LACP學(xué)習(xí)筆記

1、LACP學(xué)習(xí)筆記一、LACP簡(jiǎn)介1、LACP協(xié)議簡(jiǎn)介基于 IEEE802.3ad 標(biāo)準(zhǔn)的LACPLink Aggregation Control Protocol，鏈路會(huì)聚控制協(xié)議是一種實(shí)現(xiàn)鏈路動(dòng)態(tài)會(huì)聚與解會(huì)聚的協(xié)議。LACP 協(xié)議通過(guò)LACPDULinkAggregation Control Protocol Data Unit，鏈路會(huì)聚控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元與對(duì)端交互信息。使能某端口的 LACP 協(xié)議后，該端口將通過(guò)發(fā)送LACPDU 向?qū)Χ送ǜ孀约旱南到y(tǒng)優(yōu)先級(jí)、系統(tǒng)MAC、端口優(yōu)先級(jí)、端口號(hào)和操作Key。對(duì)端接收到這些信息后，將這些信息與其它端口所保存的信息比擬以選擇能夠會(huì)聚的端口，從而雙方可以

2、對(duì)端口參加或退出某個(gè)動(dòng)態(tài)會(huì)聚組達(dá)成一致。2、LACP報(bào)文主要字段介紹：Actor_Port/Partner_Port：本端/對(duì)端接口信息。Actor_State/Partner_State：本端/對(duì)端狀態(tài)。Actor_System_Priority/Partner_System_Priority：本端/對(duì)端系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)。Actor_System/Partner_System：本端/對(duì)端系統(tǒng)ID。Actor_Key/Partner_Key：本端/對(duì)端操作Key，各接口的該值相同才能夠聚合。Actor_Port_Priority/Partner_Port_Priority：本端/對(duì)端接口優(yōu)先級(jí)。二、

3、鏈路聚合的分類(lèi)1、 手工負(fù)載分擔(dān)模式鏈路聚合1手工會(huì)聚概述手工負(fù)載分擔(dān)模式是一種最根本的鏈路聚合方式，在該模式下，Eth-Trunk 接口的建立，成員接口的參加完全由手工來(lái)配置，沒(méi)有鏈路聚合控制協(xié)議的參與。該模式下所有成員接口selected都參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，分擔(dān)負(fù)載流量，因此稱(chēng)為手工負(fù)載分擔(dān)模式。手工會(huì)聚端口的 LACP 協(xié)議為關(guān)閉狀態(tài)，禁止用戶使能手工會(huì)聚端口的LACP 協(xié)議。2 手工會(huì)聚組中的端口狀態(tài)在手工會(huì)聚組中，端口可能處于兩種狀態(tài)：Selected 或Standby。處于Selected 狀態(tài)且端口號(hào)最小的端口為會(huì)聚組的主端口，其他處于Selected 狀態(tài)的端口為會(huì)聚組的成員端口

4、。由于設(shè)備所能支持的會(huì)聚組中的最大端口數(shù)有限制，如果處于Selected 狀態(tài)的端口數(shù)超過(guò)設(shè)備所能支持的會(huì)聚組中的最大端口數(shù)，系統(tǒng)將按照端口號(hào)從小到大的順序選擇一些端口為Selected 端口，其他那么為Standby 端口。3手工會(huì)聚對(duì)端口配置的要求一般情況下，手工會(huì)聚對(duì)會(huì)聚前的端口速率和雙工模式不作限制。但對(duì)于以下情況，系統(tǒng)會(huì)作特殊處理：對(duì)于初始就處于 DOWN 狀態(tài)的端口，在會(huì)聚時(shí)對(duì)端口的速率和雙工模式?jīng)]有限制；對(duì)于曾經(jīng)處于 UP 狀態(tài)，并協(xié)商或強(qiáng)制指定過(guò)端口速率和雙工模式，而當(dāng)前處于DOWN 狀態(tài)的端口，在會(huì)聚時(shí)要求速率和雙工模式一致；對(duì)于一個(gè)會(huì)聚組，當(dāng)會(huì)聚組中某個(gè)端口的速率和雙工模式

5、發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)不進(jìn)行解會(huì)聚，會(huì)聚組中的端口也都處于正常工作狀態(tài)。但如果是主端口出現(xiàn)速率降低和雙工模式變化，那么該端口的轉(zhuǎn)發(fā)可能出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。2、 LACP 協(xié)議鏈路聚合LACPLink Aggregation Control Protocol鏈路聚合包含兩種類(lèi)型：1 靜態(tài) LACP 模式鏈路聚合a靜態(tài) LACP 模式鏈路聚合簡(jiǎn)介靜態(tài) LACP 模式下，Eth-Trunk 接口的建立，成員接口的參加，都是由手工配置完成的。但與手工負(fù)載分擔(dān)模式鏈路聚合不同的是，該模式下LACP 協(xié)議報(bào)文參與活動(dòng)接口的選擇。也就是說(shuō)，當(dāng)把一組接口參加Eth-Trunk 接口后，這些成員接口中哪些接口作為活動(dòng)接口，

6、哪些接口作為非活動(dòng)接口還需要經(jīng)過(guò)LACP 協(xié)議報(bào)文的協(xié)商確定。靜態(tài)會(huì)聚端口的 LACP 協(xié)議為使能狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)靜態(tài)會(huì)聚組被刪除時(shí)，其成員端口將形成一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)LACP 會(huì)聚，并保持LACP 使能。禁止用戶關(guān)閉靜態(tài)會(huì)聚端口的LACP 協(xié)議。b靜態(tài)會(huì)聚組中的端口狀態(tài)在靜態(tài)會(huì)聚組中，端口可能處于兩種狀態(tài)：Selected 或Standby。Selected 端口和Standby 端口都能收發(fā)LACP 協(xié)議，但Standby 端口不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶報(bào)文。說(shuō)明：在一個(gè)會(huì)聚組中，處于Selected 狀態(tài)且端口號(hào)最小的端口為會(huì)聚組的主端口，其他處于Selected 狀態(tài)的端口為會(huì)聚組的成員端口。在靜態(tài)會(huì)聚組中

7、，系統(tǒng)按照以下原那么設(shè)置端口處于 Selected 或者Standby 狀態(tài)：系統(tǒng)按照端口全雙工/高速率、全雙工/低速率、半雙工/高速率、半雙工/低速率的優(yōu)先次序，選擇優(yōu)先次序最高的端口處于Selected 狀態(tài)，其他端口那么處于Standby 狀態(tài)。與處于 Selected 狀態(tài)的最小端口所連接的對(duì)端設(shè)備不同，或者連接的是同一個(gè)對(duì)端設(shè)備但端口在不同的會(huì)聚組內(nèi)的端口將處于Standby 狀態(tài)。端口因存在硬件限制如不能跨板會(huì)聚無(wú)法會(huì)聚在一起，而無(wú)法與處于Selected 狀態(tài)的最小端口會(huì)聚的端口將處于Standby 狀態(tài)。與處于 Selected 狀態(tài)的最小端口的根本配置不同的端口將處于Stan

8、dby 狀態(tài)。由于設(shè)備所能支持的會(huì)聚組中的 Selected 端口數(shù)有限制，如果當(dāng)前的成員端口數(shù)超過(guò)了設(shè)備所能支持的最大Selected 端口數(shù)，系統(tǒng)將按照端口號(hào)從小到大的順序選擇一些端口為Selected 端口，其他那么為Standby 端口。2 動(dòng)態(tài) LACP 模式鏈路聚合a動(dòng)態(tài) LACP 模式鏈路聚合簡(jiǎn)介動(dòng)態(tài) LACP 模式下，Eth-Trunk 接口的建立，成員接口的參加，活動(dòng)接口的選擇完全由LACP 協(xié)議通過(guò)協(xié)商完成。這就意味著啟用了動(dòng)態(tài)LACP 協(xié)議的兩臺(tái)直連設(shè)備上，不需要?jiǎng)?chuàng)立Eth-Trunk 接口，也不需要指定哪些接口作為聚合組成員接口，兩臺(tái)設(shè)備會(huì)通過(guò)LACP 協(xié)商自動(dòng)完成鏈路

9、的聚合操作。動(dòng)態(tài) LACP 會(huì)聚是一種系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)立/刪除的會(huì)聚，不允許用戶增加或刪除動(dòng)態(tài)LACP 會(huì)聚中的成員端口。只有速率和雙工屬性相同、連接到同一個(gè)設(shè)備、有相同根本配置的端口才能被動(dòng)態(tài)會(huì)聚在一起。即使只有一個(gè)端口也可以創(chuàng)立動(dòng)態(tài)會(huì)聚，此時(shí)為單端口會(huì)聚。動(dòng)態(tài)會(huì)聚中，端口的LACP 協(xié)議處于使能狀態(tài)。b動(dòng)態(tài)會(huì)聚組中的端口狀態(tài)在動(dòng)態(tài)會(huì)聚組中，端口可能處于兩種狀態(tài)：Selected 或Standby。Selected 端口和Standby 端口都能收發(fā)LACP 協(xié)議，但Standby 端口不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶報(bào)文。由于設(shè)備所能支持的會(huì)聚組中的最大端口數(shù)有限制，如果當(dāng)前的成員端口數(shù)量超過(guò)了最大端口數(shù)的限制，那

10、么本端系統(tǒng)和對(duì)端系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行協(xié)商，根據(jù)設(shè)備ID 優(yōu)的一端的端口ID 的大小，來(lái)決定端口的狀態(tài)。具體協(xié)商步驟如下：比擬設(shè)備 ID系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)+系統(tǒng)MAC 地址。先比擬系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)，如果相同再比擬系統(tǒng)MAC 地址。設(shè)備ID 小的一端被認(rèn)為優(yōu)。比擬端口 ID端口優(yōu)先級(jí)+端口號(hào)。對(duì)于設(shè)備ID 優(yōu)的一端的各個(gè)端口，首先比擬端口優(yōu)先級(jí)，如果優(yōu)先級(jí)相同再比擬端口號(hào)。端口ID 小的端口為Selected 端口，剩余端口為Standby 端口。在一個(gè)會(huì)聚組中，處于Selected 狀態(tài)且端口號(hào)最小的端口為會(huì)聚組的主端口，其他處于Selected 狀態(tài)的端口為會(huì)聚組的成員端口。說(shuō)明：與手工會(huì)聚組不同的是，在靜態(tài)會(huì)聚組和

11、動(dòng)態(tài)會(huì)聚組中，處于 DOWN 的端口為Standby 狀態(tài)。三、LACP實(shí)現(xiàn)原理1、手工會(huì)聚原理手工負(fù)載分擔(dān)模式鏈路聚合是應(yīng)用比擬廣泛的一種鏈路聚合，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均支持該特性，當(dāng)需要在兩個(gè)直連設(shè)備間提供一個(gè)較大的鏈路帶寬而對(duì)端設(shè)備又不支持LACP 協(xié)議時(shí)，可以使用手工負(fù)載分擔(dān)模式說(shuō)明：手工負(fù)載分擔(dān)模式的Eth-Trunk 接口可以聚合不同單板、不同雙工模式的成員接口。2、靜態(tài)會(huì)聚原理a根本概念靜態(tài)LACP 模式鏈路聚合是一種利用LACP 協(xié)議進(jìn)行參數(shù)協(xié)商選取活動(dòng)鏈路的聚合模式。該模式由LACP 協(xié)議確定聚合組中的活動(dòng)和非活動(dòng)鏈路，又稱(chēng)為MN 模式，即M 條活動(dòng)鏈路與N 條備份鏈路的模式

12、。這種模式提供了更高的鏈路可靠性，并且可以在M 條鏈路中實(shí)現(xiàn)不同方式的負(fù)載均衡。M:N 模式的Eth-Trunk 接口中M 和N 的值可以通過(guò)配置活動(dòng)接口數(shù)上限閾值來(lái)確定。b系統(tǒng) LACP 優(yōu)先級(jí)靜態(tài)LACP 模式下，兩端設(shè)備所選擇的活動(dòng)接口必須保持一致，否那么鏈路聚合組就無(wú)法建立。而要想使兩端活動(dòng)接口保持一致，可以使其中一端具有更高的優(yōu)先級(jí)，另一端根據(jù)高優(yōu)先級(jí)的一端來(lái)選擇活動(dòng)接口即可。系統(tǒng)LACP 優(yōu)先級(jí)就是為了區(qū)分兩端優(yōu)先級(jí)的上下而配置的參數(shù)。系統(tǒng) LACP 優(yōu)先級(jí)值越小優(yōu)先級(jí)越高，缺省系統(tǒng)LACP 優(yōu)先級(jí)值為32768。c接口 LACP 優(yōu)先級(jí)接口LACP 優(yōu)先級(jí)是為了區(qū)別不同接口被選為

13、活動(dòng)接口的優(yōu)先程度。接口LACP 優(yōu)先級(jí)值越小，優(yōu)先級(jí)越高。缺省情況下，接口LACP 優(yōu)先級(jí)為32768。d靜態(tài)模式Eth-Trunk 接口建立過(guò)程靜態(tài)模式Eth-Trunk 接口建立過(guò)程如下所示： 兩端互相發(fā)送 LACPDU 報(bào)文。 兩端設(shè)備根據(jù)系統(tǒng) LACP 優(yōu)先級(jí)確定主動(dòng)端。 兩端設(shè)備根據(jù)接口LACP 優(yōu)先級(jí)確定活動(dòng)接口，最終以主動(dòng)端設(shè)備的活動(dòng)接口確定兩端的活動(dòng)接口。e) 互發(fā) LACPDU 報(bào)文在兩端設(shè)備CX-A 和CX-B 上創(chuàng)立Eth-Trunk 接口并配置為靜態(tài)LACP 模式，然后向Eth-Trunk 接口中手工參加成員接口。此時(shí)成員接口上便啟用了LACP 協(xié)議，兩端互相發(fā)出LA

14、CPDU 報(bào)文，如下列圖所示。f確定主動(dòng)端Eth-Trunk 兩端設(shè)備均會(huì)收到對(duì)端發(fā)來(lái)的LACP 報(bào)文，根據(jù)報(bào)文中的優(yōu)先級(jí)字段，確認(rèn)活動(dòng)接口。優(yōu)先級(jí)字段的值越小，優(yōu)先級(jí)越高。如下列圖所示，當(dāng)CX-B 收到CX-A 發(fā)送LACP 報(bào)文時(shí)，CX-B 會(huì)查看并記錄對(duì)端信息，并且比擬系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)字段。CX-A 的系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)為10，高于CX-B 的系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)，所以選擇CX-A 為主動(dòng)端。此時(shí)CX-B 將按照CX-A 的接口優(yōu)先級(jí)選擇活動(dòng)接口。如果 Eth-Trunk 鏈路兩端設(shè)備的系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)一致，系統(tǒng)將選擇系統(tǒng)ID 字段較小的作為主動(dòng)端。系統(tǒng)ID 由設(shè)備的MAC 地址產(chǎn)生。g選擇活動(dòng)接口選出主動(dòng)端后，兩端

15、都會(huì)以主動(dòng)端的接口優(yōu)先級(jí)來(lái)選擇活動(dòng)接口。如上圖所示，CX-A 為主動(dòng)端，CX-A 的接口GE1/0/1、GE1/0/2 的優(yōu)先級(jí)高于接口GE2/0/1，此時(shí)接口GE1/0/1、GE1/0/2 被選為活動(dòng)接口，組成LACP 聚合組，以負(fù)載分擔(dān)的方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。2、靜態(tài)會(huì)聚原理動(dòng)態(tài)會(huì)聚和靜態(tài)會(huì)聚原理類(lèi)似，只是動(dòng)態(tài)會(huì)聚中所有端口都是通過(guò)協(xié)議確定，而不是像靜態(tài)會(huì)聚通過(guò)協(xié)議在指定端口中確定會(huì)聚相關(guān)端口。四、實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)1、鏈路聚合控制的相關(guān)參數(shù)aLACP協(xié)議如何唯一的標(biāo)識(shí)聚合組：系統(tǒng)IDSystem ID ，由“系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)+系統(tǒng)MAC地址組成，其中，之所以要有“系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)，是因?yàn)長(zhǎng)ACP協(xié)議中，鏈路聚合兩端設(shè)

16、備扮演不同角色，有了“系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)，管理員可以通過(guò)配置干預(yù)角色選舉。b端口IDPort ID：對(duì)于參與鏈路聚合的各個(gè)端口，也需要在設(shè)備內(nèi)部唯一標(biāo)識(shí)，端口ID由“端口優(yōu)先級(jí)+端口號(hào)組成，之所以需要“端口優(yōu)先級(jí)，也是因?yàn)樯婕岸丝诘牟煌巧x舉cAggregator ID：在一個(gè)設(shè)備上，能進(jìn)行多組聚合，即有多個(gè)Aggregator，為了區(qū)分這些Aggregator，給每個(gè)Aggregator分配了一個(gè)聚合IDAggregator ID，為一個(gè)16位整數(shù)2、端口key聚合端口中有兩種key：一種是操作key，一種是管理key。操作key是為形成聚合當(dāng)前使用的key，管理key是允許管理者對(duì)key值進(jìn)行操

17、作的key。3、 操作key在動(dòng)態(tài)LACP聚合中，只有操作KEY相同的端口才能屬于同一個(gè)聚合組，你可以認(rèn)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(gè)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參加，但是Selected端口的操作KEY一定相同。操作Key 是在端口會(huì)聚時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)端口的配置即速率、雙工、根本配置、管理Key生成的一個(gè)配置組合。(1) 對(duì)于手工會(huì)聚組和靜態(tài)會(huì)聚組，Selected 的端口有相同的操作Key。(2) 靜態(tài)會(huì)聚端口在使能LACP 后，端口的管理Key 與會(huì)聚組ID 相同。(3) 動(dòng)態(tài)會(huì)聚端口在使能LACP 協(xié)議后，其管理Ke

18、y 缺省為零。(4) 對(duì)于動(dòng)態(tài)會(huì)聚組，同組成員一定有相同的操作Key。4、六要素a四個(gè)要素：一個(gè)聚合組來(lái)說(shuō)，如果需要進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)的話，需要包含四個(gè)元素：本端系統(tǒng)ID、本端操作KEY、對(duì)端系統(tǒng)ID、對(duì)端操作KEYb兩個(gè)要素：系統(tǒng)中并不是所有聚合組都包含多個(gè)鏈路，為了區(qū)分只包含單個(gè)鏈路的聚合組的情況，還需要額外加上兩個(gè)元素：本端端口ID和對(duì)端端口ID。c結(jié)論：這六個(gè)元素唯一確定了一個(gè)聚合組，稱(chēng)為聚合組 IDLink Aggregation Group ID，LAG ID。如果一個(gè)聚合組中包含多個(gè)鏈路，那么LAG ID中，本端端口ID和對(duì)端端口ID為0，相當(dāng)于只用四元組就可以刻畫(huà)包含多個(gè)鏈路的聚合組

19、。5、端口類(lèi)型：aSelectet和Unselected：參與流量轉(zhuǎn)發(fā)的端口稱(chēng)為Selected端口，否那么稱(chēng)為Unselected端口b主端口master端口處于Selected狀態(tài)且端口號(hào)最小的端口稱(chēng)為主端口Master Port，可以形象的認(rèn)為，聚合組中的所有端口被會(huì)聚到了主端口，主端口在邏輯上代表了整個(gè)聚合組，對(duì)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(bào)文那么在各個(gè)Selected端口間分擔(dān)。c補(bǔ)充：由于Selected與Unselected端口在實(shí)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5、LACP綁定端口判斷將一個(gè)端口綁定到Aggregator的關(guān)鍵依據(jù)是 LAG ID，判斷方法是：(1)Aggregator的操作KEY和端口的操作KEY相同。(2)已經(jīng)綁定到這個(gè)Aggregator的其他端口和這個(gè)端口有相同的鏈路LAG ID，即與Aggregator關(guān)聯(lián)的LAG ID必須和端口的LAG ID相同。(3) “LAG ID那么