、システム内のポートはすべて、優先順位が低くなっています。

冗長モードでは、最大の電源から供給される電力が電力バジェットから差し引かれます。これにより、使用可能な総電力は少なくなりますが、電源障害が発生したときにバックアップ電源を使用できます。

図 4： StackPower の動作モード（共有と冗長）を示します。

ヒント：StackPower は、新しいスイッチがスタックに追加された場合に備えて 30W の電力も確保します。

インテリジェントな負荷管理

Cisco StackPower には、データスタック内の最大 8 台のスイッチとスタック全体のすべてのポートをカバーする優先順位スキームがあります。優先順位はスタックの作成時にデフォルトで設定されますが、設定可能となっており、スイッチまたは電力供給先デバイスへの電力供給の優先順位に影響します。この優先順位により、電力不足が発生した場合に電力供給先デバイスとスイッチの電源をオフにする順序が決まります。インテリジェントな負荷管理により、適切な負荷制限が可能になります。このスイッチには、システム（またはスイッチ）の優先順位、高優先順位 Power over Ethernet（PoE）ポートの優先順位、低優先順位 PoE ポートの優先順位という 3 つの設定可能な優先順位があります。

図 5.Cisco StackPower のデフォルトの優先順位を示します。

ヒント：何も設定されていない場合、デフォルトの優先順位の範囲は、スイッチが 1 ～ 9、高優先順位ポートが 10 ～ 18、低優先順位ポートが 19 ～ 27 になります。

Cisco StackPower の設定

コマンド stack-power stack<NAME> を使用して、ユーザー定義のスタックの StackPower モードとその他の値を定義します。

Catalyst-9300(config)#stack-power stack MyPowerStack
Catalyst-9300(config-stackpower)#?
Power stack configuration mode:
  default   Set a command to its defaults
  exit      Exit from power stack configuration
  mode      Power stack mode
  no        Negate a command or set its defaults

目的のスイッチを指定し、stack-power switch<number> コマンド を使用して優先順位値を設定します。

Catalyst-9300#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z
Catalyst-9300(config)#stack-power switch 3
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority switch 3
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority high 10
Catalyst-9300(config-switch-stackpower)#power-priority low 20
Catalyst-9300(config)#end

ヒント：電源スタックの各スイッチ、および各スイッチの高優先順位ポートと低優先順位ポートすべての優先順位値を設定することにより、電力が失われて負荷制限が必要になったときにシャットダウンされるスイッチとポートの順序を設定できます。優先順位値は 1 ～ 27 であり、最も高い値のポートが最初にシャットダウンされます。

コマンド power inline port priority<high/low> を使用して、インターフェイスを高優先順位または低優先順位に設定します。

Catalyst-9300(config)#interface GigabitEthernet1/0/1
Catalyst-9300(config-if)#power inline port priority ?
high high priority port

low  low priority port

ヒント：どのスイッチでも、スイッチの優先順位値はポートの優先順位値より低くなければならず、高優先度の値は低優先度の値より低く設定する必要があります。各スイッチ、および各スイッチの高優先順位ポートと低優先順位ポートに異なる優先順位値を設定することをお勧めします。この設定により、電源が失われた場合に一度にシャットダウンされるデバイスの数が制限されます。同じ電源スタックの異なるスイッチに同じ優先順位値を設定しようとすると、設定は許可されますが、ログメッセージが表示されます。

StackPower の設定の確認

ここでは、設定が正常に機能しているかどうかを確認します。

コマンド show stack-power detail を使用して、電源スタックがスイッチで正しく識別されていることと StackPower ポートが接続されていることを確認します。このコマンドを使用するとトポロジ情報も表示され、スタックが想定どおりにケーブル接続されていることを確認できます。

Catalyst-9300#show stack-power detail

Power Stack          Stack  Stack   Total  Rsvd   Alloc  Unused Num Num
Name                 Mode   Topolgy Pwr(W) Pwr(W) Pwr(W) Pwr(W) SW  PS
-------------------- ------ ------- ------ ------ ------ ------ --- -
Powerstack-1         SP-PS  Ring    5115   35     1180   3900   4   5

Power stack name: Powerstack-1   <<---- StackPower Name
Stack mode: Power sharing        <<---- StackPower Operational Mode
Stack topology: Ring
Switch 1:
Power budget: 1200
Power allocated: 240
Low port priority value: 20     
High port priority value: 11    
Switch priority value: 2        
Port 1 status: Connected
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 4 - dcf7.199a.5e80
Neighbor on port 2: Switch 2 - 046c.9d1f.3400



Switch 2:
Power budget: 1230
Power allocated: 240
Low port priority value: 19
High port priority value: 10
Switch priority value: 1            <<---- Priority StackPower values
Port 1 status: Connected             
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 1 - 046c.9d1f.3b80   <<---- StackPower neighbors
Neighbor on port 2: Switch 3 - 046c.9d1f.6c00



Switch 3:
Power budget: 1230
Power allocated: 240
Low port priority value: 21
High port priority value: 12
Switch priority value: 3
Port 1 status: Connected        <<---- StackPower ports status
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 2 - 046c.9d1f.3400
Neighbor on port 2: Switch 4 - dcf7.199a.5e80



Switch 4:
Power budget: 1420
Power allocated: 460
Low port priority value: 22
High port priority value: 13
Switch priority value: 4
Port 1 status: Connected
Port 2 status: Connected
Neighbor on port 1: Switch 3 - 046c.9d1f.6c00
Neighbor on port 2: Switch 1 - 046c.9d1f.3b80

次の表に、StackPower の確認に使用できるさまざまなコマンドを示します。

スタック内にある各スイッチの電源のステータスを表示するには、show environment power all コマンドを使用します。以下の出力には、4 メンバーのスタックが示されています。バンク 1A、1B、4B には電源がありません。

Catalyst-9300#show environment power all

SW    PID                 Serial#      Status            Sys Pwr   PoE Pwr   Watts
--   ------------------   ----------   ---------------   -------   -------   ----
1A   Not Present
1B   Not Present
2A   PWR-C1-1100WAC       LIT21212WAR  OK                Good      Good      1100
2B   PWR-C1-715WAC        LIT211549FX  OK                Good      Good      715
3A   PWR-C1-1100WAC       LIT21212NFY  OK                Good      Good      1100
3B   PWR-C1-1100WAC       DTN2145V53F  OK                Good      Good      1100
4A   PWR-C1-1100WAC-P     ART2216FDQJ  OK                Good      Good      1100
4B   Not Present

ヒント：電源スロットの名前は、左から順に付けられます。つまり、電源スロット A は左側にあり、電源スロット B は右側（スイッチの端の最も近く）にあります。

Cisco eXpandable Power System 2200 の設定

ユーザー定義のスタックの XPS 名とその他の値を定義します。

Catalyst-9300(config)#power xps ? 
  <1-16>  Switch Number

Catalyst-9300(config)#power xps 1 name ?        <<---- In a stacked system, the switch-number entered must be the switch number of the active switch. 
  WORD          Name of the XPS
  serialnumber  Use the XPS serial number as the name   <<---- Use the serial number of the XPS 2200 as the system name.

Catalyst-9300(config)#power xps 1 name MY_XPS ?  <<---- Enter a name for the XPS 2200 system. The name can have up to 20 characters.
  <cr>  <cr>

Catalyst-9300(config)#power xps 1 port 1 name ?   <<---- Enter a name for the XPS 2200 switch 1 stackpower port 1
  WORD          Name of port
  hostname      Use the connected switch's hostname as the port name
  serialnumber  Use the connected switch's serial number as the port name

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 ?        <<---- Switch 1 StackPower port 1
  mode      Set the mode of the XPS port
  priority  Set the priority of the XPS port
  role      Set the role of the XPS port

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 mode ?
  disable   Set XPS port mode to disable   <<---- Disable (shut down) the XPS port.
  enable    Set XPS port mode to enable    <<---- Enable the XPS port. This is the default

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 priority ? 
  <1-9>     XPS port priority              <<---- Set the RPS priority of the port. The range is 1 to 9, The 1 is the highest priority. The default priority is the XPS port number.

Catalyst-9300#power xps 1 port 1 role ?
  auto      Set XPS port role to auto Stack Power <<---- The port mode is determined by the switch connected to the port. This is the default.
  rps       Set XPS port role to RPS              <<---- The XPS acts as a back up if the switch power supply fails. At least one RPS power supply must be in RPS mode for this configuration.

Catalyst-9300#power xps 1 supply ?    <<---- Select the power supply to configure. Power supply A is on the left (labeled PS1) and power supply B (PS2) is on the right.
  A  XPS power supply A
  B  XPS power supply B

Catalyst-9300#power xps 1 supply A mode ?
  rps  RPS                           <<---- Set the power supply mode to RPS, to back up connected switches. This is the default setting for power supply A (PS1)
  sp   Stack Power                   <<---- Set the power supply mode to stack power (SP), to participate in the power stack. This is the default setting for power supply B (PS2).
  
Catalyst-9300#power xps 1 supply A (on|off) <<---- Sets the XPS power supply to be on or off. The default is for both power supplies to be on.

トラブルシュート

ここでは、設定のトラブルシューティングに使用できる情報を示します。

問題 - 無効なリング：C9300 は、4 台のスイッチからなる StackPower スタックをサポートします。メンバーが 4 つを超えるデータスタックが単一の StackPower リングに物理的にケーブル接続されると、一般的な問題が発生し、無効なトポロジを示す syslog が生成されます。

%PLATFORM_STACKPOWER-3-INVALID_TOPOLOGY: Invalid power stack topology observed by switch 1. More than four switches are connected in ring topology

解決策：リングトポロジが使用されている場合は、電源スタックに構成するメンバーを 4 つまでにします。データスタックのメンバーが 4 つを超える場合は、2 つ以上の StackPower リングをケーブル接続します。単一のデータスタックは、複数の電源スタックをサポートします。

問題 - ケーブル接続の問題：スイッチが StackPower ポートに接続されているケーブルとの接続を失うと、システムはこれを再挿入とみなして syslog を生成します。

%PLATFORM_STACKPOWER-6-CABLE_EVENT: Switch 4 stack power cable 2 inserted

解決策：syslog には、どのスイッチとポートが切断されるのかが示されます。このケーブルを物理的に点検して接続し直します。  問題が解消されない場合は、テクニカル アシスタンス センター（TAC）にお問い合わせください。

問題 - 電源装置の不均衡：スタックメンバーに含まれる電源装置の数が不均衡な場合は、syslog が生成されます。

%PLATFORM_STACKPOWER-4-UNBALANCED_PS: Switch 1's power stack has unbalanced power supplies

解決策：電源スタック内の各シャーシに同数の電源装置を取り付けます。各シャーシでワット数が混在する電源装置がサポートされます。

問題 - StackPower の競合：StackPower のメンバーが 4 つを超えると syslog が生成されます。

%PLATFORM_STACKPOWER-4-PRIO_CONFLICT: Switch 4's power stack has conflicting power priorities. Device ports continue to reset

解決策：リングトポロジでは、最大 4 台のスイッチを電源スタックに含めることができます。また XPS 2200 を使用するスタートポロジでは、最大 8 台のスイッチで電源を共有できます。

問題 - StackPower の冗長性の損失：StackPower（冗長モード）の電源がスタックにないか、機能に問題がある場合は syslog が生成されます。 

%PLATFORM_STACKPOWER-4-REDUNDANCY_LOSS:Switch 3's power stack lost redundancy and is now operating in power sharing mode.

解決策：StackPower のケーブルと電源を確認し、PSU のハードウェアの問題を検証/破棄します。

問題 - StackPower ケーブル A の電流：ハードウェア障害を示している可能性があります。

%PLATFORM_STACKPOWER-4-CABLE_A_CURRENT_IN: Switch 1 stack power cable 1 inward current is over the limit

解決策：TAC に問い合わせて、さらにトラブルシューティングを行います。

問題 - ケーブルが接続された状態で StackPower ポートが未接続のままになる：StackPower ケーブルを接続するときに、StackPower ポートがシャットダウン状態になっていないことを確認します。ケーブルがシャットダウンされたポートに接続されている場合、もう一方の端は NoConn 状態のままになります。このシナリオでは、8 メンバーのデータスタックのケーブルが正しく設定されておらず、いくつかのポートがシャットダウン状態になる問題が発生しました。スタックケーブルが正しく取り付けられた後、StackPower トポロジが期待どおりに解決されませんでした。

C9300-Stack#show stack-power neighbors
Power Stack            Stack    Stack     Total   Rsvd     Alloc   Sw_Avail Num    Num
Name                   Mode     Topolgy   Pwr(W)  Pwr(W)   Pwr(W)  Pwr(W)   SW     PS
--------------------   ------   -------   ------  ------   ------  ------   -----  ----

Powerstack-1           SP-PS    Stndaln   2200    0        243     1957     1      2
Powerstack-1-2         SP-PS    Ring      2200    30       243     1927     1      2
Powerstack-12          SP-PS    Ring      4400    30       486     3884     2      4
Powerstack-14          SP-PS    Ring      4400    30       486     3884     2      4
Powerstack-1-1         SP-PS    Stndaln   2200    0        243     1957     1      2

    Power Stack               Port 1   Port 1            Port 2  Port 2
SW  Name                      Status   Neighbor SW:MAC   Status  Neighbor SW:MAC
--  --------------------      ------   ----------------  ------  ----------------
1   Powerstack-1              Shut     -                 Shut    -
2   Powerstack-1-2            Conn     1:7018.a76c.8a00  NoConn  -
3   Powerstack-12             NoConn   -                 Conn    4:7018.a733.9b00
4   Powerstack-12             Conn     3:7018.a733.8f00  NoConn  -
5   Powerstack-12             Conn     6:7018.a76c.b100  NoConn  -
6   Powerstack-14             Shut     -                 Conn    7:7018.a76d.1680
7   Powerstack-14             Conn     6:7018.a76c.b100  Shut -
8   Powerstack-1-1            NoConn   -                 NoConn -

解決策：障害やエラーが発生すると、電源スタックポートがシャットダウンされる可能性があるため、コマンドラインかシステムのリロードによって手動で再度有効にする必要があります。

考慮事項

• リングトポロジでは、スタックあたりのスイッチの台数は 4 台のみとなります。
• スイッチとポートの優先順位に関しては、低い値が高い値より優先されます。
• スイッチの優先順位値は、ポートの優先順位値より低くなければなりません。
• 高優先順位の値は、低優先順位の値より低く設定する必要があります。
• StackPower ケーブルは、必要な場合にのみ取り外して再接続します。不必要な再挿入により、ケーブルの寿命が短くなります。
• 新しいスイッチは、サービスを中断することなく確立された電源スタックに参加できます。StackPower ケーブルは、電源が入った状態で挿入することが可能です。
• 問題が解消されない場合は、TAC にお問い合わせください。

StackPower の警告

関連情報

Cisco StackPower とは（ホワイトペーパー）

Cisco Catalyst 9300 シリーズ スイッチ ハードウェア設置ガイド

テクニカル サポートとドキュメント - Cisco Systems