以太網(wǎng)鏈路聚合技術(shù)介紹

1、以太網(wǎng)鏈路聚合技術(shù)介紹目錄以太網(wǎng)鏈路聚合以太網(wǎng)鏈路聚合簡介基本概念靜態(tài)聚合模式動態(tài)聚合模式聚合負(fù)載分擔(dān)類型以太網(wǎng)鏈路聚合以太網(wǎng)鏈路聚合簡介以太網(wǎng)鏈路聚合簡稱鏈路聚合,它通過將多條以太網(wǎng)物理鏈路捆綁在一起成為一條邏輯鏈路,從而實現(xiàn)增加鏈路帶寬的目的。同時,這些捆綁在一起的鏈路通過相互間的動態(tài)備份,可以有效地提高鏈路的可靠性。如圖 1所示,Device A與Device B之間通過三條以太網(wǎng)物理鏈路相連,將這三條鏈路捆綁在一起,就成為了一條邏輯鏈路Link aggregation 1,這條邏輯鏈路的帶寬等于原先三條以太網(wǎng)物理鏈路的帶寬總和,從而達(dá)到了增加鏈路帶寬的目的;同時,這三條以太網(wǎng)物理鏈路相

2、互備份,有效地提高了鏈路的可靠性。圖 1 鏈路聚合示意圖 基本概念1. 聚合組、成員端口和聚合接口將多個以太網(wǎng)接口捆綁在一起所形成的組合稱為聚合組,而這些被捆綁在一起的以太網(wǎng)接口就稱為該聚合組的成員端口。每個聚合組唯一對應(yīng)著一個邏輯接口,我們稱之為聚合接口。聚合組/聚合接口可以分為以下兩種類型:二層聚合組/二層聚合接口:二層聚合組的成員端口全部為二層以太網(wǎng)接口,其對應(yīng)的聚合接口稱為二層聚合接口(Bridge-aggregation Interface,BAGG。三層聚合組/三層聚合接口:三層聚合組的成員端口全部為三層以太網(wǎng)接口,其對應(yīng)的聚合接口稱為三層聚合接口(Route-aggregatio

3、n Interface,RAGG。 不同型號的設(shè)備支持的聚合組/聚合接口的類型不同,請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。聚合組與聚合接口的編號是一一對應(yīng)的,譬如聚合組1對應(yīng)于聚合接口1。在創(chuàng)建了三層聚合接口之后,還可以繼續(xù)創(chuàng)建該三層聚合接口的子接口(簡稱三層聚合子接口。三層聚合子接口也是一種邏輯接口,工作在網(wǎng)絡(luò)層,主要用來在三層聚合接口上支持收發(fā)攜帶VLAN Tag的報文。不同型號的設(shè)備對三層聚合子接口的支持情況不同,請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。聚合接口的速率和雙工模式取決于對應(yīng)聚合組內(nèi)的選中端口(請參見“2. 成員端口的狀態(tài)”:聚合接口的速率等于所有選中端口的速率之和,聚合接口的雙工模式則與選中端口的雙工模

4、式相同。2. 成員端口的狀態(tài)聚合組內(nèi)的成員端口具有以下兩種狀態(tài):選中(Selected狀態(tài):此狀態(tài)下的成員端口可以參與用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),處于此狀態(tài)的成員端口簡稱為“選中端口”。非選中(Unselected狀態(tài):此狀態(tài)下的成員端口不能參與用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),處于此狀態(tài)的成員端口簡稱為“非選中端口”。3. 操作Key操作Key是系統(tǒng)在進(jìn)行鏈路聚合時用來表征成員端口聚合能力的一個數(shù)值,它是根據(jù)成員端口上的一些信息(包括該端口的速率、雙工模式等的組合自動計算生成的,這個信息組合中任何一項的變化都會引起操作Key的重新計算。在同一聚合組中,所有的選中端口都必須具有相同的操作Key。4. 配置分類根據(jù)對成員端口

5、狀態(tài)的影響不同,我們可以將成員端口上的配置分為以下三類: (1端口屬性類配置:包含速率、雙工模式和鏈路狀態(tài)(up/down這三項配置內(nèi)容,是成員端口上最基礎(chǔ)的配置內(nèi)容。(2第二類配置:包含的配置內(nèi)容如表 1所示。在聚合組中,只有與對應(yīng)聚合接口的第二類配置完全相同的成員端口才能夠成為選中端口。表 1 第二類配置的內(nèi)容 在聚合接口上所作的第二類配置,將被自動同步到對應(yīng)聚合組內(nèi)的所有成員端口上。當(dāng)聚合接口被刪除后,這些配置仍將保留在這些成員端口上。由于成員端口上第二類配置的改變可能導(dǎo)致其選中/非選中狀態(tài)發(fā)生變化,進(jìn)而對業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響,因此當(dāng)在成員端口上進(jìn)行此類配置時,系統(tǒng)將給出提示信息,由用戶來決定是

6、否繼續(xù)執(zhí)行該配置。(3第一類配置:是相對于第二類配置而言的,包含的配置內(nèi)容有GVRP、MSTP 等。在聚合組中,即使某成員端口與對應(yīng)聚合接口的第一類配置存在不同,也不會影響該成員端口成為選中端口。 在成員端口上所作的第一類配置,只有當(dāng)該成員端口退出聚合組后才能生效。5. 參考端口參考端口從成員端口中選出,其端口屬性類配置和第二類配置將作為同一聚合組內(nèi)的其它成員端口的參照,以確定這些成員端口的狀態(tài)。6. LACP協(xié)議基于IEEE802.3ad標(biāo)準(zhǔn)的LACP(Link Aggregation Control Protocol,鏈路聚合控制協(xié)議協(xié)議是一種實現(xiàn)鏈路動態(tài)聚合的協(xié)議,運行該協(xié)議的設(shè)備之間通

7、過互發(fā)LACPDU(Link Aggregation Control Protocol Data Unit,鏈路聚合控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元來交互鏈路聚合的相關(guān)信息。(1LACP協(xié)議的功能根據(jù)所使用的LACPDU字段的不同,可將LACP協(xié)議的功能分為基本功能和擴展功能兩大類,如表 2所示。表 2 LACP協(xié)議的功能分類 (2LACP優(yōu)先級根據(jù)作用的不同,可以將LACP優(yōu)先級分為系統(tǒng)LACP優(yōu)先級和端口聚合優(yōu)先級兩類,如表 3所示。表 3 LACP優(yōu)先級的分類 (3LACP超時時間LACP超時時間是指成員端口等待接收LACPDU的超時時間。在三倍LACP超時時間之后,如果本端成員端口仍未收到來自對端的L

8、ACPDU,則認(rèn)為對端成員端口已失效。LACP超時時間只有短超時(1秒和長超時(30秒兩種取值。7. 聚合模式 不同型號的設(shè)備支持的聚合模式不同,請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。根據(jù)成員端口上是否啟用了LACP協(xié)議,可以將鏈路聚合分為靜態(tài)聚合和動態(tài)聚合兩種模式,它們各自的特點如表 4所示。表 4 不同聚合模式的特點 處于靜態(tài)聚合模式和動態(tài)聚合模式下的聚合組分別稱為靜態(tài)聚合組和動態(tài)聚合組,動態(tài)聚合組內(nèi)的選中端口以及處于up狀態(tài)、與對應(yīng)聚合接口的第二類配置相同的非選中端口均可以收發(fā)LACPDU。靜態(tài)聚合模式在靜態(tài)聚合模式下,聚合組內(nèi)的成員端口上不啟用LACP協(xié)議,其端口狀態(tài)通過手工進(jìn)行維護。靜態(tài)聚合模式的

9、工作機制如下:1. 選擇參考端口當(dāng)聚合組內(nèi)有處于up狀態(tài)的端口時,先比較端口的聚合優(yōu)先級,優(yōu)先級數(shù)值最小的端口作為參考端口;如果優(yōu)先級相同,再按照端口的全雙工/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、且第二類配置與對應(yīng)聚合接口相同的端口作為該組的參考端口;如果優(yōu)先次序也相同,則選擇端口號最小的端口作為參考端口。2. 確定成員端口的狀態(tài)靜態(tài)聚合組內(nèi)成員端口狀態(tài)的確定流程如圖 2所示。圖 2 靜態(tài)聚合組內(nèi)成員端口狀態(tài)的確定流程 靜態(tài)聚合組內(nèi)選中端口的最大數(shù)量與設(shè)備的型號有關(guān),請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。當(dāng)一個成員端口的端口屬性類配置或

10、第二類配置改變時,其所在靜態(tài)聚合組內(nèi)各成員端口的選中/非選中狀態(tài)可能會發(fā)生改變。當(dāng)靜態(tài)聚合組內(nèi)選中端口的數(shù)量已達(dá)到上限時,后加入的成員端口即使?jié)M足成為選中端口的所有條件,也不會立刻成為選中端口。這樣能夠盡量維持當(dāng)前選中端口上的流量不中斷,但是由于設(shè)備重啟時會重新計算選中端口,因此可能導(dǎo)致設(shè)備重啟前、后各成員端口的選中/非選中狀態(tài)不一致。動態(tài)聚合模式 本特性的支持情況與設(shè)備的型號有關(guān),請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。在動態(tài)聚合模式下,聚合組內(nèi)的成員端口上均啟用LACP協(xié)議,其端口狀態(tài)通過該協(xié)議自動進(jìn)行維護。動態(tài)聚合模式的工作機制如下:1. 選擇參考端口(1首先,從聚合鏈路的兩端選出設(shè)備ID(由系統(tǒng)的LA

11、CP優(yōu)先級和系統(tǒng)的MAC 地址共同構(gòu)成較小的一端:先比較兩端的系統(tǒng)LACP優(yōu)先級,優(yōu)先級數(shù)值越小其設(shè)備ID越小;如果優(yōu)先級相同再比較其系統(tǒng)MAC地址,MAC地址越小其設(shè)備ID越小。(2其次,對于設(shè)備ID較小的一端,再比較其聚合組內(nèi)各成員端口的端口ID (由端口的聚合優(yōu)先級和端口的編號共同構(gòu)成:先比較端口的聚合優(yōu)先級,優(yōu)先級數(shù)值越小其端口ID越小;如果優(yōu)先級相同再比較其端口號,端口號越小其端口ID越小。端口ID最小的端口作為參考端口。2. 確定成員端口的狀態(tài)在設(shè)備ID較小的一端,動態(tài)聚合組內(nèi)成員端口狀態(tài)的確定流程如圖 3所示。圖 3 動態(tài)聚合組內(nèi)成員端口狀態(tài)的確定流程 與此同時,設(shè)備ID較大的一

12、端也會隨著對端成員端口狀態(tài)的變化,隨時調(diào)整本端各成員端口的狀態(tài),以確保聚合鏈路兩端成員端口狀態(tài)的一致。 動態(tài)聚合組內(nèi)選中端口的最大數(shù)量與設(shè)備的型號有關(guān),請以設(shè)備的實際情況為準(zhǔn)。當(dāng)動態(tài)聚合組內(nèi)同時存在全雙工端口和半雙工端口時,全雙工端口將優(yōu)先成為選中端口;只有當(dāng)所有全雙工端口都無法成為選中端口,或動態(tài)聚合組內(nèi)只有半雙工端口時,才允許從半雙工端口中選出一個成為選中端口,且只有一個半雙工端口可成為選中端口。當(dāng)一個成員端口的端口屬性類配置或第二類配置改變時,其所在動態(tài)聚合組內(nèi)各成員端口的選中/非選中狀態(tài)可能會發(fā)生改變。當(dāng)本端端口的選中/非選中狀態(tài)發(fā)生改變時,其對端端口的選中/非選中狀態(tài)也將隨之改變。當(dāng)動態(tài)聚合組內(nèi)選中端口的數(shù)量已達(dá)到上限時,后加入的成員端口一旦滿足成為選中端口的所有條件,就會立刻取代已不滿足條件的端口成為選中端口。聚合負(fù)載分擔(dān)類型通過采用不同的聚合負(fù)載分擔(dān)類型及其組合,可以靈活地實現(xiàn)對聚合組內(nèi)流量的負(fù)載分擔(dān)。聚合負(fù)載分擔(dān)的類型包括以下幾種:根據(jù)報文的MAC地址進(jìn)行聚合負(fù)載分擔(dān)根據(jù)報文的VLAN標(biāo)簽進(jìn)行聚合負(fù)載分擔(dān)根據(jù)報文的服務(wù)端口號進(jìn)行聚合負(fù)載分擔(dān)根據(jù)報文的入端口進(jìn)行聚合負(fù)載分擔(dān)