第2章 以太网链路聚合.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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。,2,学习目标,了解链路聚合的优势,掌握链路聚合的基本原理,掌握链路聚合的三种工作方式,掌握链路聚合的配置和排错,学习完本课程，您应该能够：,3,参考资料,IEEE 802.3-2005 part3,华为,3Com 39,系列以太网交换机操作手册,华为,3Com 39,系列以太网交换机命令手册,4,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,5,第一节 链路聚合概述,链路聚合的优势,链路聚合的方式,和链路聚合相关的端口属性,6,链路聚合的定义,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？,7,链路聚合的优势,增加带宽：将,N,个端口聚合，可以得到,N,倍的带宽,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,负载分担：同时存在多条路，“自然”存在分流,链路备份：不同链路之间形成天然备份关系,8,问题,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？,9,解答,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。,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。,10,链路聚合的三种类型,链路聚合有三种方式：,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；,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；,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。,11,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,静态聚合,有,有,高,自动侦测会带来什么好处？,12,和链路聚合相关的端口属性要求,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？,13,需要考虑的端口属性,STP,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。,QoS,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、流重定向、流量统计等。,VLAN,配置：,端口上允许通过的,VLAN,、端口缺省,VLAN ID,。,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。,14,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,15,第二节,链路聚合工作原理,协议基础,链路聚合控制,端口类型,16,链路聚合的相关协议架构,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（,Link,Aggegation,Sublayer,）实现，在,OSI,七层模型中，链路聚合子层的位置如下：。,17,如何解决链路聚合的两个具体问题,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,？,18,链路聚合控制的相关参数,LACP,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。,端口,ID,（,Port ID,）：对于参与链路聚合的各个端口，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,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,19,参作,KEY,问题焦点：什么样的端口能够被聚合到同一个聚合组？,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。,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？,20,六个要素,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,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,。,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,ID,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。,21,动态,LACP,聚合和静态手工聚合举例,22,端口类型的含义,Selectet,和,Unselected,：,参与流量转发的端口称为,Selected,端口，否则称为,Unselected,端口,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。,补充,：由于,Selected,与,Unselected,端口在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,23,问题,为了清晰的定义和描述一个聚合组，可能涉及那些因素？,24,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,25,第三节,LACP,协议,LACP,协议基本原理,LACP,协议的,PDU,26,LACP,的基本原理,LACP,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？,27,LACP,工作的基本方式,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,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 ID,相同。,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.,28,当端口绑定到,Aggregator,后,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。,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，,29,端口离开,Aggregator,的条件,如果,Actor,端口在一定时间内（使用,long 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,。,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,。,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，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。,30,Active,模式和,Passive,模式,Active,模式下，端口正常周期性的发送,LACP,报文；,Passive,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。,31,问题,Passive,模式有什么作用？,32,PDU,Protocol Data Unit,请找出,6,个链路聚合的要素,33,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,34,第四节 以太网端口汇聚配置方法,使能,/,关闭端口,LACP,协议,创建,/,删除聚合组,将以太网端口加入,/,推出聚合组,配置,/,删除聚合组描述符,配置系统优先级,配置端口优先级,35,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,使能/关闭端口LACP协议,（在以太网端口视图下进行下列配置）,36,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-aggregation,group,agg,-id,创建/删除聚合组,（在系统视图下进行下列配置）,37,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,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）,38,配置,/,删除聚合组描述符,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-name,删除聚合组描述符,undo link-aggregation group,agg,-id description,39,配置系统优先级,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,40,配置端口优先级,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,port-priority,41,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,42,聚合相关的显示和调试命令,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。,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 link-aggregation verbose,agg,-id,显示本端设备,ID,display,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,|,interface-name,to,interface-type interface-num|interface-name,43,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,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,打开,LACP,报文的调试开关,debugging,lacp,packet,interface,interface-type interface-number,|,interface-name,to,interface-type interface-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,44,本章总结,本章主要针对以太网链路聚合的原理和方式进行了讲解,学习的难点在于准确理解链路聚合中各种相关的概念,链路聚合实际涉及的设备侧操作比较易于掌握,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,45,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-,46,