企業網組網必用的鏈路捆綁,Eth-Trunk,一分鐘瞭解下

一、Eth-Trunk 基本原理

以太網鏈路聚合 Eth-Trunk 簡稱鏈路聚合

它通過將多條以太網物理鏈路捆綁在一起

成為一條邏輯鏈路,從而實現增加鏈路帶寬的目的。同時,這些捆綁在一起的鏈路通過相互

間的動態備份,可以有效地提高鏈路的可靠性。

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1、Trunk 接口連接的鏈路可以看成是一條點到點的直連鏈路,在一個 Trunk 內,可以實

現流量負載分擔,同時也提供了更高的連接可靠性和更大的帶寬。用戶通過對邏輯口進行配

置,實現各種路由協議以及其它業務部署。

2、鏈路聚合技術主要有以下三個優勢:增加帶寬、提高可靠性和負載分擔。

3、鏈路聚合組和成員接口

鏈路聚合組 LAG 是指將若干條以太鏈路捆綁在一起所形成的邏輯鏈路。組成 Eth-

Trunk 接口的各個物理接口稱為成員接口。

活動接口和非活動接口、活動鏈路和非活動鏈路

鏈路聚合組的成員接口存在活動接口和非活動接口兩種。轉發數據的接口稱為活動接

口,不轉發數據的接口稱為非活動接口。

活動接口對應的鏈路稱為活動鏈路,非活動接口對應的鏈路稱為非活動鏈路。

4、活動接口數上限閾值

當前活動鏈路數目達到上限閾值時,再向 Eth-Trunk 中添加成員接口,不會增加 Eth-

Trunk 活動接口的數目,超過上限閾值的鏈路狀態將被置為 Down,作為備份鏈路。

5、活動接口數下限閾值

設置活動接口數下限閾值是為了保證最小帶寬,當前活動鏈路數目小於下限閾值時,

Eth-Trunk 接口的狀態轉為 Down。

6、設備支持的鏈路聚合方式

同板:是指鏈路聚合時,同一聚合組的成員接口分佈在同一單板上。

跨板:是指鏈路聚合時,同一聚合組的成員接口分佈在不同的單板上。

跨框:是指在集群場景下,成員接口分佈在集群的各個成員設備上。

跨設備:是指 E-Trunk 基於 LACP 進行了擴展,能夠實現多臺設備間的鏈路聚合

二、Eth-Trunk 轉發原理

1、Eth-Trunk 位於 MAC 與 LLC 子層之間,屬於數據鏈路層。

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2、Eth-Trunk 模塊內部維護一張轉發表,這張表由以下兩項組成。

HASH-KEY 值:HASH-KEY 值是根據數據包的 MAC 地址或 IP 地址等,經 HASH 算法

計算得出。

接口號:Eth-Trunk 轉發表表項分佈和設備每個 Eth-Trunk 支持加入的成員接口數量

相關,不同的 HASH-KEY 值對應不同的出接口。

Eth-Trunk 模塊根據轉發錶轉發數據幀的過程如下:

1).Eth-Trunk 模塊從 MAC 子層接收到一個數據幀後,根據負載分擔方式提取數據幀的源

MAC 地址/IP 地址或目的 MAC 地址/IP 地址。

2).根據 HASH 算法進行計算,得到 HASH-KEY 值。

3).Eth-Trunk 模塊根據 HASH-KEY 值在轉發表中查找對應的接口,把數據幀從該接口發

送出去。

為了避免數據包亂序情況的發生,Eth-Trunk 採用逐流負載分擔的機制,其中如何轉

發數據則由於選擇不同的負載分擔方式而有所差別。

負載分擔的方式主要包括以下幾種,用戶可以根據具體應用選擇不同的負載分擔方式。

根據報文的源 MAC 地址進行負載分擔;

根據報文的目的 MAC 地址進行負載分擔;

根據報文的源 IP 地址進行負載分擔;

根據報文的目的 IP 地址進行負載分擔;

根據報文的源 MAC 地址和目的 MAC 地址進行負載分擔;

根據報文的源 IP 地址和目的 IP 地址進行負載分擔;

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。

三、Eth-Trunk 實現方式

(1)鏈路聚合 - 手工模式鏈路聚合

手工模式下,Eth-Trunk 的建立、成員接口的加入由手工配置,沒有鏈路聚合控制協議

LACP 的參與。DeviceA 與 DeviceB 之間創建 Eth-Trunk,手工模式下三條活動鏈

路都參與數據轉發並分擔流量。當一條鏈路故障時,故障鏈路無法轉發數據,鏈路聚合組自

動在剩餘的兩條活動鏈路中分擔流量。

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(2)鏈路聚合 - LACP 模式鏈路聚合

為了提高 Eth-Trunk 的容錯性,並且能提供備份功能,保證成員鏈路的高可靠性,出現

了鏈路聚合控制協議 LACP(Link Aggregation Control Protocol)。聚合鏈路形成以後,LACP

負責維護鏈路狀態,在聚合條件發生變化時,自動調整或解散鏈路聚合。

LACP 模式 Eth-Trunk 建立的過程如下:

兩端互相發送 LACPDU 報文。在 DeviceA 和 DeviceB 上創建 Eth-Trunk 並配置為 LACP

模式,然後向 Eth-Trunk 中手工加入成員接口。此時成員接口上便啟用了 LACP 協議,兩端

互發 LACPDU 報文。

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作為鏈路聚合技術,手工模式 Eth-Trunk 可以完成多個物理接口聚合成一個 Eth-Trunk

口來提高帶寬,同時能夠檢測到同一聚合組內的成員鏈路有斷路等有限故障,但是無法檢測

到鏈路層故障、鏈路錯連等故障。

(3)鏈路聚合 - LACP 模式鏈路聚合

確定主動端和活動鏈路。

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兩端設備均會收到對端發來的 LACPDU 報文。以 DeviceB 為例,當 DeviceB

收到 DeviceA 發送的報文時,DeviceB 會查看並記錄對端信息,然後比較系統優先級字段,

如果 DeviceA 的系統優先級高於本端的系統優先級,則確定 DeviceA 為 LACP 主動端。如果

DeviceA 和 DeviceB 的系統優先級相同,比較兩端設備的 MAC 地址,確定 MAC 地址小的一

端為 LACP 主動端。

選出主動端後,兩端都會以主動端的接口優先級來選擇活動接口,如果主動端的接口優

先級都相同則選擇接口編號比較小的為活動接口。兩端設備選擇了一致的活動接口,活動鏈

路組便可以建立起來,從這些活動鏈路中以負載分擔的方式轉發數據。


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