網絡初級篇之鏈路聚合(原理與配置)


一、鏈路聚合的產生

  由於在企業網絡中,核心層負責數據的高速轉發,極其容易引發鏈路阻塞。所以在核心層部署鏈路聚合可以整體提升網絡的數據吞吐量,解決鏈路擁塞的問題。

 

二、鏈路聚合的原理與好處

  1、什么是鏈路聚合

  鏈路聚合是把兩台設備之間的鏈路聚集在一塊,當做一條邏輯鏈路使用。

  2、鏈路聚合帶來的好處

  • 鏈路聚合可以提高鏈路的帶寬。理論上,通過鏈路聚合,可使一個聚合端口的帶寬最大為所有成員端口的帶寬總和。
  • 鏈路聚合可以提高網絡的可靠性。配置了鏈路聚合的端口,若其中一端口出現故障,則該成員端口的流量就會切換到成員鏈路中去。保障了網絡傳輸的可靠性。
  • 鏈路聚合還可以實現流量的負載均衡。把流量平均分到所有成員鏈路中去。使得每個成員鏈路最低限度的降低產生流量阻塞鏈路的風險

 

三、鏈路聚合的模式

  鏈路聚合總共有兩種模式:手動負載均衡模式LACP(鏈路聚合控制協議)模式

  1、手動負載均衡模式

  在此模式下,Eth-Trunk的建立,成員接口的加入由手工配置。該模式下的所有活動鏈路都參與數據的轉發,平均分擔流量。如果某條活動鏈路出現故障,則自動在剩余的活動鏈路中平均分擔流量。適用於兩直連設備之間,既需要大量的帶寬,也不支持LACP協議時。可以基於MAC地址與IP地址進行負載均衡。

  2、LACP(鏈路聚合控制協議)模式

  在此模式下,Eth-Trunk的建立,成員接口的加入由手工配置。鏈路兩端的設備會相互發送LACP報文,協商聚合參數,從而選舉出活動鏈路和非活動鏈路。

  活動成員鏈路(M):用於在負載均衡模式中的數據轉發。

  非活動成員鏈路(N):用於冗余備份。如果一條活動成員鏈路出現故障,非活動成員鏈路中優先級最高的將代替出現故障的活動鏈路。狀態由非活動鏈路變為活動鏈路。

  3、兩者的區別

  在手動負載均衡模式下,所有的端口都處於數據轉發狀態;在LACP模式下,會有一些鏈路充當備份鏈路。

 

四、數據流控制

  1、在一個聚合端口中,成員端口的所有參數必須一致,參數包括:物理口數量、傳輸速率、雙工模式、流量控制模式。成員端口可以是二層也可是三層。

  2、為了避免由於多個成員端口傳輸,數據幀前后到達順序不一致而導致的數據包亂序的情況。Eth-Trunk采用逐流負載分擔的機制,其數據幀可以根據實際情況的需求按照源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、VLAN、物理端口等不同的條件進行流量的分流。通過哈希計算不同的條件,從而得出的不同結果,不同的結果的數據幀通過不同的成員端口發送,相同的結果的數據幀從同一成員端口發送,從而保證了數據包順序的准確性。但是這樣不能保證帶寬的利用率。

  注:本人根據手動模式,設置三條鏈路進行鏈路聚合,默認情況下只有一條鏈路進行數據的轉發,當切換到IP分流的時候情況不變;MAC分流的時候有兩條進行數據轉發,一條鏈路沒有轉發數據。網上查的資料是鏈路得是2的n次方,於是我又加了一條,這樣共計4條鏈路。結果MAC分流下是兩條進行轉發;IP分流下還是一條進行數據轉發。

 

五、Eth-Trunk 端口

  ①只能刪除不包含任何成員端口的Eth-Trunk端口。

  ②二層的Eth-Trunk端口的成員端口必須是二層的接口;三層的Eth-Trunk端口的成員端口必須是三層的接口。

  ③一個Eth-Trunk端口最多可以加入8個成員端口。

  ④加入Eth-Trunk端口的接口類型必須是Hybrid接口(Access與Trunk類型的端口無法加入)。

  ⑤Eth-Trunk端口不能作為其他Eth-Trunk端口的成員端口。

  ⑥同一個以太網接口只能屬於一個Eth-Trunk端口。

  ⑦同一個Eth-Trunk端口下的成員端口的類型必須一致。

  ⑧如果本端設備接口加入了Eth-Trunk端口,與該接口直連的對端接口也必須加入Eth-Trunk端口,兩端才能正常通信。

  ⑨如果成員端口的速率不同,速率低的接口可能會發送擁塞,造成報文的丟失。

  ⑩接口加入Eth-Trunk端口后,成員端口不再學習MAC地址,Eth-Trunk端口進行MAC地址的學習。

 

六、配置Eth-Trunk端口

  1、二層Eth-Trunk的配置

<SW1>system-view 
[SW1]interface Eth-Trunk 1 //設置Eth-Trunk1
[SW1-Eth-Trunk1]trunkport GigabitEthernet 0/0/1 to 0/0/5 //將1-5五個端口設為成員端

   2、三層Eth-Trunk的配置

<AR1>system-view 
[AR1]interface Eth-Trunk 1  //配置Eth-Trunk1
[AR1-Eth-Trunk1]undo portswitch  //使二層鏈路轉變為三層鏈路
[AR1-Eth-Trunk1]ip address 192.168.1.1 24  //可以配置IP地址
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]eth-trunk 1  //將GE0/0/0加入Eth-Trunk1

 

 七、常用命令

  [AR1-Eth-Trunk1] mode ?   //選擇鏈路聚合的模式。

  [AR1-Eth-Trunk1] load-balance ?  //選擇負載均衡的判斷條件

 


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