以太网链路聚合技术.ppt

1、第2章 以太网链路聚合,ISSUE 1.0,华为3Com网络学院第三学期,a,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。,a,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：,a,参考资料,IEEE 802.3-2005 part3 华为3Com 39系列以太网交换机操作手册 华为3Com 39系列以太网交换机命令手册,a,课程内容,第一节 链路聚合概

2、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,a,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,a,链路聚合的定义,链路聚合（Link Aggregation），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？,a,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1

3、000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,a,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？,a,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。,a,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，

4、由LACP协议（Link Aggregation Control Protocol）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。,a,几种聚合方式的优缺点对比,自动侦测会带来什么好处？,a,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

5、需要考虑？,a,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VLAN ID。 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。,a,课程内容,第一节 链路聚合概述 第二节

6、 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,a,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,a,链路聚合的相关协议架构,在IEEE 802.3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（Link Aggegation Sublayer）实现，在OSI七层模型中，链路聚合子层的位置如下：。,a,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？,a,链路聚合控制的相关参数,LACP协议如何唯一

7、的标识聚合组：系统ID（System ID） ，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（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（Aggregator ID），为一个16位整数,a,参作

8、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？,a,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

9、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（Link Aggregation Group ID，LAG ID）。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。,a,动态LACP聚合和静态手工聚合举例,a,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（Master Port），可以形象的认为，聚合组中的所有端口被汇聚到了主

10、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,a,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？,a,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,a,第三节 LACP协议,LACP协议基本原理 LACP协议的PDU,a,LACP的基本

11、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。,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？,a,LACP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 LAG ID，判断方法是： Aggreg

12、ator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LAG ID，即与Aggregator关联的LAG ID必须和端口的LAG ID相同。 注意：上一章讲过：“LAG ID”则指的是聚合组ID（ Link Aggregation Group ID），“聚合ID”则指的是Aggregator ID.,a,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Aggre

13、gator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，,a,端口离开Aggregator的条件,如果Actor端口在一定时间内（使用long timeout时是90s，使用short timeout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short timeout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LAG ID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

14、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LAG ID不匹配，从而离开聚合组。,a,Active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。,a,问题,Passive模式有什么作用？,a,PDUProtocol Data Unit,请找出6个链路

15、聚合的要素,a,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,a,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,a,使能/关闭端口LACP协议,使能/关闭端口LACP协议（在以太网端口视图下进行下列配置）,a,创建/删除聚合组,创建/删除聚合组（在系统视图下进行下列配置）,a,将以太网端口加入/退出聚合组,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）,a,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）,a,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）,a,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 ）,a,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,a,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