lacp学习笔记

1、LACP学习笔记一、LACP简介1、LACP协议简介基于 IEEE802.3ad 标准的 LACP （Link Aggregation Control Protocol，链路汇聚控制协议）是一种实现链路动态汇聚与解汇聚的协议。LACP协议通过LACPDU （ LinkAggregation Con trol Protocol Data Un it，链路汇聚控制协议数据单元）与对端交互信息。使能某端口的 LACP协议后，该端口将通过发送LACPDU向对端通告自己的系统优先级、系统MAC、端口优先级、端口号和操作Key。对端接收到这些信息后，将这些信息与其它端口所保存的信息比较以选择能够汇聚的端口

2、，从而双方可以对端口 加入或退出某个动态汇聚组达成一致。2、LACP报文图2T LACP报文详细信息07152331Destination MAC addressDesbnabon rw? addressSource MAC addressSource MAC addressLengtliyTpeSubtypeVersionnumberActoTLV typeActor info leingittiActor stem priority血iosystemActor systemActor keyActor port priorityActor portActor stateReserverdP

3、artner TLV typePartner info lengttiPartner system priorityPartnersystemPartner systemPartner keyPartner port pncniyParmer portPartnerstateReserverdCollector TLV typeCollector info lengthCollector MAC delayReserverd (12)Terminator TLV typeTerminatorlengthReserwrdReserrd (48)FCS主要字段介绍：Actor_Port/Partn

4、er_Port :本端 /对端接口信息。Actor_State/Partner_State :本端 /对端状态。Actor_System_Priority/Partner_System_Priority :本端 /对端系统优先级。Actor_System/Partner_System ：本端 /对端系统 ID 。Actor_Key/Partner_Key ：本端 /对端操作 Key ，各接口的该值相同才能够聚合。Actor_Port_Priority/Partner_Port_Priority ：本端 /对端接口优先级。二、链路聚合的分类1、 手工负载分担模式链路聚合1) 手工汇聚概述 手工负

5、载分担模式是一种最基本的链路聚合方式，在该模式下， Eth-Trunk 接口的建 立，成员接口的加入完全由手工来配置， 没有链路聚合控制协议的参与。 该模式下所有成员 接口( selected )都参与数据的转发，分担负载流量，因此称为手工负载分担模式。手工汇 聚端口的 LACP 协议为关闭状态，禁止用户使能手工汇聚端口的 LACP 协议。2) 手工汇聚组中的端口状态 在手工汇聚组中，端口可能处于两种状态： Selected 或 Standby 。处于 Selected 状 态且端口号最小的端口为汇聚组的主端口，其他处于 Selected 状态的端口为汇聚组 的成员端口。由于设备所能支持的汇聚

6、组中的最大端口数有限制，如果处于 Selected 状态的端口 数超过设备所能支持的汇聚组中的最大端口数，系统将按照端口号从小到大的顺序 选择一些端口为 Selected 端口，其他则为 Standby 端口。3) 手工汇聚对端口配置的要求 一般情况下，手工汇聚对汇聚前的端口速率和双工模式不作限制。但对于以下情况，系统会作特殊处理：对于初始就处于 DOWN 状态的端口，在汇聚时对端口的速率和双工模式没有限制； 对于曾经处于 UP 状态，并协商或强制指定过端口速率和双工模式，而当前处于DOWN 状态的端口，在汇聚时要求速率和双工模式一致； 对于一个汇聚组， 当汇聚组中某个端口的速率和双工模式发生

7、改变时， 系统不进行解 汇聚，汇聚组中的端口也都处于正常工作状态。 但如果是主端口出现速率降低和双工模式变 化，则该端口的转发可能出现丢包现象。2、 LACP 协议链路聚合LACP ( Link Aggregation Control Protocol )链路聚合包含两种类型：1) 静态 LACP 模式链路聚合a) 静态LACP模式链路聚合简介静态 LACP 模式下， Eth-Trunk 接口的建立，成员接口的加入，都是由手工配置完成 的。但与手工负载分担模式链路聚合不同的是，该模式下 LACP 协议报文参与活动接口的 选择。也就是说，当把一组接口加入 Eth-Trunk 接口后，这些成员接口

8、中哪些接口作为活动 接口，哪些接口作为非活动接口还需要经过 LACP 协议报文的协商确定。静态汇聚端口的 LACP 协议为使能状态，当一个静态汇聚组被删除时，其成员端口 将形成一个或多个动态 LACP 汇聚，并保持 LACP 使能。禁止用户关闭静态汇聚端口的 LACP 协议。b) 静态汇聚组中的端口状态在静态汇聚组中，端口可能处于两种状态：Selected 或Standby。Selected 端口和Standby 端口都能收发 LACP 协议，但 Standby 端口不能转发用户报文。说明： 在一个汇聚组中，处于 Selected 状态且端口号最小的端口为汇聚组的主端口，其他 处于Select

9、ed 状态的端口为汇聚组的成员端口。在静态汇聚组中，系统按照以下原则设置端口处于 Selected 或者 Standby 状态：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， 选择优先次序最高的端口处于 Selected 状态，其他端口则处于 Standby 状态。与处于 Selected 状态的最小端口所连接的对端设备不同， 或者连接的是同一个对端设备 但端口在不同的汇聚组内的端口将处于 Standby 状态。端口因存在硬件限制（如不能跨板汇聚）无法汇聚在一起，而无法与处于 Selected 状态 的最小端口汇聚的端口将处于 Standby 状

10、态。与处于 Selected 状态的最小端口的基本配置不同的端口将处于 Standby 状态。由于设备 所能支持的汇聚组中的 Selected 端口数有限制， 如果当前的成员端口数超过了设备所能支 持的最大 Selected 端口数， 系统将按照端口号从小到大的顺序选择一些端口为 Selected 端 口，其他则为 Standby 端口。2） 动态 LACP 模式链路聚合a）动态LACP模式链路聚合简介动态 LACP 模式下， Eth-Trunk 接口的建立，成员接口的加入，活动接口的选择完 全由 LACP 协议通过协商完成。这就意味着启用了动态 LACP 协议的两台直连设备上，不 需要创建

11、Eth-Trunk 接口，也不需要指定哪些接口作为聚合组成员接口，两台设备会通过 LACP 协商自动完成链路的聚合操作。动态 LACP 汇聚是一种系统自动创建 /删除的汇聚， 不允许用户增加或删除动态 LACP 汇聚中的成员端口。只有速率和双工属性相同、连接到 同一个设备、 有相同基本配置的端口才能被动态汇聚在一起。 即使只有一个端口也可以创建 动态汇聚，此时为单端口汇聚。动态汇聚中，端口的 LACP 协议处于使能状态。b）动态汇聚组中的端口状态在动态汇聚组中，端口可能处于两种状态：Selected 或Standby。Selected 端口和Standby 端口都能收发 LACP 协议，但 S

12、tandby 端口不能转发用户报文。由于设备所能支 持的汇聚组中的最大端口数有限制， 如果当前的成员端口数量超过了最大端口数的限制，则本端系统和对端系统会进行协商，根据设备 ID 优的一端的 端口 ID 的大小，来决定端口的状态。具体协商步骤如下：比较设备ID （系统优先级+系统MAC地址）。先比较系统优先级，如果相同再比较系统 MAC 地址。设备 ID 小的一端被认为优。比较端口 ID （端口优先级+端口号）。对于设备ID优的一端的各个端口，首先比较端口 优先级，如果优先级相同再比较端口号。端口 ID 小的端口为Selected 端口， 剩余端口为 Standby 端口。 在一个汇聚组中，

13、处于 Selected 状态且端口号 最小的端口为汇聚组的主端口，其他处于 Selected 状态的端口为汇聚组的成员端口。说明：与手工汇聚组不同的是，在静态汇聚组和动态汇聚组中，处于DOWN的端口为Standby 状态。三、LACP实现原理1、手工汇聚原理手工负载分担模式链路聚合是应用比较广泛的一种链路聚合，大多数运营级网络设备 均支持该特性，当需要在两个直连设备间提供一个较大的链路带宽而对端设备又不支 持LACP协议时，可以使用手工负载分担模式图2-1手工负载分担模式组网图说明：手工负载分担模式的Eth-Tru nk接口可以聚合不同单板、不同双工模式的成员接口。2、静态汇聚原理a）基本概念

14、静态LACP模式链路聚合是一种利用 LACP协议进行参数协商选取活动链路的聚合模 式。该模式由LACP协议确定聚合组中的活动和非活动链路，又称为 M : N模式，即 M条活动链路与N条备份链路的模式。这种模式提供了更高的链路可靠性，并且可以 在M条链路中实现不同方式的负载均衡。图2一2静态LACP模式组网图CX-A Eth-Trunk 1Eth-TrunkEth-Trunk 1 CX-B主链路 备份链路M:N模式的Eth-Trunk接口中M和N的值可以通过配置活动接口数上限阈值来确定。b）系统LACP优先级静态LACP模式下，两端设备所选择的活动接口必须保持一致，否则链路聚合组就无法建立。而要

15、想使两端活动接口保持一致，可以使其中一端具有更高的优先级，另一端根据高优先级的一端来选择活动接口即可。系统LACP优先级就是为了区分两端优先级的高低而配置的参数。系统LACP优先级值越小优先级越高，缺省系统LACP优先级值为32768。C）接口 LACP优先级接口 LACP优先级是为了区别不同接口被选为活动接口的优先程度。接口LACP优先级值越小，优先级越高。缺省情况下，接口LACP优先级为32768。d）静态模式Eth-Trunk 接口建立过程静态模式Eth-Trunk接口建立过程如下所示： 两端互相发送 LACPDU报文。 两端设备根据系统 LACP优先级确定主动端。 两端设备根据接口 L

16、ACP优先级确定活动接口，最终以主动端设备的活动接口确定两端 的活动接口。e）互发LACPDU报文在两端设备CX-A和CX-B上创建Eth-Trunk接口并配置为静态LACP模式，然后向 Eth-Trunk接口中手工加入成员接口。此时成员接口上便启用了LACP协议，两端互相发出LACPDU报文，如下图所示。图:>4静态LACP模式链路聚合互发LACPDU示黄图f）确定主动端Eth-Trunk两端设备均会收到对端发来的 LACP报文，根据报文中的优先级字段，确认 活动接口。优先级字段的值越小，优先级越高。如下图所示，当CX-B收到CX-A发送LACP报文时，CX-B会查看并记录对端信息，

17、并且比较系统优先级字段。CX-A的系统优先级为10，高于CX-B的系统优先级，所以选择CX-A为主动端。此时CX-B将按照CX-A的接口优先级选择活动接口。如果Eth-Trunk链路两端设备的系统优先级一致，系统将选择系统ID字段较小的作为主动端。系统ID由设备的MAC 地址产生。图2d确定静态LACP模式主动端示意图选抒主动端CX*A GE1/0/1GE1/0/2GE2/0/1GE2/0/1GE 1GE1A172CX'A GE1/0/1geTWGEO/1GE2/0/1G巳心1 GE 1/0/2选样活动接I 1 CX'A GE1/0/VGE1/Q/3GE2/0/1GEW/1&#

18、39;GE1/0/ex系统优先级接口搖口优先级GigabitEtlieniet l 'O 11CX A10GigabitEtlieniet 1 0.22GigabitElhemet 20 13GieabitEthemet 1 0 13CX-B11GiabitEtlieniet 10 22GigabitEtlieniet 2 0 11g）选择活动接口选出主动端后，两端都会以主动端的接口优先级来选择活动接口。如上图所示，CX-A为 主动端，CX-A 的接口 GE1/0/1、GE1/0/2的优先级高于接口 GE2/0/1，此时接口 GE1/0/1、GE1/0/2 被选为活动接口，组成 LAC

19、P 聚合组，以负载分担的方式转发数据。2、静态汇聚原理 动态汇聚和静态汇聚原理类似， 只是动态汇聚中所有端口都是通过协议确定， 而不是像 静态汇聚通过协议在指定端口中确定汇聚相关端口。四、实现细节1 、链路聚合控制的相关参数a) LACP协议如何唯一的标识聚合组：系统ID( System ID)，由"系统优先级+系统MACS址”组成，其中，之所以要有"系 统优先级”，是因为LACP协议中，链路聚合两端设备扮演不同角色，有了“系统优先级”， 管理员可以通过配置干预角色选举。b) 端口 ID ( Port ID ):对于参与链路聚合的各个端口，也需要在设备内部唯一标识，端口 I

20、D由“端口优先级+端口号”组成，之所以需要“端口优先级”，也是因为涉及端口的不同角色选举c) Aggregator ID ：在一个设备上， 能进行多组聚合，即有多个 Aggregator ，为了区分这些 Aggregator ，给 每个Aggregator分配了一个聚合ID (Aggregator ID )，为一个16位整数2、端口 key聚合端口中有两种 key ：一种是操作 key ，一种是管理 key 。操作key是为形成聚合当前使用的 key，管理key是允许管理者对key值进行操作的key。3、操作 key在动态LACP聚合中，只有操作 KEY相同的端口才能属于同一个聚合组，你可以认

21、为操作 KEY相同的端口，其属性相同。在手工聚合和静态LACP聚合中，虽然同一个聚合组中的端口的操作KEY不 一定相同(因端口由管理员手工加入)，但是 Selected端口的操作KEY一定相同。操作 Key 是在端口汇聚时，系统根据端口的配置(即速率、双工、基本配置、管理Key )生成的一个配置组合。(1) 对于手工汇聚组和静态汇聚组， Selected 的端口有相同的操作 Key。(2) 静态汇聚端口在使能 LACP 后，端口的管理 Key 与汇聚组 ID 相同。(3) 动态汇聚端口在使能 LACP 协议后，其管理 Key 缺省为零。(4) 对于动态汇聚组，同组成员一定有相同的操作 Key。

22、4、六要素a) 四个要素：一个聚合组来说，如果需要进行唯一标识的话，需要包含四个元素：本端系统ID、本端操作KEY对端系统ID、对端操作KEYb) 两个要素：系统中并不是所有聚合组都包含多个链路，为了区分只包含单个链路的聚合组的情况， 还需要额外加上两个元素：本端端口ID和对端端口 ID。c) 结论：这六个元素唯一确定了一个聚合组，称为聚合组 ID (Link Aggregation Group ID， LAGID)。如果一个聚合组中包含多个链路，那么LAG ID中，本端端口 ID和对端端口 ID为0,相当于只用四元组就可以刻画包含多个链路的聚合组。5、端口类型：a) Selectet 和 U

23、nselected ：参与流量转发的端口称为 Selected 端口，否则称为 Unselected 端口b) 主端口( master 端口)处于 Selected 状态且端口号最小的端口称为主端口 ( Master Port )，可以形象的认为， 聚合组中的所有端口被汇聚到了主端口， 主端口在逻辑上代表了整个聚合组， 对于 GVRP/GMR、P STP/RSTP/MST等二层协议，都只从主端口发送，其他数据报文则在各个Selected端口间分担。c) 补充：由于Selected与Un selected端口在实际状态下的选取受到硬件的影响，所以不同厂家产品的具体表现形式可能有差异5、LACP绑定端口判断将一个端口绑定到 Aggregator 的关键依据是 LAG ID ，判断方法是：(1)Aggregator的操作KEY端口的操作 KEY1同。 已经绑定到这个 Aggregato