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数据通信保镖---链路聚合

2023-05-16

目录

前言

一、链路聚合技术产生背景

二、链路聚合基本原理

三、链路聚合手工模式

四、LACPDU

 五、活动接口及链路选举步骤

六、负载分担

七、负载分担模式

八、配置命令

1.创建链路聚合组

前言

随着社会迅速的发展，网络业务和园区规模也在不断的扩大，用户对网络的带宽、安全、可靠性也越来越高，一般传统的解决方案是通过升级设备的方式来提高带宽，同时通过部署冗余链路并辅以STP（spanning tree protocol，生成树协议）来保证传输的可靠性，但是这种解决方案存在灵活度第，配置比较复杂，修复故障的时间较长等缺点，不太适用于当今社会的发展，于是就衍生出了今天我们所讲的内容---链路聚合技术

一、链路聚合技术产生背景

随着网络的快速普及和应用的日益深入，各种增值业务得到了广泛部署，网络中断可能导致大量业务异常、造成重大经济损失。
因此，作为承载业务主体的基础网络，基础网络需要保证当设备或者链路出现单点或多点（一处或多出）故障时保证网络服务不间断的能力其可靠性成为备受关注的焦点。
于是人们相出了多种方法来提高网络的可靠性
1.利用设备提高可靠性

这个很容易理解，无备份就是通往目的地的路只有一条，坏了就无法通行，主备备份就是有多条路通往目的地，这条坏了还可以走下一条嘛，以此来提高设备可靠性 

2.利用改变链路提高可靠性

意思就是在设备之间部署多条物理链路，但是为了防止出现环路，所以利用STP只保留其中一条进行转发流量，其余链路成为备份链路

二、链路聚合基本原理

 

 这种老式方法由于stp的存在，实际上只会存在一条链路进行转发流量，安全性有所提高，但是链路之间的带宽却无法的得到提升

于是人们就研发出了一项新的技术---以太网链路聚合

以太网链路聚合Eth-Trunk ：简称链路聚合，通过将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口（将几条物理链路虚拟为一条链路，同时进行转发流量），可以在不进行硬件升级的条件下，达到增加链路带宽的目的。
注意：
1、最多支持8个，也就是八合一
2、左右两边的接口数量需要一致

链路聚合的基本术语

链路聚合好处就是转发的时候可以从成员接口中选择一个或多个接口进行转发

• 聚合 组（ Link Aggregation Group ， LAG ）：若干 条链路捆绑在一起所形成的的逻辑链路。每个聚合组唯一对应着一个逻辑接口，这个逻辑 接口又被称为链路 聚合接口或Eth-Trunk 接口，注：图中黄色椭圆处
• 成员接口和成员链路：组成 Eth-Trunk 接口的各个物理接口称为成员接口。成员接口对应的链路称为成员 链路。
• 活动接口和活动链路：活动接口又 叫选中 （ S elected ） 接口 ，是参与数据 转发的成员 接口。活动接口对应 的 链路被称为活动链路（ Active link ）
• 非 活动 接口和非活动链路：又叫非选中（ Unselected ）接口，是不参与转发 数据的成员接口 。非 活动接口对应的 链路被称为非活动链路（ I nactive link ）。
• 聚合模式 ：根据 是否开启 LACP （ Link Aggregation Control Protocol ，链路聚合 控制协议）， 链路聚合可以分为手工模式和 LACP 模式 。
• 其他概念：活动接口上限阈值和活动接口下限阈值
就好比一个工作小组有五人===活动接口5个，五人有一个组合名===LAG，其中要求最少两人干活===接口下限阈值，最多四个人干活===接口上限阈值，没有干活的===非活动接口

三、链路聚合手工模式

 •手工模式： Eth-Trunk的建立、成员接口的加入均由手动配置，双方系统之间不使用LACP进行协商。

•正常情况下所有链路都是活动链路，该模式下所有活动链路都参与数据的转发，平均分担流量，如果某条活动链路故障，链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担流量。

•当聚合的两端设备中存在一个不支持LACP协议时，可以使用手工模式。

手工模式缺点

1.必须保证本端链路聚合接口所有成员接口的对端接口都属于同一个设备，并且处于同一链路聚合接口

2.手工模式下，设备之间没有报文交互，只能通过管理员人工确认(链路损坏也不清楚)---无容错

四、LACPDU

• LACP 模式：采用 LACP 协议的一种链路聚合模式。设备间通过链路聚合控制协议数据单元（ Link Aggregation Control Protocol Data Unit ， LACPDU ）进行交互，通过协议协商确保对端是同一台设备、同一个聚合接口的成员接口。
• LACPDU 报文中包含设备优先级、 MAC 地址、接口优先级、接口号等。

1.系统优先级---选举主动端

在lacp模式下，两端设备所选的活动接口数目必须一致，否则就无法建立，所以就需要利用lacp优先值确定一方为主动端，由主动端去选择被动端（主动端有几个接口，被动端就有几个接口，保持一致确保链路聚合组建立）

值越小优先值越高，默认为32768

当优先级一致时，lacp会通过比较mac地址选择主动端，mac地址越小越优

2.接口优先级---选举活动接口

主动端选择出来后，两端都i会从主动端的接口优先级来选择活动接口，优先级高的优先被选为活动接口（lacp优先级值越小，优先级越高）

lacp优先级默认是32768（和系统优先级一样）越小越优先，通常保持默认（一般别动它），当接口优先级一致时，lacp会通过接口编号来选择活动接口（接口编号越小越优先）

3.最大活动接口数

当成员接口超过最大活动接口数目时，将会通过比较接口优先级，接口号来选举出较优的接口成为活动接口，其余的成为备份端口，交换机只会从活动接口进行转发流量

当活动链路出现链路故障时，可以从非活动链路中找到一条优先级最高的来替代故障链路，保证总体宽带不发生变化，业务不间断转发

 五、活动接口及链路选举步骤

 前提：两端配置最大活跃接口数为2

1.通过lacp选举出优先级较高的交换机作为主动端

2.主动端比较接口优先级，选举出活动接口

3.主动端通过lacpdu将本端的活动接口选举结果告诉对方

4.被动端根据主动端的选举结果，明确本端的活动接口且数量一致，对应的链路就是活动链路

六、负载分担

负载分担分为两种，

一种是基于包的负载分担--将一整个数据切割成多个数据帧，在多个链路上传输，速度较快，但是有可能因为到达时间不同而导致乱序

一种是基于流的负载分担 ，将数据切割后全部放在一条链路上进行传输，死磕到底，其他的数据包也一眼，在一条链路不间断传输，直到传输完毕

七、负载分担模式

 

 大家想一想，基于流的负载分担有是有缺陷的，假如有一条数据从第一条活动链路上开始传输，南无往后的数据都会进行跟随，直到传输完毕，这样就会有三条链路一直处于休息状态，假如发送结束了，间隔了一段时间后继续发送，那么还是会选择从第一条链路进行传输，其余三条一直处于休息，在这个问题的基础上，又创造出 了一些负载分担模式：源IP、源MAC、目的IP、目的MAC、源目IP、源目MAC，这些模式总归都是一个目的，那就是尽量不让每一条链路闲着，一般就选那个不固定的

如图：

源目mac相同，但是他的源目IP不同，这时候就需要使用源目IP的模式，假如有A、B两台电脑，如果对方B的IP一直处于变化之中的话，A向B发送数据的链路也就不会一直是单一的，这也达到了不使其他链路闲着的目的

神魔情况下使用源目mac模式？？？

还是假如A、B是不同的工位上，但是B的工位上一直在变化，在换人，换人的话笔记本也就换了，mac地址也就会变化，所以A给B要基于mac模式，才可以平均使用链路

八、配置命令

1.创建链路聚合组 

[Huawei] interface eth-trunk trunk-id

2.配置链路聚合模式

Huawei-Eth-Trunk1] mode {lacp | manual load-balance }

Mode lacp配置链路聚合模式为lacp模式，mode manual load-balance配置链路聚合模式为手工模式。

注意：需要保持两端链路聚合模式一致。

3.将接口加入到链路聚合组中

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] eth-trunk trunk-id

4.将接口加入链路聚合组中（Eth-Trunk视图）

[Huawei-Eth-Trunk1] trunkport interface-type { interface-number}

在Eth-Trunk视图中将接口加入到链路聚合组中。3、4两种方式都可以将接口加入到链路聚合组中。

5.配置系统LACP优先级，目的确立主动端

[Huawei] lacp priority priority

系统LACP优先级值越小优先级越高，缺省情况下，系统LACP优先级为32768。

6.配置接口LACP优先级

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] lacp priority [优先级]

在接口视图下配置接口LACP优先级。缺省情况下，接口的LACP优先级是32768。接口优先级取值越小，接口的LACP优先级越高。

只有在接口已经加入到链路聚合中才可以配置该命令。

7.配置最大活动接口数

[Huawei-Eth-Trunk1] max active-linknumber {number}

8.配置最小活动接口数

Huawei-Eth-Trunk1] least active-linknumber {number}

本端和对端设备的活动接口数下限阈值可以不同，手动模式、LACP模式都支持配置最小活动接口数。

配置最小活动接口数目的是为了保证最小带宽，当前活动链路数目小于下限阈值时，Eth-Trunk接口的状态转为Down。

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