以太网链路聚合技术与LACP
以太網鏈路聚合技術(Link Aggregation),端口捆綁、鏈路捆綁技術。
通過該技術,我們能將多條以太網鏈路進行捆綁,捆綁之后的這些物理鏈路就形成了邏輯上的一條新的鏈路(Eth-trunk)。
這條聚合鏈路不僅僅在帶寬上成倍的增加,還提供了負載均衡及鏈路冗余。
鏈路聚合技術能夠部署在交換機之間、交換機與防火墻之間、交換機與特定的服務器之間等。
工作方式有以下兩種:
手工負載分擔(Manual load-banlance):
手工負載負擔方式允許在聚合組中手工加入多個成員接口,并且所有的接口均處于轉發狀態,分擔負載的流量。
在這種模式下Eth-Trunk的創建、成員接口的加入都需要手工配置完成,沒有LACP協議報文的參與。
手工負載分擔模式通常用在對端設備不支持LACP協議的情況下。
LACP:
LACP方式是一種利用LACP協議進行聚合參數協商、確定活動接口和非活動接口的鏈路聚合方式。該模式下需要手工創建Eth-Trunk,手工加入Eth-trunk成員接口,但是由LACP協議協商確定活動接口和非活動接口。
LACP模式也稱為M:N模式。這種方式同時可以實現鏈路負載分擔和鏈路冗余備份的雙重功能。在鏈路聚合組中M條鏈路處于活動狀態,這些鏈路負責轉發數據并進行負載分擔,另外N條鏈路處于非活動狀態作為備份鏈路,不轉發數據。當M條鏈路中有鏈路出現故障時,系統會從N條備份鏈路中選擇優先級最高的接替出現故障的鏈路,同時這條替換故障鏈路的備份鏈路變為活躍狀態開始轉發數據。
LACP模式與手工負載分擔模式的主要區別為:LACP模式有備份鏈路,而手工負載分擔模式所有成員接口均處于轉發狀態,分擔負載流量。此外LACP模式下,交換機之間會交互LACP報文。
LACP模式中有一個主動端和被動端的概念,設備LACP優先級高(值越小優先級越高)的一端為主動端。若兩端設備的LACP優先級一樣時,MAC地址小的勝出。聚合鏈路中的活動鏈路由主動端決定。
Selectet和Unselected口:參與流量轉發的端口稱為Selected端口,否則稱為Unselected端口。
處于Selected狀態且端口號最小的端口稱為主端口(Master Port),可以形象的認為聚合組中的所有端口被匯聚到了主端口,主端口在邏輯上代表了整個聚合組。對于GVRP/GMRP、STP/RSTP/MSTP等二層協議,都只從主端口發送,其他數據報文則在各個Selected端口間分擔。
靜態LACP端口狀態協商:
在靜態LACP匯聚組中,端口可能處于三種狀態:selected、unselected、standby。聚合組端口狀態通過本端系統進行協商確定,根據兩端系統中設備ID、端口ID等來解決兩端口的狀態。具體協商原則如下:
比較兩端系統的設備ID(設備ID=系統的LACP協議優先級+系統MAC地址)。先比較系統的LACP協議優先級,如果相同再比較MAC地址。設備ID小的一端被認為較優,這里認為是master設備。
優先級較低的設備認為上slave設備。
在LACP靜態聚合組協商成功之后對組內的端口進行比較,選出參考端口。比較過程:比較端口ID(端口ID=端口的LACP協議優先級+端口號)。首先比較端口的 LACP協議優先級,如果優先級相同再
比較端口號,端口ID小的端口作為參考端口。
與參考端口的速率、雙工、鏈路狀態和基本配置一致且處于UP狀態的端口、并且該端口的對端端口與參考端口的對端端口的配置也一致時,該端口才成為可能處于selected狀態的候選端口,否則端口將
處于unselected狀態。
靜態LACP聚合組中處于selected狀態的端口數量是有限制的,當候選端口的數目未達到上限時,所有候選端口都為selected狀態,其他端口為unselected狀態,當候選端口的數目超過這一限制時,根
端口ID(端口LACP優先級、端口號)選出selected狀態的端口,而因為數目限制不能加入聚合組的端口設置為standby狀態,其余不滿足加入聚合組條件的端口設置為unselected狀態。
總結
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