以太网链路聚合技术

以太网链路聚合技术第一页，共四十六页，2022年，8月28日引入随着网络技术的蓬勃发展，以太网技术作为其中重要的技术手段，日益成为人们生产、生活、办公等方面信息化的主要承载协议。为满足人们对链路带宽、备份、负载均衡等方面的新需求，以太网的链路聚合技术应运而生。第二页，共四十六页，2022年，8月28日2学习目标了解链路聚合的优势掌握链路聚合的基本原理掌握链路聚合的三种工作方式掌握链路聚合的配置和排错学习完本课程，您应该能够：第三页，共四十六页，2022年，8月28日3参考资料《IEEE802.3-2005part3》《华为3Com39系列以太网交换机操作手册》《华为3Com39系列以太网交换机命令手册》第四页，共四十六页，2022年，8月28日4课程内容

第一节链路聚合概述第二节链路聚合工作原理第三节LACP协议第四节以太网端口汇聚配置方法第五节以太网端口汇聚显示和调试方法第五页，共四十六页，2022年，8月28日5第一节链路聚合概述链路聚合的优势链路聚合的方式和链路聚合相关的端口属性第六页，共四十六页，2022年，8月28日6链路聚合的定义链路聚合（LinkAggregation），有时也被称为端口汇聚，通俗的说就是把以太网交换机的多个属性相同的端口绑定，象单个端口一样使用。链路聚合使得客户能在不升级硬件的情况下，提升设备间的连接带宽，并提供链路备份和负载分担功能。思考：会有那些优势？第七页，共四十六页，2022年，8月28日7链路聚合的优势增加带宽：将N个端口聚合，可以得到N倍的带宽灵活提供带宽：避免了从10到100，从100到1000的固定带宽扩展规律负载分担：同时存在多条路，“自然”存在分流链路备份：不同链路之间形成天然备份关系第八页，共四十六页，2022年，8月28日8问题如果是两条链路聚合，负载分担时的流量比例一定是1：1么？第九页，共四十六页，2022年，8月28日9解答链路聚合能把数据在聚合成员中分担，聚合端口基于流进行负载分担。所以可能不是单纯流量意义上的负载分担。流的概念比较复杂，可以简单理解为在某段时间内，承载相同任务的一批数据序列。通常这些数据报文具备相同的源/目的IP等特征信息。第十页，共四十六页，2022年，8月28日10链路聚合的三种类型链路聚合有三种方式：手工聚合：由管理员通过手工命令配置哪些端口加入一个聚合组；动态聚合：由协议动态确定哪些端口加入哪个聚合组，这种方式称为动态LACP聚合，由LACP协议（LinkAggregationControlProtocol）来动态确定端口加入或离开聚合组；静态LACP聚合：由管理员手工指定哪些端口属于同一个聚合组，不过这些端口上仍然启动LACP协议，并收发处理LACP报文，一旦静态聚合组被删除，这些端口可以通过LACP动态确定加入其他某个聚合组。第十一页，共四十六页，2022年，8月28日11几种聚合方式的优缺点对比协议报文交互自动侦测对端CPU/内存占用率手工聚合无无低动态聚合有有高静态聚合有有高自动侦测会带来什么好处？第十二页，共四十六页，2022年，8月28日12和链路聚合相关的端口属性要求由于链路聚合，相当于单一物理链路向多链路的扩展和复制，所以加入统一链路聚合汇聚组的端口，在相应的端口配置属性上需要具备相同的配置特性。否则会对聚合后的工作状态带来不稳定的因素。

思考：那些端口因素需要考虑？第十三页，共四十六页，2022年，8月28日13需要考虑的端口属性STP配置：端口的STP使能/关闭、与端口相连的链路属性（如点对点或非点对点）、STP优先级、STP开销、STP标准报文格式、报文发送速率限制、是否环路保护、是否根保护、是否为边缘端口等。QoS配置：流量限速、优先级标记、缺省的802.1p优先级、带宽保证、拥塞避免、流重定向、流量统计等。VLAN配置：端口上允许通过的VLAN、端口缺省VLANID。端口配置：对于手工和静态聚合组，要求端口的链路类型（即Trunk、Hybrid、Access类型）一致；对于动态聚合组，要求端口的速率、双工模式、链路类型一致。第十四页，共四十六页，2022年，8月28日14课程内容

第一节链路聚合概述第二节链路聚合工作原理第三节LACP协议第四节以太网端口汇聚配置方法第五节以太网端口汇聚显示和调试方法第十五页，共四十六页，2022年，8月28日15第二节链路聚合工作原理协议基础链路聚合控制端口类型第十六页，共四十六页，2022年，8月28日16链路聚合的相关协议架构在IEEE802.3架构中，链路聚合功能是数据链路层的一个子功能，通过链路聚合子层（LinkAggegationSublayer）实现，在OSI七层模型中，链路聚合子层的位置如下：。第十七页，共四十六页，2022年，8月28日17如何解决链路聚合的两个具体问题要实现链路聚合，需要解决两个主要问题：如何确定端口加入或离开一个聚合组？如何让聚合组中的多个端口象一个端口一样工作？第十八页，共四十六页，2022年，8月28日18链路聚合控制的相关参数LACP协议如何唯一的标识聚合组：系统ID（SystemID），由“系统优先级+系统MAC地址”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。端口ID（PortID）：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ID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（AggregatorID），为一个16位整数第十九页，共四十六页，2022年，8月28日19参作KEY问题焦点：什么样的端口能够被聚合到同一个聚合组？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。课外思考：管理key是什么？第二十页，共四十六页，2022年，8月28日20六个要素四个要素：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KEY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。结论：这六个元素唯一确定了一个聚合组，称为聚合组ID（LinkAggregationGroupID，LAGID）。如果一个聚合组中包含多个链路，那么LAGID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。第二十一页，共四十六页，2022年，8月28日21动态LACP聚合和静态手工聚合举例第二十二页，共四十六页，2022年，8月28日22端口类型的含义Selectet和Unselected：参与流量转发的端口称为Selected端口，否则称为Unselected端口处于Selected状态且端口号最小的端口称为主端口（MasterPort），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/GMRP、STP/RSTP/MSTP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。补充：由于Selected与Unselected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第二十三页，共四十六页，2022年，8月28日23问题为了清晰的定义和描述一个聚合组，可能涉及那些因素？第二十四页，共四十六页，2022年，8月28日24课程内容

第一节链路聚合概述第二节链路聚合工作原理第三节LACP协议第四节以太网端口汇聚配置方法第五节以太网端口汇聚显示和调试方法第二十五页，共四十六页，2022年，8月28日25第三节LACP协议LACP协议基本原理LACP协议的PDU第二十六页，共四十六页，2022年，8月28日26LACP的基本原理LACP的基本原理就是通过两端设备端口之间周期性的交互报文，动态探测对端端口的状态和信息，并据此确定端口加入或离开一个聚合组。为了描述方面，在LACP中，对于聚合链路两端的设备，每个设备端口称呼自己为Actor，对端设备端口为Partner。在讨论链路聚合时，只考虑包含多个链路的聚合组，这种情况下，区分一个链路聚合组只用四元组<Actor系统ID、Actor操作KEY、Partner系统ID、Partner操作KEY>。如果考虑包含单个链路的聚合组，需要在四元组中增加那些元素？第二十七页，共四十六页，2022年，8月28日27LACP工作的基本方式通过周期性的LACP报文交互，完成聚合的形成和控制，包括：端口增加、端口离开判断将一个端口绑定到Aggregator的关键依据是LAGID，判断方法是：Aggregator的操作KEY和端口的操作KEY相同。已经绑定到这个Aggregator的其他端口和这个端口有相同的链路LAGID，即与Aggregator关联的LAGID必须和端口的LAGID相同。注意：上一章讲过：“LAGID”则指的是聚合组ID（LinkAggregationGroupID），“聚合ID”则指的是AggregatorID.第二十八页，共四十六页，2022年，8月28日28当端口绑定到Aggregator后端口绑定到这个Aggregator后，就根据前面“端口类型”章节讲到的内容，确定自己在聚合组中的角色，是Unselsected端口还是Selected端口，或者是否能成为主端口。绑定到一个Aggregator的端口，称为处于IN_SYN状态，这个状态需要靠周期性的交互LACP报文来维持，第二十九页，共四十六页，2022年，8月28日29端口离开Aggregator的条件如果Actor端口在一定时间内（使用longtimeout时是90s，使用shorttimeout是3秒）收不到Partner端口发送的LACP报文，就宣告自己处于超时状态，如果在下一个shorttimeout时间（3秒）内还没有收到Partner的报文，就会离开这个Aggregator。如果从Partner端口收到的LACP报文，发现LAGID发生了改变（系统ID或操作KEY发生了变化，系统ID改变说明连接到的对端设备发生了变化，操作KEY发生了变化可能是对端端口的属性发生了变化），这时端口也会离开这个Aggregator。还有一种导致端口离开Aggregator的情况：Actor端口本身的属性发生了变化，设备通过动态操作KEY功能给它分配的操作KEY发生变化，导致和Aggregator的LAGID不匹配，从而离开聚合组。第三十页，共四十六页，2022年，8月28日30Active模式和Passive模式Active模式下，端口正常周期性的发送LACP报文；Passive模式下，端口平时不发送LACP报文，不过，一旦收到了对端的LACP报文，就会正常发送LACP报文了。第三十一页，共四十六页，2022年，8月28日31问题Passive模式有什么作用？第三十二页，共四十六页，2022年，8月28日32PDU－ProtocolDataUnit请找出6个链路聚合的要素第三十三页，共四十六页，2022年，8月28日33课程内容

第一节链路聚合概述第二节链路聚合工作原理第三节LACP协议第四节以太网端口汇聚配置方法第五节以太网端口汇聚显示和调试方法第三十四页，共四十六页，2022年，8月28日34第四节以太网端口汇聚配置方法使能/关闭端口LACP协议创建/删除聚合组将以太网端口加入/推出聚合组配置/删除聚合组描述符配置系统优先级配置端口优先级第三十五页，共四十六页，2022年，8月28日35使能/关闭端口LACP协议操作命令使能端口LACP协议lacpenable关闭端口LACP协议undo

lacpenable使能/关闭端口LACP协议（在以太网端口视图下进行下列配置）第三十六页，共四十六页，2022年，8月28日36创建/删除聚合组操作命令创建聚合组link-aggregationgroup

agg-id

mode{manual|static}删除聚合组undolink-aggregation

groupagg-id创建/删除聚合组（在系统视图下进行下列配置）第三十七页，共四十六页，2022年，8月28日37将以太网端口加入/退出聚合组操作命令将以太网端口加入聚合组portlink-aggregationgroupagg-id将以太网端口退出聚合组undoportlink-aggregationgroup将以太网端口加入/推出聚合组（在以太网端口视图下进行下列配置）第三十八页，共四十六页，2022年，8月28日38配置/删除聚合组描述符配置/删除聚合组描述符（在系统视图下进行下列配置）操作命令设置聚合组描述符link-aggregation

groupagg-iddescriptiongroup-name删除聚合组描述符undolink-aggregationgroupagg-iddescription第三十九页，共四十六页，2022年，8月28日39配置系统优先级配置系统优先级（在系统视图下进行下列配置）操作命令配置系统优先级lacp

system-prioritysystem-priority-value恢复系统优先级为默认值undolacpsystem-priority第四十页，共四十六页，2022年，8月28日40配置端口优先级配置端口优先级（在以太网端口视图下进行下列配置）操作命令配置端口优先级lacp

port-priorityport-priority-value恢复端口优先级为默认值undolacpport-priority第四十一页，共四十六页，2022年，8月28日41课程内容

第一节链路聚合概述第二节链路聚合工作原理第三节LACP协议第四节以太网端口汇聚配置方法第五节以太网端口汇聚显示和调试方法第四十二页，共四十六页，2022年，8月28日42聚合相关的显示和调试命令在任意视图下可执行display命令，用以显示配置后以太网端口汇聚情况，通过查看显示信息验证配置的效果。在用户视图下，用户可以执行reset命令清除LACP端口的统计信息；执行debugging命令对LACP进行调试。操作命令显示所有聚合组的摘要信息displaylink-aggregationsummary显示指定聚合组的详细信息displaylink-aggregationverbose[agg-id]显示本端设备IDdisplaylacpsystem-id显示端口的端口汇聚详细信息displaylink-aggregationinterface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]清除端口的LACP统计信息resetlacpstatistics[interface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]]第四十三页，共四十六页，2022年，8月28日43聚合相关的Debug命令操作命令打开LACP状态机的调试开关debugging

lacpstate[interface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]]{{actor-churn|mux|partner-churn|ptx|rx}*|all}关闭LACP状态机的调试开关undo

debugging

lacpstate[interface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-na