以太網(wǎng)鏈路聚合技術

以太網(wǎng)鏈路聚合技術第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日引入隨著網(wǎng)絡技術的蓬勃發(fā)展，以太網(wǎng)技術作為其中重要的技術手段，日益成為人們生產(chǎn)、生活、辦公等方面信息化的主要承載協(xié)議。為滿足人們對鏈路帶寬、備份、負載均衡等方面的新需求，以太網(wǎng)的鏈路聚合技術應運而生。第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日2學習目標了解鏈路聚合的優(yōu)勢掌握鏈路聚合的基本原理掌握鏈路聚合的三種工作方式掌握鏈路聚合的配置和排錯學習完本課程，您應該能夠：第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日3參考資料《IEEE802.3-2005part3》《華為3Com39系列以太網(wǎng)交換機操作手冊》《華為3Com39系列以太網(wǎng)交換機命令手冊》第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日4課程內(nèi)容

第一節(jié)鏈路聚合概述第二節(jié)鏈路聚合工作原理第三節(jié)LACP協(xié)議第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法第五節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚顯示和調(diào)試方法第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日5第一節(jié)鏈路聚合概述鏈路聚合的優(yōu)勢鏈路聚合的方式和鏈路聚合相關的端口屬性第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日6鏈路聚合的定義鏈路聚合（LinkAggregation），有時也被稱為端口匯聚，通俗的說就是把以太網(wǎng)交換機的多個屬性相同的端口綁定，象單個端口一樣使用。鏈路聚合使得客戶能在不升級硬件的情況下，提升設備間的連接帶寬，并提供鏈路備份和負載分擔功能。思考：會有那些優(yōu)勢？第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日7鏈路聚合的優(yōu)勢增加帶寬：將N個端口聚合，可以得到N倍的帶寬靈活提供帶寬：避免了從10到100，從100到1000的固定帶寬擴展規(guī)律負載分擔：同時存在多條路，“自然”存在分流鏈路備份：不同鏈路之間形成天然備份關系第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日8問題如果是兩條鏈路聚合，負載分擔時的流量比例一定是1：1么？第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日9解答鏈路聚合能把數(shù)據(jù)在聚合成員中分擔，聚合端口基于流進行負載分擔。所以可能不是單純流量意義上的負載分擔。流的概念比較復雜，可以簡單理解為在某段時間內(nèi)，承載相同任務的一批數(shù)據(jù)序列。通常這些數(shù)據(jù)報文具備相同的源/目的IP等特征信息。第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日10鏈路聚合的三種類型鏈路聚合有三種方式：手工聚合：由管理員通過手工命令配置哪些端口加入一個聚合組；動態(tài)聚合：由協(xié)議動態(tài)確定哪些端口加入哪個聚合組，這種方式稱為動態(tài)LACP聚合，由LACP協(xié)議（LinkAggregationControlProtocol）來動態(tài)確定端口加入或離開聚合組；靜態(tài)LACP聚合：由管理員手工指定哪些端口屬于同一個聚合組，不過這些端口上仍然啟動LACP協(xié)議，并收發(fā)處理LACP報文，一旦靜態(tài)聚合組被刪除，這些端口可以通過LACP動態(tài)確定加入其他某個聚合組。第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日11幾種聚合方式的優(yōu)缺點對比協(xié)議報文交互自動偵測對端CPU/內(nèi)存占用率手工聚合無無低動態(tài)聚合有有高靜態(tài)聚合有有高自動偵測會帶來什么好處？第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日12和鏈路聚合相關的端口屬性要求由于鏈路聚合，相當于單一物理鏈路向多鏈路的擴展和復制，所以加入統(tǒng)一鏈路聚合匯聚組的端口，在相應的端口配置屬性上需要具備相同的配置特性。否則會對聚合后的工作狀態(tài)帶來不穩(wěn)定的因素。

思考：那些端口因素需要考慮？第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日13需要考慮的端口屬性STP配置：端口的STP使能/關閉、與端口相連的鏈路屬性（如點對點或非點對點）、STP優(yōu)先級、STP開銷、STP標準報文格式、報文發(fā)送速率限制、是否環(huán)路保護、是否根保護、是否為邊緣端口等。QoS配置：流量限速、優(yōu)先級標記、缺省的802.1p優(yōu)先級、帶寬保證、擁塞避免、流重定向、流量統(tǒng)計等。VLAN配置：端口上允許通過的VLAN、端口缺省VLANID。端口配置：對于手工和靜態(tài)聚合組，要求端口的鏈路類型（即Trunk、Hybrid、Access類型）一致；對于動態(tài)聚合組，要求端口的速率、雙工模式、鏈路類型一致。第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日14課程內(nèi)容

第一節(jié)鏈路聚合概述第二節(jié)鏈路聚合工作原理第三節(jié)LACP協(xié)議第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法第五節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚顯示和調(diào)試方法第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日15第二節(jié)鏈路聚合工作原理協(xié)議基礎鏈路聚合控制端口類型第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日16鏈路聚合的相關協(xié)議架構在IEEE802.3架構中，鏈路聚合功能是數(shù)據(jù)鏈路層的一個子功能，通過鏈路聚合子層（LinkAggegationSublayer）實現(xiàn)，在OSI七層模型中，鏈路聚合子層的位置如下：。第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日17如何解決鏈路聚合的兩個具體問題要實現(xiàn)鏈路聚合，需要解決兩個主要問題：如何確定端口加入或離開一個聚合組？如何讓聚合組中的多個端口象一個端口一樣工作？第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日18鏈路聚合控制的相關參數(shù)LACP協(xié)議如何唯一的標識聚合組：系統(tǒng)ID（SystemID），由“系統(tǒng)優(yōu)先級+系統(tǒng)MAC地址”組成，其中，之所以要有“系統(tǒng)優(yōu)先級”，是因為LACP協(xié)議中，鏈路聚合兩端設備扮演不同角色，有了“系統(tǒng)優(yōu)先級”，管理員可以通過配置干預角色選舉。端口ID（PortID）：對于參與鏈路聚合的各個端口，也需要在設備內(nèi)部唯一標識，端口ID由“端口優(yōu)先級+端口號”組成，之所以需要“端口優(yōu)先級”，也是因為涉及端口的不同角色選舉在一個設備上，能進行多組聚合，即有多個Aggregator，為了區(qū)分這些Aggregator，給每個Aggregator分配了一個聚合ID（AggregatorID），為一個16位整數(shù)第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日19參作KEY問題焦點：什么樣的端口能夠被聚合到同一個聚合組？在動態(tài)LACP聚合中，只有操作KEY相同的端口才能屬于同一個聚合組，你可以認為操作KEY相同的端口，其屬性相同。在手工聚合和靜態(tài)LACP聚合中，雖然同一個聚合組中的端口的操作KEY不一定相同（因端口由管理員手工加入），但是Selected端口的操作KEY一定相同。課外思考：管理key是什么？第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日20六個要素四個要素：一個聚合組來說，如果需要進行唯一標識的話，需要包含四個元素：本端系統(tǒng)ID、本端操作KEY、對端系統(tǒng)ID、對端操作KEY兩個要素：系統(tǒng)中并不是所有聚合組都包含多個鏈路，為了區(qū)分只包含單個鏈路的聚合組的情況，還需要額外加上兩個元素：本端端口ID和對端端口ID。結論：這六個元素唯一確定了一個聚合組，稱為聚合組ID（LinkAggregationGroupID，LAGID）。如果一個聚合組中包含多個鏈路，那么LAGID中，本端端口ID和對端端口ID為0，相當于只用四元組就可以刻畫包含多個鏈路的聚合組。第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日21動態(tài)LACP聚合和靜態(tài)手工聚合舉例第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日22端口類型的含義Selectet和Unselected：參與流量轉(zhuǎn)發(fā)的端口稱為Selected端口，否則稱為Unselected端口處于Selected狀態(tài)且端口號最小的端口稱為主端口（MasterPort），可以形象的認為，聚合組中的所有端口被匯聚到了主端口，主端口在邏輯上代表了整個聚合組，對于GVRP/GMRP、STP/RSTP/MSTP等二層協(xié)議，都只從主端口發(fā)送，其他數(shù)據(jù)報文則在各個Selected端口間分擔。補充：由于Selected與Unselected端口在實際狀態(tài)下的選取受到硬件的影響，所以不同廠家產(chǎn)品的具體表現(xiàn)形式可能有差異第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日23問題為了清晰的定義和描述一個聚合組，可能涉及那些因素？第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日24課程內(nèi)容

第一節(jié)鏈路聚合概述第二節(jié)鏈路聚合工作原理第三節(jié)LACP協(xié)議第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法第五節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚顯示和調(diào)試方法第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日25第三節(jié)LACP協(xié)議LACP協(xié)議基本原理LACP協(xié)議的PDU第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日26LACP的基本原理LACP的基本原理就是通過兩端設備端口之間周期性的交互報文，動態(tài)探測對端端口的狀態(tài)和信息，并據(jù)此確定端口加入或離開一個聚合組。為了描述方面，在LACP中，對于聚合鏈路兩端的設備，每個設備端口稱呼自己為Actor，對端設備端口為Partner。在討論鏈路聚合時，只考慮包含多個鏈路的聚合組，這種情況下，區(qū)分一個鏈路聚合組只用四元組<Actor系統(tǒng)ID、Actor操作KEY、Partner系統(tǒng)ID、Partner操作KEY>。如果考慮包含單個鏈路的聚合組，需要在四元組中增加那些元素？第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日27LACP工作的基本方式通過周期性的LACP報文交互，完成聚合的形成和控制，包括：端口增加、端口離開判斷將一個端口綁定到Aggregator的關鍵依據(jù)是LAGID，判斷方法是：Aggregator的操作KEY和端口的操作KEY相同。已經(jīng)綁定到這個Aggregator的其他端口和這個端口有相同的鏈路LAGID，即與Aggregator關聯(lián)的LAGID必須和端口的LAGID相同。注意：上一章講過：“LAGID”則指的是聚合組ID（LinkAggregationGroupID），“聚合ID”則指的是AggregatorID.第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日28當端口綁定到Aggregator后端口綁定到這個Aggregator后，就根據(jù)前面“端口類型”章節(jié)講到的內(nèi)容，確定自己在聚合組中的角色，是Unselsected端口還是Selected端口，或者是否能成為主端口。綁定到一個Aggregator的端口，稱為處于IN_SYN狀態(tài)，這個狀態(tài)需要靠周期性的交互LACP報文來維持，第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日29端口離開Aggregator的條件如果Actor端口在一定時間內(nèi)（使用longtimeout時是90s，使用shorttimeout是3秒）收不到Partner端口發(fā)送的LACP報文，就宣告自己處于超時狀態(tài)，如果在下一個shorttimeout時間（3秒）內(nèi)還沒有收到Partner的報文，就會離開這個Aggregator。如果從Partner端口收到的LACP報文，發(fā)現(xiàn)LAGID發(fā)生了改變（系統(tǒng)ID或操作KEY發(fā)生了變化，系統(tǒng)ID改變說明連接到的對端設備發(fā)生了變化，操作KEY發(fā)生了變化可能是對端端口的屬性發(fā)生了變化），這時端口也會離開這個Aggregator。還有一種導致端口離開Aggregator的情況：Actor端口本身的屬性發(fā)生了變化，設備通過動態(tài)操作KEY功能給它分配的操作KEY發(fā)生變化，導致和Aggregator的LAGID不匹配，從而離開聚合組。第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日30Active模式和Passive模式Active模式下，端口正常周期性的發(fā)送LACP報文；Passive模式下，端口平時不發(fā)送LACP報文，不過，一旦收到了對端的LACP報文，就會正常發(fā)送LACP報文了。第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日31問題Passive模式有什么作用？第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日32PDU－ProtocolDataUnit請找出6個鏈路聚合的要素第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日33課程內(nèi)容

第一節(jié)鏈路聚合概述第二節(jié)鏈路聚合工作原理第三節(jié)LACP協(xié)議第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法第五節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚顯示和調(diào)試方法第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日34第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法使能/關閉端口LACP協(xié)議創(chuàng)建/刪除聚合組將以太網(wǎng)端口加入/推出聚合組配置/刪除聚合組描述符配置系統(tǒng)優(yōu)先級配置端口優(yōu)先級第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日35使能/關閉端口LACP協(xié)議操作命令使能端口LACP協(xié)議lacpenable關閉端口LACP協(xié)議undo

lacpenable使能/關閉端口LACP協(xié)議（在以太網(wǎng)端口視圖下進行下列配置）第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日36創(chuàng)建/刪除聚合組操作命令創(chuàng)建聚合組link-aggregationgroup

agg-id

mode{manual|static}刪除聚合組undolink-aggregation

groupagg-id創(chuàng)建/刪除聚合組（在系統(tǒng)視圖下進行下列配置）第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日37將以太網(wǎng)端口加入/退出聚合組操作命令將以太網(wǎng)端口加入聚合組portlink-aggregationgroupagg-id將以太網(wǎng)端口退出聚合組undoportlink-aggregationgroup將以太網(wǎng)端口加入/推出聚合組（在以太網(wǎng)端口視圖下進行下列配置）第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日38配置/刪除聚合組描述符配置/刪除聚合組描述符（在系統(tǒng)視圖下進行下列配置）操作命令設置聚合組描述符link-aggregation

groupagg-iddescriptiongroup-name刪除聚合組描述符undolink-aggregationgroupagg-iddescription第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日39配置系統(tǒng)優(yōu)先級配置系統(tǒng)優(yōu)先級（在系統(tǒng)視圖下進行下列配置）操作命令配置系統(tǒng)優(yōu)先級lacp

system-prioritysystem-priority-value恢復系統(tǒng)優(yōu)先級為默認值undolacpsystem-priority第四十頁，共四十六頁，2022年，8月28日40配置端口優(yōu)先級配置端口優(yōu)先級（在以太網(wǎng)端口視圖下進行下列配置）操作命令配置端口優(yōu)先級lacp

port-priorityport-priority-value恢復端口優(yōu)先級為默認值undolacpport-priority第四十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日41課程內(nèi)容

第一節(jié)鏈路聚合概述第二節(jié)鏈路聚合工作原理第三節(jié)LACP協(xié)議第四節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚配置方法第五節(jié)以太網(wǎng)端口匯聚顯示和調(diào)試方法第四十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日42聚合相關的顯示和調(diào)試命令在任意視圖下可執(zhí)行display命令，用以顯示配置后以太網(wǎng)端口匯聚情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。在用戶視圖下，用戶可以執(zhí)行reset命令清除LACP端口的統(tǒng)計信息；執(zhí)行debugging命令對LACP進行調(diào)試。操作命令顯示所有聚合組的摘要信息displaylink-aggregationsummary顯示指定聚合組的詳細信息displaylink-aggregationverbose[agg-id]顯示本端設備IDdisplaylacpsystem-id顯示端口的端口匯聚詳細信息displaylink-aggregationinterface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]清除端口的LACP統(tǒng)計信息resetlacpstatistics[interface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]]第四十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日43聚合相關的Debug命令操作命令打開LACP狀態(tài)機的調(diào)試開關debugging

lacpstate[interface{interface-typeinterface-number|interface-name}[to{interface-typeinterface-num|interface-name}]]{{actor-churn|mux|partner-churn|ptx|rx}*|all}關閉LACP狀態(tài)機的調(diào)試開關undo

debugging

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