计算机网络二层技术——链路聚合原理及其配置(有这一篇就足够了)
目錄
- 鏈路聚合
- 前言
- 鏈路聚合應用場景
- 鏈路聚合
- 鏈路聚合模式
- 數據流控制
- 二層鏈路聚合配置
- 三層鏈路聚合配置
- 常問問題?
- 如果一個管理員希望將千兆以太口和百兆以太口加入同一個Eth-trunk,會發生什么?
- 哪種鏈路聚合方法可以使用鏈路備份?
鏈路聚合
前言
???????隨著網絡規模不斷擴大,用戶對骨干鏈路的帶寬和可靠性提出了越來越高的要求。在傳統技術中,常用更換高速率的接口板或更換支持高速率接口板的設備的方式來增加帶寬,但這種方案需要付出高額的費用,而且不夠靈活。
???????采用鏈路聚合技術可以在不進行硬件升級的條件下,通過將多個物理接口捆綁為一個邏輯接口,來達到增加鏈路帶寬的目的。在實現增大帶寬目的的同時,鏈路聚合采用備份鏈路的機制,可以有效的提高設備之間鏈路的可靠性。
鏈路聚合應用場景
鏈路聚合一般部署在核心結點,以便提升整個網絡的數據吞吐量。
???????在企業網絡中,所有設備的流量在轉發到其他網絡前都會匯聚到核心層,再由核心區設備轉發到其他網絡,或者轉發到外網。因此,在核心層設備負責數據的高速交換時,容易發生擁塞。在核心層部署鏈路聚合,可以提升整個網絡的數據吞吐量,解決擁塞問題。
???????本示例中,兩臺核心交換機SWA和SWB之間通過兩條成員鏈路互相連接,通過部署鏈路聚合,可以確保SWA和SWB之間的鏈路不會產生擁塞。
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鏈路聚合
鏈路聚合能夠提高鏈路帶寬,增強網絡可用性,支持負載分擔。
???????鏈路聚合是把兩臺設備之間的多條物理鏈路聚合在一起,當做一條邏輯鏈路來使用。這兩臺設備可以是一對路由器,一對交換機,或者是一臺路由器和一臺交換機。一條聚合鏈路可以包含多條成員鏈路,在ARG3系列路由器和X7系列交換機上默認最多為8條。
???????鏈路聚合能夠提高鏈路帶寬。理論上,通過聚合幾條鏈路,一個聚合口的帶寬可以擴展為所有成員口帶寬的總和,這樣就有效地增加了邏輯鏈路的帶寬。
???????鏈路聚合為網絡提供了高可靠性。配置了鏈路聚合之后,如果一個成員接口發生故障,該成員口的物理鏈路會把流量切換到另一條成員鏈路上。
???????鏈路聚合還可以在一個聚合口上實現負載均衡,一個聚合口可以把流量分散到多個不同的成員口上,通過成員鏈路把流量發送到同一個目的地,將網絡產生擁塞的可能性降到最低。
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鏈路聚合模式
手工負載分擔模式下所有活動接口都參與數據的轉發,分擔負載流量。
LACP模式支持鏈路備份。
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數據流控制
Eth-Trunk鏈路兩端相連的物理接口的數量、速率、雙工方式、流控方式必須一致。
???????在一個聚合口中,聚合鏈路兩端的物理口(即成員口)的所有參數必須一致,包括物理口的數量,傳輸速率,雙工模式和流量控制模式。成員口可以是二層接口或三層接口。
???????數據流在聚合鏈路上傳輸,數據順序必須保持不變。一個數據流可以看做是一組MAC地址和IP地址相同的幀。例如,兩臺設備間的SSH或SFTP連接可以看做一個數據流。如果未配置鏈路聚合,只是用一條物理鏈路來傳輸數據,那么一個數據流中的幀總是能按正確的順序到達目的地。配置了鏈路聚合后,多條物理鏈路被綁定成一條聚合鏈路,一個數據流中的幀通過不同的物理鏈路傳輸。(問題)如果第一個幀通過一條物理鏈路傳輸,第二個幀通過另外一條物理鏈路傳輸,這樣一來同一數據流的第二個數據幀就有可能比第一個數據幀先到達對端設備,從而產生接收數據包亂序的情況。
???????為了避免這種情況的發生,Eth-Trunk采用逐流負載分擔的機制,這種機制把數據幀中的地址通過HASH算法生成HASH-KEY值,然后根據這個數值在Eth-Trunk轉發表中尋找對應的出接口,不同的MAC或IP地址HASH得出的HASH-KEY值不同,從而出接口也就不同,這樣既保證了同一數據流的幀在同一條物理鏈路轉發,又實現了流量在聚合組內各物理鏈路上的負載分擔,即逐流的負載分擔。逐流負載分擔能保證包的順序,但不能保證帶寬利用率。
???????負載分擔的類型主要包括以下幾種,用戶可以根據具體應用選擇不同的負載分擔類型。
1. 根據報文的源MAC地址進行負載分擔; 2. 根據報文的目的MAC地址進行負載分擔; 3. 根據報文的源IP地址進行負載分擔; 4. 根據報文的目的IP地址進行負載分擔; 5. 根據報文的源MAC地址和目的MAC地址進行負載分擔; 6. 根據報文的源IP地址和目的IP地址進行負載分擔; 7. 根據報文的VLAN、源物理端口等對L2、IPv4、IPv6和MPLS報文進行增強型負載分擔。???????
二層鏈路聚合配置
[SWA]interface Eth-Trunk 1 [SWA-Eth-Trunk1]interface GigabitEthernet0/0/1 [SWA-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 1 [SWA-GigabitEthernet0/0/1]interface GigabitEthernet0/0/2 [SWA-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk 1???????本例中,通過執行interface Eth-trunk < trunk-id>命令配置鏈路聚合。這條命令創建了一個Eth-Trunk口,并且進入該Eth-Trunk口視圖。trunk-id用來唯一標識一個Eth-Trunk口,該參數的取值可以是0到63之間的任何一個整數。如果指定的Eth-Trunk口已經存在,執行interface eth-trunk命令會直接進入該Eth-Trunk口視圖。
配置Eth-Trunk口和成員口,需要注意以下規則:
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三層鏈路聚合配置
如果要在路由器上配置三層鏈路聚合,需要首先創建Eth-Trunk接口,然后在Eth-Trunk邏輯口上執行undo portswitch命令,把聚合鏈路從二層轉為三層鏈路。執行undo portswitch命令后,可以為Eth-Trunk邏輯口分配一個IP地址。
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常問問題?
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如果一個管理員希望將千兆以太口和百兆以太口加入同一個Eth-trunk,會發生什么?
一個快速以太口(FE口)和一個千兆以太口(GE口)不能加入同一個Eth-Trunk。如果將兩個不同類型的接口加入到同一個Eth-Trunk口,設備會提示發生錯誤。
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哪種鏈路聚合方法可以使用鏈路備份?
只有LACP模式支持備份成員鏈路。如需建立備份鏈路,應使用LACP模式的鏈路聚合。
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總結
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