LACP學(xué)習筆記

1、lac學(xué)習筆記一、lac藺介1、lac新議簡介基于 ieee802.3ad 標準的 lacp（link aggregation control protocol,鏈路匯聚控制協(xié)議）是一種實現(xiàn)鏈路動態(tài)匯聚與解匯聚的協(xié)議。lacp協(xié)議通過lacpdulinkaggregation control protocol data unit ,鏈路匯聚控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元）與對 端交互信息。使能某端口的lacp協(xié)議后，該端口將通過發(fā)送lacpd晌對端通告自己的系統(tǒng)優(yōu)先級、系統(tǒng)mac端口優(yōu)先級、端口號和操作key。對端接收到這些信息后，將這 些信息與其它端口所保存的信息比較以選擇能夠匯聚的端口，從而雙方可以對端

2、 口加入或退出某個動態(tài)匯聚組達成一致。2、lac報文主要字段介紹：actor_port/partner_port ：本端 / 對端接口信息。actor_state/partner_state ：本端 / 對端狀態(tài)。actor_system_priority/partner_system_priority ：本端 / 對端系統(tǒng)優(yōu)先級。actor_system/partner_system ：本端 / 對端系統(tǒng) id 。actor_key/partner_key :本端/對端操作key,各接口的該值相同才能夠聚合。actor_port_priority/partner_port_priority

3、：本端 / 對端接口優(yōu)先級。二、鏈路聚合的分類1、 手工負載分擔模式鏈路聚合1)手工匯聚概述手工負載分擔模式是一種最基本的鏈路聚合方式，在該模式下， eth-trunk 接口 的建立，成員接口的加入完全由手工來配置，沒有鏈路聚合控制協(xié)議的參與。該模式下所有成員接口( selected )都參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，分擔負載流量，因此稱為手工負載分擔模式。手工匯聚端口的 lacp 協(xié)議為關(guān)閉狀態(tài)，禁止用戶使能手工匯聚端口的lacp協(xié)議。2) 手工匯聚組中的端口狀態(tài)在手工匯聚組中， 端口可能處于兩種狀態(tài)： selected 或 standby 。 處于 selected 狀態(tài)且端口號最小的端口為匯聚組的主端

4、口，其他處于 selected 狀態(tài)的端口為匯聚組的成員端口。由于設(shè)備所能支持的匯聚組中的最大端口數(shù)有限制，如果處于 selected 狀態(tài)的端 口數(shù)超過設(shè)備所能支持的匯聚組中的最大端口數(shù)，系統(tǒng)將按照端口號從小到大的順序選擇一些端口為 selected 端口，其他則為 standby 端口。3)手工匯聚對端口配置的要求一般情況下，手工匯聚對匯聚前的端口速率和雙工模式不作限制。但對于以下情況，系統(tǒng)會作特殊處理：對于初始就處于down犬態(tài)的端口，在匯聚時對端口的速率和雙工模式?jīng)]有限制；對于曾經(jīng)處于 up 狀態(tài)，并協(xié)商或強制指定過端口速率和雙工模式，而當前處于dow玳態(tài)的端口，在匯聚時要求速率和雙工

5、模式一致；對于一個匯聚組，當匯聚組中某個端口的速率和雙工模式發(fā)生改變時，系統(tǒng)不進行解匯聚，匯聚組中的端口也都處于正常工作狀態(tài)。但如果是主端口出現(xiàn)速率降低和雙工模式變化，則該端口的轉(zhuǎn)發(fā)可能出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。2、 lacp 協(xié)議鏈路聚合lacp( link aggregation control protocol )鏈路聚合包含兩種類型：1） 靜態(tài) lacp 模式鏈路聚合a)靜態(tài)lacp模式鏈路聚合簡介靜態(tài) lacp 模式下， eth-trunk 接口的建立，成員接口的加入，都是由手工配置完成的。但與手工負載分擔模式鏈路聚合不同的是，該模式下lacp協(xié)議報文參與活動接口的選擇。也就是說，當把一組接口加

6、入eth-trunk 接口后，這些成員接口中哪些接口作為活動接口，哪些接口作為非活動接口還需要經(jīng)過lacp協(xié)議報文的協(xié)商確定。靜態(tài)匯聚端口的 lacp 協(xié)議為使能狀態(tài)，當一個靜態(tài)匯聚組被刪除時，其成員端口 將形成一個或多個動態(tài)lacp匯聚，并保持lacp使能。禁止用戶關(guān)閉靜態(tài)匯聚端 口的lacp協(xié)議。b）靜態(tài)匯聚組中的端口狀態(tài)在靜態(tài)匯聚組中，端口可能處于兩種狀態(tài)：selected 或standby。selected 端口和standby端口都能收發(fā)lacp協(xié)議，但standby端口不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶報文。說明：在一個匯聚組中，處于 selected 狀態(tài)且端口號最小的端口為匯聚組的主端口，其 他處于

7、 selected 狀態(tài)的端口為匯聚組的成員端口。在靜態(tài)匯聚組中，系統(tǒng)按照以下原則設(shè)置端口處于 selected 或者 standby 狀態(tài)：系統(tǒng)按照端口全雙工 / 高速率、全雙工 /低速率、半雙工 / 高速率、半雙工 / 低速率的優(yōu)先次序，選擇優(yōu)先次序最高的端口處于 selected 狀態(tài)，其他端口則處于standby 狀態(tài)。與處于 selected 狀態(tài)的最小端口所連接的對端設(shè)備不同，或者連接的是同一個對端設(shè)備但端口在不同的匯聚組內(nèi)的端口將處于 standby 狀態(tài)。端口因存在硬件限制 （如不能跨板匯聚） 無法匯聚在一起， 而無法與處于 selected狀態(tài)的最小端口匯聚的端口將處于 st

8、andby 狀態(tài)。與處于 selected 狀態(tài)的最小端口的基本配置不同的端口將處于 standby 狀態(tài)。由于設(shè)備所能支持的匯聚組中的 selected 端口數(shù)有限制，如果當前的成員端口數(shù)超過了設(shè)備所能支持的最大selected 端口數(shù)，系統(tǒng)將按照端口號從小到大的順序選擇一些端口為 selected 端口，其他則為 standby 端口。2） 動態(tài) lacp 模式鏈路聚合a）動態(tài)lacp模式鏈路聚合簡介動態(tài) lacp 模式下， eth-trunk 接口的建立，成員接口的加入，活動接口的選擇 士完全由lacp協(xié)議通過協(xié)商完成。這就意味著啟用了動態(tài)lacp協(xié)議的兩臺直連設(shè)備上，不需要創(chuàng)建eth-

9、trunk 接口，也不需要指定哪些接口作為聚合組成員接口，兩臺設(shè)備會通過lacp協(xié)商自動完成鏈路的聚合操作。動態(tài)lacp匯聚是一種系統(tǒng)自動創(chuàng)建/刪除的匯聚，不允許用戶增加或刪除動態(tài)lacp匯聚中的成員端口。只有速率和雙工屬性相同、連接到同一個設(shè)備、有相同基本配置的端口才能被動態(tài)匯聚在一起。即使只有一個端口也可以創(chuàng)建動態(tài)匯聚，此時為單端口匯聚。動態(tài)匯聚中，端口的lacp協(xié)議處于使能狀態(tài)。b）動態(tài)匯聚組中的端口狀態(tài)在動態(tài)匯聚組中，端口可能處于兩種狀態(tài)：selected 或standby。selected 端口和standby端口都能收發(fā)lacp協(xié)議，但standby端口不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶報文。由于設(shè)備

10、所能支持的匯聚組中的最大端口數(shù)有限制，如果當前的成員端口數(shù)量超過了最大端口數(shù)的限制，則本端系統(tǒng)和對端系統(tǒng)會進行協(xié)商，根據(jù)設(shè)備id 優(yōu)的一端的端口 id 的大小，來決定端口的狀態(tài)。具體協(xié)商步驟如下：比較設(shè)備id （系統(tǒng)優(yōu)先級+系統(tǒng)mac地址）。先比較系統(tǒng)優(yōu)先級，如果相同再比 較系統(tǒng)mac®址。設(shè)備id小的一端被認為優(yōu)。比較端口 id （端口優(yōu)先級+端口號）。對于設(shè)備id 優(yōu)的一端的各個端口，首先比較端口優(yōu)先級，如果優(yōu)先級相同再比較端口號。端口id 小的端口為selected 端口，剩余端口為 standby 端口。在一個匯聚組中，處于 selected 狀 態(tài)且端口號最小的端口為匯聚組

11、的主端口，其他處于selected 狀態(tài)的端口為匯聚組的成員端口。說明：與手工匯聚組不同的是，在靜態(tài)匯聚組和動態(tài)匯聚組中，處于down勺端口為standby 狀態(tài)。三、lac陵現(xiàn)原理1、手工匯聚原理手工負載分擔模式鏈路聚合是應(yīng)用比較廣泛的一種鏈路聚合，大多數(shù)運營級網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備均支持該特性，當需要在兩個直連設(shè)備間提供一個較大的鏈路帶寬而對端設(shè)備又 不支 持lacp協(xié)議時，可以使用手工負載分擔模式說明: 手工負載分擔模式的eth-trunk接口可以聚合不同單板、不同雙工模式的成員接 口。2、靜態(tài)匯聚原理 a）基本概念靜態(tài)lacp模式鏈路聚合是一種利用lacp協(xié)議進行參數(shù)協(xié)商選取活動鏈路的聚合 模 式

12、。該模式由lacp協(xié)議確定聚合組中的活動和非活動鏈路，又稱為 m： n模式, 即m條活動鏈路與n條備份鏈路的模式。這種模式提供了更高的鏈路可靠性，并且 可以 在m條鏈路中實現(xiàn)不同方式的負載均衡。圖2,靜態(tài)lacp模式組網(wǎng)圖w/w.jdcci&com ccle那點事m:n模式的eth-trunk接口中m和n的值可以通過配置活動接口數(shù)上限閾值來確ae°b）系統(tǒng)lacp優(yōu)先級靜態(tài)lacp模式下，兩端設(shè)備所選擇的活動接口必須保持一致，否則鏈路聚合組就 無法建立。而要想使兩端活動接口保持一致，可以使其中一端具有更高的優(yōu)先級， 另一端根據(jù)高優(yōu)先級的一端來選擇活動接口即可。系統(tǒng) lacp優(yōu)

13、先級就是為了區(qū)分 兩端優(yōu)先級的高低而配置的參數(shù)。系統(tǒng)lacp優(yōu)先級值越小優(yōu)先級越高，缺省系統(tǒng) lacp優(yōu)先級值為32768。c）接口 lacp優(yōu)先級接口 lacp優(yōu)先級是為了區(qū)別不同接口被選為活動接口的優(yōu)先程度。接口lacp優(yōu)先級值越小，優(yōu)先級越高。缺省情況下，接口lacp優(yōu)先級為32768。d）靜態(tài)模式eth-trunk接口建立過程靜態(tài)模式eth-trunk接口建立過程如下所示： 兩端互相發(fā)送lacpdu報文 兩端設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)lacp優(yōu)先級確定主動端 兩端設(shè)備根據(jù)接口 lacp優(yōu)先級確定活動接口，最終以主動端設(shè)備的活動接口 確定兩端的活動接口。e）互發(fā)lacpdu報文在兩端設(shè)備cx-a和cx

14、-b上創(chuàng)建eth-trunk接口并配置為靜態(tài)lacp模式，然后向 eth-trunk接口中手工加入成員接口。此時成員接口上便啟用了 lacp協(xié)議，兩端 互相發(fā)出lacpdu艮文，如下圖所示。圖2-4靜態(tài)lacp模式鏈路聚杏生建eacpd仃示漆隨軍cx*alagpdu cx-blacpduf）確定主動端eth-trunk兩端設(shè)備均會收到對端發(fā)來的lacp報文，根據(jù)報文中的優(yōu)先級字段， 確認活動接口。優(yōu)先級字段的值越小，優(yōu)先級越高。如下圖所示，當cx-b收到cx-a發(fā)送lacp報文時，cx-b會查看并記錄對端信息， 并且比較系統(tǒng)優(yōu)先級字段。cx-a的系統(tǒng)優(yōu)先級為10,高于cx-b的系統(tǒng)優(yōu)先級， 所

15、以選擇cx-a為主動端。此時cx-b將按照cx-a的接口優(yōu)先級選擇活動接口。如 果eth-trunk鏈路兩端設(shè)備的系統(tǒng)優(yōu)先級一致，系統(tǒng)將選擇系統(tǒng) id字段較小的 作為主動端。系統(tǒng)id由設(shè)備的mac地址產(chǎn)生。圖2-5確定靜態(tài)lacp模式主動端示意srwjdcc屋8m ccee那點事 選出主動端后，兩端都會以主動端的接口優(yōu)先級來選擇活動接口。如上圖所示，cx*ag日寬門g日m ck,brei加泛exge2w1ge2/0/1選擇主動端ge2m選擇活動接口gewb gewflge2-0hget/0/1gewex系統(tǒng)優(yōu)先級接口gigabitetlieinet 1m.icx-a10gigabireth e

16、nter 1 ;0,2giabitetliemetgigabiretliemet 1/0 icx-b11gi tetliemet 1/0/2giabitetlieinet 2 fo 1ge2/0/1接口優(yōu)先級1233群g）選擇活動接口cx-a 為主動端， cx-a 的接口 ge1/0/1、 ge1/0/2 的優(yōu)先級高于接口 ge2/0/1 ，此 時接口 ge1/0/1、ge1/0/2被選為活動接口，組成lacp聚合組，以負載分擔的方 式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。2、靜態(tài)匯聚原理動態(tài)匯聚和靜態(tài)匯聚原理類似，只是動態(tài)匯聚中所有端口都是通過協(xié)議確定，而 不是像靜態(tài)匯聚通過協(xié)議在指定端口中確定匯聚相關(guān)端口。四、實現(xiàn)細

17、節(jié)1、鏈路聚合控制的相關(guān)參數(shù)a) lacpj、議如何唯一的標識聚合組：系統(tǒng)id (system id),由“系統(tǒng)優(yōu)先級+系統(tǒng)ma觸址”組成，其中，之所以要 有“系統(tǒng)優(yōu)先級”，是因為lac的議中，鏈路聚合兩端設(shè)備扮演不同角色，有了 “系統(tǒng)優(yōu)先級”，管理員可以通過配置干預(yù)角色選舉。b)端口 id (port id ):對于參與鏈路聚合的各個端口，也需要在設(shè)備內(nèi)部唯一標識，端口 id由“端口優(yōu) 先級 +端口號”組成，之所以需要“端口優(yōu)先級”，也是因為涉及端口的不同角色 選舉c) aggregator id ：在一個設(shè)備上， 能進行多組聚合， 即有多個 aggregator ， 為了區(qū)分這些 aggr

18、egator ， 給每個 aggregator 分配了一個聚合id(aggregator id )，為一個16位整數(shù)2、端口key聚合端口中有兩種key ：一種是操作key ，一種是管理key。操作key是為形成聚合當前使用的key,管理key是允許管理者對key值進行操作的 key。3、 操作 key在動態(tài)lac聚合中，只有操作kew目同的端口才能屬于同一個聚合組，你可以認為 操作kem目同的端口，其屬性相同。在手工聚合和靜態(tài)lac震合中，雖然同一個聚合組中的端口的操作 keyt一定相同 (因端口由管理員手工加入)，但是 selected端口的操作ke定相同。操作 key 是在端口匯聚時，系

19、統(tǒng)根據(jù)端口的配置(即速率、雙工、基本配置、管理key)生成的一個配置組合。(1) 對于手工匯聚組和靜態(tài)匯聚組， selected 的端口有相同的操作key。(2)靜態(tài)匯聚端口在使能lacp后，端口的管理key與匯聚組id相同。(3)動態(tài)匯聚端口在使能lacp協(xié)議后，其管理key缺省為零。(4) 對于動態(tài)匯聚組，同組成員一定有相同的操作key。4、六要素a)四個要素：一個聚合組來說， 如果需要進行唯一標識的話， 需要包含四個元素： 本端系統(tǒng) id、 本端操作key對端系統(tǒng)id、對端操作keyb)兩個要素：系統(tǒng)中并不是所有聚合組都包含多個鏈路，為了區(qū)分只包含單個鏈路的聚合組的情況，還需要額外加上兩

20、個元素：本端端口id和對端端口 id。c)結(jié)論：這六個元素唯一確定了一個聚合組， 稱為聚合組 id(link aggregation group id，lag id)。如果一個聚合組中包含多個鏈路，那么 lag id中，本端端口 id和對端 端口 id為0,相當于只用四元組就可以刻畫包含多個鏈路的聚合組。5、端口類型：a) selectet 和 unselected ：參與流量轉(zhuǎn)發(fā)的端口稱為 selected 端口，否則稱為 unselected 端口b) 主端口( master端口)處于 selected 狀態(tài)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

21、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/gmrpstp/rstp/mstp二層協(xié)議，都只從主端口發(fā)送，其他數(shù)據(jù)報文則在各個selected 端口間分擔。c)補充：由于 selected 與 unselected 端口在實際狀態(tài)下的選取受到硬件的影響，所以不同 廠家產(chǎn)品的具體表現(xiàn)形式可能有差異5、lac鄙定端口判斷將一個端口綁定到 aggregator 的關(guān)鍵依據(jù)是lag id ，判斷方法是：(l)aggregator的操作ke林口端口的操作keyf目同。 已經(jīng)綁定到這個aggregator的其他端口和這個端口有相同的鏈路 lag id,即與 aggregator關(guān)聯(lián)的lag id必須和端口的