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1、华为3Com培训中心 华为3Com公司版权所有 ,未经授权不得使用与 传播 第2章 以太网链路聚 合 ISSUE 1.0 华为3Com网络学院第三学期 引入 l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。 1 学习目标 l了解链路聚合的优势 l掌握链路聚合的基本原理 l掌握链路聚合的三种工作方式 l掌握链路聚合的配置和排错 学习完本课程,您应该能够: 1 参考资料 lIEEE 802.3-2005 part3 l华为3Com 39系列以
2、太网交换机操作手册 l华为3Com 39系列以太网交换机命令手册 1 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 1 第一节 链路聚合概述 l链路聚合的优势 l链路聚合的方式 l和链路聚合相关的端口属性 1 链路聚合的定义 l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? 1
3、 链路聚合的优势 l增加带宽:将N个端口聚合,可以得到N 倍的带宽 l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 l负载分担:同时存在多条路,“自然”存在分流 l链路备份:不同链路之间形成天然备份关系 1 问题 l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? 1 解答 l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。 l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。 1 链路聚合的三种类型 链路聚合有三种方式
4、: l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; l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(Link Aggregation Control Protocol)来动 态确定端口加入或离开聚合组; l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。 1 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
5、聚合 有有高 自动侦测会带来 什么好处? 1 和链路聚合相关的端口属性要求 l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? 1 需要考虑的端口属性 lSTP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。 lQoS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
6、重定向、流量统计等。 lVLAN配置:端口上允许通过的VLAN、端口缺省VLAN ID。 l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。 1 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 1 第二节 链路聚合工作原理 l协议基础 l链路聚合控制 l端口类型 1 链路聚合的相关协议架构 l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(
7、Link Aggegation Sublayer)实现 ,在OSI七层模型中,链路聚合子层的位置如下:。 1 如何解决链路聚合的两个具体问题 l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? 1 链路聚合控制的相关参数 lLACP协议如何唯一的标识聚合组: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。 l端口ID(Port ID):对于参与链路聚合的各个端
8、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 l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 1 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? l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。 l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
9、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? 1 六个要素 l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 l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。 l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I
10、D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。 1 动态LACP聚合和静态手工聚合举例 1 端口类型的含义 lSelectet和Unselected:参与流量转发的端口称为Selected 端口,否则称为Unselected端口 l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 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。 l补充:由于Selected与Unselected端口在
11、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 1 问题 l为了清晰的定义和描述一个聚合组,可能涉 及那些因素? 1 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 1 第三节 LACP协议 lLACP协议基本原理 lLACP协议的PDU 1 LACP的基本原理 lLACP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
12、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? 1 LACP工作的基本方式 l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 l判断将一个端口绑定到Aggregator的关键依据是 LAG ID,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LAG ID,即与Aggregator关联的LAG ID必须和端口的LAG
13、ID相同。 l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. 1 当端口绑定到Aggregator后 l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。 l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, 1 端口离开Aggregator的条件 l如果Actor端口在一定时间内(使用lon
14、g 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。 l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。 l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
15、,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。 1 Active模式和Passive模式 lActive模式下,端口正常周期性的发送LACP报文; lPassive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。 1 问题 lPassive模式有什么作用? 1 PDUProtocol Data Unit 请找出6个链路聚合的要素 1 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
16、聚显示和调试方法 1 第四节 以太网端口汇聚配置方法 l使能/关闭端口LACP协议 l创建/删除聚合组 l将以太网端口加入/推出聚合组 l配置/删除聚合组描述符 l配置系统优先级 l配置端口优先级 1 使能/关闭端口LACP协议 操作 命令 使能端口LACP协议lacp enable 关闭端口LACP协议undo lacp enable l使能/关闭端口LACP协议(在以太网端口视图下进行 下列配置) 1 创建/删除聚合组 操作 命令 创建聚合组 link-aggregation group agg-id mode manual | static 删除聚合组undo link-aggregat
17、ion group agg-id l创建/删除聚合组(在系统视图下进行下列配置) 1 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 port link-aggregation group agg-id 将以太网端口退出聚 合组 undo port link-aggregation group l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) 1 配置/删除聚合组描述符 l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 group agg-id description group-nam
18、e 删除聚合组描述符 undo link-aggregation group agg-id description 1 配置系统优先级 l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-priority system-priority-value 恢复系统优先级为默 认值 undo lacp system-priority 1 配置端口优先级 l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-priority port-priority-value 恢复端口优先级为默 认值 undo lacp
19、 port-priority 1 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 1 聚合相关的显示和调试命令 l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。 l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 display link-aggregation summary 显示指定聚合组的详细 信 息 display lin
20、k-aggregation verbose agg-id 显示本端设备 IDdisplay lacp system-id 显示端口的端口汇聚详细 信息 display link-aggregation interface interface-type interface-number | interface-name to interface-type interface-num | interface-name 清除端口的LACP统计 信 息 reset lacp statistics interface interface-type interface- number | interfac
21、e-name to interface-type interface- num | interface-name 1 聚合相关的Debug命令 操作命令 打开LACP状态机的调试 开关 debugging lacp state interface interface-type interface-number | interface- name to interface-type interface-num | interface-name actor- churn | mux | partner-churn | ptx | rx * | all 关闭LACP状态机的调试 开关 undo de
22、bugging lacp state interface interface-type interface-number | interface-name to interface-type interface-num | interface-name actor-churn | mux | partner-churn | ptx | rx * | all 打开LACP报文的调试 开关 debugging lacp packet interface interface-type interface-number | interface -name to interface-type inter
23、face-num | interface-name 关闭LACP报文的调试 开关 undo debugging lacp packet interface interface-type interface-number | interface-name to interface-type interface-num | interface-name 打开端口汇聚运行错误 的调试 开关debugging link-aggregation error 关闭端口汇聚运行错误 的调试 开关undo debugging link-aggregation error 打开端口汇聚事件的调试 开关debugging link-aggregation event 关闭端口汇聚事件的调试 开关undo debugging link-aggregation event 1 本章总结 l本章主要针对以太网链路聚合的原理和方式进行了讲解 l学习的难点在于准确理解链路聚合中各种相关的概念 l链路聚合实际涉及的设备侧操作比较易于掌握 l链路聚合与硬件实现有密切关系,针对不同设备的实现形式可 能有差异 1 华为3Com技术有限公司 华为3Com公司网址: www.huawei- 华为3Com技术论坛网址: forum.huawei- 1
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