Eth-Trunk鏈路聚合技術(shù)的原理與配置

來源：公眾號(hào)【網(wǎng)絡(luò)技術(shù)干貨圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

隨著網(wǎng)絡(luò)中部署的業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)，對(duì)于全雙工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，單條物理鏈路的帶寬可能已經(jīng)不能滿足正常業(yè)務(wù)流量的需求，而且單條鏈路沒有冗余備份功能，發(fā)生故障可能影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
想要升級(jí)帶寬的最直接粗暴的方式就是：換性能更高的設(shè)備，或者是具備更高帶寬的接口板，但是這個(gè)只有土豪老板才能閉眼考慮的事情，不適用于普通企業(yè)，而且這樣做也比較浪費(fèi)現(xiàn)有的資源。
還有一種方法就是直接增加設(shè)備間鏈路的數(shù)量，但添加三層接口，則需要在每個(gè)接口上配置IP地址，導(dǎo)致IP地址浪費(fèi)，在二層上，則可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)路，如果使用生成樹協(xié)議，則會(huì)被堵塞端口。

Eth-Trunk（鏈路聚合技術(shù)）

上述兩種方法都不夠合理，那么我們可以使用：Eth-Trunk（鏈路聚合技術(shù)）

可以把多個(gè)獨(dú)立的物理接口綁定在一起作為一個(gè)大帶寬的邏輯接口使用。

Eth-Trunk可以用于二層的鏈路聚合，也可以用于三層的鏈路聚合。缺省情況下，以太網(wǎng)接口工作在二層模式。如果需要配置二層Eth-Trunk接口，可以通過portswitch命令將該接口切換成二層接口；如果需要配置三層Eth-Trunk接口，可以通過undo portswitch命令將該接口切換成三層接口。

根據(jù)不同的鏈路聚合模式，Eth-Trunk接口可以實(shí)現(xiàn)增加帶寬、負(fù)載分擔(dān)等功能，幫助提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性

Eth-Trunk鏈路聚合模式分為：

1.手工負(fù)載分擔(dān)模式
2.LACP模式

手工負(fù)載分擔(dān)模式

當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備中至少有一臺(tái)設(shè)備不支持LACP協(xié)議時(shí)，我們可以使用手工負(fù)載分擔(dān)模式來增加設(shè)備間的帶寬以及可靠性。
在手工負(fù)載模式下，加入Eth-Trunk的鏈路都進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

手工負(fù)載分擔(dān)模式配置

創(chuàng)建手工負(fù)載分擔(dān)模式Eth-Trunk：

在系統(tǒng)視圖中執(zhí)行命令interface Eth-Trunk trunk-id，創(chuàng)建Eth-Trunk接口并進(jìn)入Eth-Trunk接口視圖。

執(zhí)行命令portswitch，將Eth-Trunk接口切換為二層模式。（默認(rèn)為二層模式）
執(zhí)行命令undo portswitch，將Eth-Trunk接口切換為三層模式。

配置Eth-Trunk的工作模式：mode manual load-balance配置當(dāng)前Eth-Trunk工作模式為手工負(fù)載分擔(dān)模式。 （默認(rèn)為手工負(fù)載分擔(dān)模式）

Eth-Trunk中加入成員接口：

方法一：在Eth-Trunk視圖下，

執(zhí)行trunkport interface-type { interface-number1 [ to interface-number2 ] } &<1-16>命令，批量增加成員接口。

執(zhí)行trunkport interface-type interface-number命令，增加一個(gè)成員接口。

在成員接口視圖下：

進(jìn)入想要加入Eth-Trunk的接口視圖，執(zhí)行eth-trunk trunk-id命令，將當(dāng)前接口加入Eth-Trunk。

LACP模式

LACP模式也稱為M:N模式，其中M條鏈路處于活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，N條鏈路處于非活動(dòng)狀態(tài)作為備份鏈路。

圖中設(shè)置的活躍鏈路數(shù)為2，即2條鏈路處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，1條鏈路處于備份狀態(tài)，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，只有當(dāng)活躍的鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，備份鏈路才進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

LACP模式活動(dòng)鏈路選取

如上圖：設(shè)備之間相連的鏈路為3條，假如要求最大活躍鏈路為2，1條鏈路為備份狀態(tài)。

在LACP模式的Eth-Trunk中加入成員接口后，這些接口將向?qū)Χ送ǜ孀约旱南到y(tǒng)優(yōu)先級(jí)、MAC地址、接口優(yōu)先級(jí)、接口號(hào)等信息。對(duì)端接收到這些信息后，將這些信息與自身接口所保存的信息比較以選擇能夠聚合的接口，雙方對(duì)哪些接口能夠成為活動(dòng)接口達(dá)成一致，確定活動(dòng)鏈路。

兩端設(shè)備會(huì)選取主動(dòng)端，根據(jù)以下條件選舉：

1.設(shè)備系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)（LACP優(yōu)先級(jí)）：越小越優(yōu)先，默認(rèn)32768
2.若系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)相同，則比較MAC地址：越小越優(yōu)先

交換機(jī)接口會(huì)對(duì)接口進(jìn)行排序，根據(jù)以下條件選舉：

1.接口優(yōu)先級(jí)：越小越優(yōu)先
2.如果接口優(yōu)先級(jí)相同，則比較接口ID（接口號(hào)）：越小越優(yōu)先

接口LACP優(yōu)先級(jí)是為了區(qū)別同一個(gè)Eth-Trunk中的不同接口被選為活動(dòng)接口的優(yōu)先程度，優(yōu)先級(jí)高的接口將優(yōu)先被選為活動(dòng)接口。
注意：只通過比較主動(dòng)端的各接口接口優(yōu)先級(jí)確定活躍鏈路

LACP搶占機(jī)制

如上圖：若LACP開啟搶占機(jī)制，假如一條主鏈路發(fā)生故障，此時(shí)備用鏈路就會(huì)被啟用，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。假設(shè)過了一段時(shí)間之后發(fā)生故障的主鏈路回復(fù)正常，則端口開始搶占，在搶占延時(shí)超時(shí)后，成為活躍端口，進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。備份鏈路不再轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

為什么要設(shè)置搶占延時(shí)：
避免由于某些原因鏈路狀態(tài)頻繁變化而導(dǎo)致的鏈路聚合數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。（主動(dòng)鏈路恢復(fù)后，立馬搶占，然后突然又故障，有恢復(fù)。在恢復(fù)和故障之間來回徘徊）

注意：

若未開啟搶占機(jī)制，則活躍端口故障恢復(fù)之后，不搶占，不會(huì)重新成為活躍端口，而是成為備份端口。

若希望手動(dòng)修改端口優(yōu)先級(jí)來指定原本優(yōu)先級(jí)低的端口成為活躍端口，則需要先開啟搶占功能，不然調(diào)高了優(yōu)先級(jí)也不會(huì)切換成活躍端口。

LACP模式配置

創(chuàng)建LACP模式Eth-Trunk：

執(zhí)行interface eth-trunk trunk-id命令，創(chuàng)建Eth-Trunk。

執(zhí)行命令portswitch，將Eth-Trunk接口切換為二層模式。（默認(rèn)為二層）

配置Eth-Trunk的工作模式：

在Eth-Trunk接口視圖。執(zhí)行命令mode lacp-static，配置Eth-Trunk的工作模式為L(zhǎng)ACP模式。

Eth-Trunk中加入成員接口：

與上文手工負(fù)載分擔(dān)相同。

Eth-Trunk接口負(fù)載分擔(dān)

Eth-Trunk接口進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)時(shí)，可以選擇IP地址或者包作為負(fù)載分擔(dān)的散列依據(jù)；同時(shí)還可以設(shè)置成員接口的負(fù)載分擔(dān)權(quán)重。

散列依據(jù)

兩種散列依據(jù)造成的問題：

假如主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)比較大的100個(gè)包。

逐流負(fù)載分擔(dān)的處理方式是：這100個(gè)包都從一條物理鏈路發(fā)送。這時(shí)可能會(huì)造成一條物理鏈路負(fù)載較大，一條物理鏈路空閑。

逐包負(fù)載分擔(dān)的處理方式是：可能第1，3，5…個(gè)包從一條物理鏈路發(fā)送；第2，4，6…個(gè)包從另一條物理鏈路發(fā)送。此時(shí)數(shù)據(jù)包可能不能按順序到達(dá)目的端，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)亂碼。

配置命令

進(jìn)入Eth-Trunk接口視圖，執(zhí)行命令load-balance { ip | packet-all }，配置Eth-Trunk接口的散列依據(jù)。（缺省情況下，當(dāng)Eth-Trunk接口根據(jù)IP進(jìn)行散列。）

負(fù)載分擔(dān)權(quán)重

配置成員接口的負(fù)載分擔(dān)權(quán)重，某成員接口的權(quán)重值占所有成員接口負(fù)載分擔(dān)權(quán)重之和的比例越大，該成員接口承擔(dān)的負(fù)載就越大。

配置命令

進(jìn)入以太網(wǎng)接口視圖。執(zhí)行命令distribute-weight weight-value，配置Eth-Trunk成員接口的負(fù)載分擔(dān)權(quán)重。（缺省情況下，成員接口的負(fù)載分擔(dān)權(quán)重為1。）

Eth-Trunk接口配置注意

將成員接口加入Eth-Trunk時(shí)，需要注意以下問題：

成員接口不能有IP地址等三層配置項(xiàng)，也不可以配置任何業(yè)務(wù)；

成員接口不能配置靜態(tài)MAC地址；

Eth-Trunk接口不能嵌套，即成員接口不能是Eth-Trunk；

一個(gè)以太網(wǎng)接口只能加入到一個(gè)Eth-Trunk接口，如果需要加入其他Eth-Trunk接口，必須先退出原來的Eth-Trunk接口；

如果本地設(shè)備使用了Eth-Trunk，與成員接口直連的對(duì)端接口也必須捆綁為Eth-Trunk接口，兩端才能正常通信；

Eth-Trunk有兩種工作模式：二層工作模式和三層工作模式。Eth-Trunk的工作模式不影響成員鏈路的加入，例如，以太網(wǎng)接口既可以加入二層模式的Eth-Trunk，也可以加入三層模式的Eth-Trunk。

Eth-Trtunk綜合配置

實(shí)驗(yàn)拓?fù)渑c要求

實(shí)驗(yàn)要求：配置鏈路聚合，使該拓?fù)滏溌吩黾訋捯约疤岣呔W(wǎng)絡(luò)可靠性。核心層通過三層配置實(shí)現(xiàn)，匯聚層與接入層通過二層配置實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟

步驟一

搭建拓?fù)?，配置PC的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)。

步驟二

核心層配置，以AR1為例：

[AR1]interfaceEth-Trunk1//創(chuàng)建Eth-Trunk1
[AR1-Eth-Trunk1]undoportswitch//將接口轉(zhuǎn)換為三層接口
[AR1-Eth-Trunk1]description"Core-AR1toAggregate-LSW5"http://描述信息，便于管理員了解接口對(duì)端所連接的設(shè)備
[AR1-Eth-Trunk1]ipad192.168.1.25424//添加網(wǎng)關(guān)地址
[AR1-Eth-Trunk1]trunkportGigabitEthernet0/0/00/0/1//添加物理接口進(jìn)入Eth-Trunk1
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.
[AR1-Eth-Trunk1]quit
---------------------------------------------------------------------------------------------
[AR1]
[AR1]interfaceEth-Trunk2
[AR1-Eth-Trunk2]undoportswitch
[AR1-Eth-Trunk2]ipad192.168.12.124
[AR1-Eth-Trunk2]trunkportGigabitEthernet0/0/21/0/0
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.

驗(yàn)證：我們可以通過display eth-trunk 來查看鏈路聚合簡(jiǎn)略消息。也可以通過display interface Eth-Trunk來查看具體信息。

[AR1]
[AR1]displayeth-trunk
Eth-Trunk1'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/0Up1
GigabitEthernet0/0/1Up1

Eth-Trunk2'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/2Up1
GigabitEthernet1/0/0Up1

[AR1]

步驟三

核心層匯聚層交換機(jī)使用二層互聯(lián)，所以不需要配置IP地址。核心層與匯聚層交換機(jī)以LSW5為例：

[LSW5]intEth-Trunk1
[LSW5-Eth-Trunk1]trunkportGigabitEthernet0/0/70/0/8
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.
[LSW5-Eth-Trunk1]q
---------------------------------------------------------------------------------------------
[LSW5]intEth-Trunk2
[LSW5-Eth-Trunk2]trunkportGigabitEthernet0/0/50/0/6
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.
[LSW5-Eth-Trunk2]q
---------------------------------------------------------------------------------------------
[LSW5]intEth-Trunk3
[LSW5-Eth-Trunk3]trunkportg0/0/10/0/2
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.
[LSW5-Eth-Trunk3]q
---------------------------------------------------------------------------------------------
[LSW5]inte4
[LSW5-Eth-Trunk4]trunkportg0/0/30/0/4
Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.

配置驗(yàn)證：

[LSW5]
[LSW5]diser
[LSW5]diseth
[LSW5]diseth-trunk
Eth-Trunk1'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/7Up1
GigabitEthernet0/0/8Up1

Eth-Trunk2'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/5Up1
GigabitEthernet0/0/6Up1

Eth-Trunk3'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/1Up1
GigabitEthernet0/0/2Up1

Eth-Trunk4'sstateinformationis:
WorkingMode:NORMALHasharithmetic:AccordingtoSIP-XOR-DIP
LeastActive-linknumber:1MaxBandwidth-affected-linknumber:8
Operatestatus:upNumberOfUpPortInTrunk:2
---------------------------------------------------------------------------------------------
PortNameStatusWeight
GigabitEthernet0/0/3Up1
GigabitEthernet0/0/4Up1

審核編輯：湯梓紅