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链路聚合技术

来源:网络部撰稿人:网络部发布时间:2015-06-29 字体:[] [][关闭][打印]

 

一、链路聚合的作用

    链路聚合是将多个物理以太网端口聚合在一起形成一个逻辑上的聚合组,使用链路聚合服务的上层实体把同一聚合组内的多条物理链路视为一条逻辑链路。链路聚合可以实现出/入负荷在聚合组中各个成员端口之间分担,以增加带宽。同时,同一聚合组的各个成员端口之间彼此动态备份,提高了连接可靠性。

二、链路聚合的基本概念

1. 聚合接口

    聚合接口是一个逻辑接口,它可以分为二层聚合接口和三层聚合接口。

2. 聚合组

    聚合组是一组以太网接口的集合。聚合组是随着聚合接口的创建而自动生成的,其编号与聚合接口编号相同。

    根据聚合组中可以加入以太网接口的类型,可以将聚合组分为两类:

1) 二层聚合组:随着二层聚合接口的创建而自动生成,只能包含二层以太网接口;

2) 三层聚合组:随着三层聚合接口的创建而自动生成,只能包含三层以太网接口。

3. 聚合成员端口的状态

    聚合组中的成员端口有下面两种状态:

1) Selected 状态:处于此状态的接口可以参与转发用户业务流量;

2) Unselected 状态:处于此状态的接口不能转发用户业务流量。

    聚合接口的速率、双工状态由其Selected成员端口决定:聚合接口的速率是Selected成员端口的速率之和,聚合接口的双工状态与Selected 成员端口的双工状态一致。

4. LACP协议

    LACP(Link Aggregation Control Protocol,链路聚合控制协议)是一种基于IEEE802.3ad 标准的协议。LACP 协议通过LACPDU(Link Aggregation Control Protocol Data Unit,链路聚合控制协议数据单元)与对端交互信息。处于动态聚合组中的接口会自动使能 LACP 协议,该接口将通过发送LACPDU 向对端通告自己的系统LACP 协议优先级、系统MAC、端口的LACP 协议优先级、端口号和操作Key。对端接收到LACPDU 后,将其中的信息与其它接口所收到的信息进行比较,以选择能够处于Selected 状态的接口,从而双方可以对接口处于Selected状态达成一致。

5. 操作Key

    操作Key是在链路聚合时,聚合控制根据成员端口的某些配置自动生成的一个配置组合,包括端口属性配置(包含端口速率、双工模式和链路状态配置)和第二类配置(所含配置内容请见表1)。

表1:第二类配置

类别

配置内容

端口隔离

端口是否加入隔离组、端口所属的端口隔离组

QinQ 配置

端口的QinQ功能开启/关闭状态、添加的外层VLAN Tag、内外层VLAN优先级映射关系、不同内层VLAN ID 添加外层VLAN Tag 的策略、内层VLAN ID 替换关系

VLAN配置

端口上允许通过的 VLAN、端口缺省VLAN ID、端口的链路类型(即TrunkHybridAccess 类型)、基于IP 子网的VLAN 配置、基于协议的VLAN 配置、VLAN 报文是否带Tag 配置

MAC 地址学习配置

是否具有 MAC 地址学习能、端口是否具有最大学习MAC地址个数的限制、MAC 地址表满后是否继续转发

    同一聚合组中,如果成员端口之间的上述配置不同,生成的操作Key 必定不同。如果成员端口与聚合接口的上述配置不同,那么该成员端口不能成为Selected 端口。在聚合组中,处于 Selected 状态的成员端口有相同的操作Key。

三、链路聚合的模式

    按照聚合方式的不同,链路聚合可以分为两种模式:静态聚合模式和动态聚合模式。

1. 静态聚合模式

    静态聚合模式中,成员端口的 LACP 协议为关闭状态。系统按照以下原则设置成员端口的选中状态:

1) 当聚合组内有处于up 状态的端口时,系统按照端口全双工/高速率、全双工/低速率、半双工/高速率、半双工/低速率的优先次序,选择优先次序最高且处于up 状态的、端口的第二类配置和对应聚合接口的第二类配置相同的端口作为该组的参考端口(优先次序相同的情况下,端口号最小的端口为参考端口);

2) 与参考端口的端口属性配置和第二类配置一致且处于 up 状态的端口成为可能处于Selected 状态的候选端口,其它端口将处于Unselected 状态;

3) 聚合组中处于 Selected 状态的端口数是有限制的,当候选端口的数目未达到上限时,所有候选端口都为Selected 状态,其它端口为Unselected 状态;当候选端口的数目超过这一限制时,系统将按照端口号从小到大的顺序选择一些;

4) 候选端口保持在Selected 状态,端口号较大的端口则变为Unselected 状态;

5) 当聚合组中全部成员都处于 down 状态时,全组成员均为Unselected 状态;

6) 因硬件限制(如不能跨板聚合)而无法与参考端口聚合的端口将处于Unselected 状态。

2. 动态聚合模式

    当聚合组配置为动态聚合模式后,聚合组中成员端口的 LACP 协议自动使能。在动态聚合模式中,成员端口处于不同状态时对协议报文的处理方式如下:

1) Selected 端口可以收发LACP 协议报文。

2) 处于up状态的Unselected 端口如果配置和对应的聚合接口配置相同,可以收发LACP 协议报文。

    系统按照以下原则设置成员端口的选中状态:

1、 本端系统和对端系统会进行协商,根据两端系统中设备ID 较优的一端的端口ID 的大小,来决定两端端口的状态。具体协商步骤如下:

1) 比较两端系统的设备 ID(设备ID=系统的LACP 协议优先级+系统MAC 地址)。先比较系统的LACP 协议优先级,如果相同再比较系统MAC 地址。设备ID 小的一端被认为较优(系统的LACP 协议优先级和MAC 地址越小,设备ID 越小);

2) 比较设备 ID 较优的一端的端口ID(端口ID=端口的LACP 协议优先级+端口号)。对于设备ID 较优的一端的各个端口,首先比较端口的LACP 协议优先级,如果优先级相同再比较端口号。端口ID 小的端口作为参考端口(端口的LACP 协议优先级和端口号越小,端口ID 越小);

3) 与参考端口的端口属性配置和第二类配置一致且处于 up 状态的端口、并且该端口的对端端口与参考端口的对端端口的配置也一致时,该端口才成为可能处于Selected 状态的候选端口。否则,端口将处于Unselected 状态;

4) 聚合组中处于 Selected 状态的端口数是有限制的,当候选端口的数目未达到上限时,所有候选端口都为Selected 状态,其它端口为Unselected 状态;当候选端口的数目超过这一限制时,系统将按照端口ID 从小到大的顺序选择一些端口保持在Selected 状态,端口ID 较大的端口则变为Unselected 状态。同时,对端设备会感知这种状态的改变,相应端口的状态将随之变化。

2、 因硬件限制(如不能跨板聚合)而无法与参考端口聚合的端口将处于Unselected 状态。

四、聚合组的负载分担类型

    聚合组可以分为两种类型:负载分担聚合组和非负载分担聚合组。系统按照以下原则设置聚合组的负载分担类型:

1) 当存在聚合资源时,如果聚合组中有两个或两个以上的 Selected 端口,则系统创建的聚合组为负载分担类型;如果聚合组中只有一个Selected 端口,则系统创建的聚合组的负载分担类型与设备的型号有关,请以设备的实际情况为准。

2) 当聚合资源分配完后,创建的聚合组将为非负载分担类型。