分布式鏈路聚合技術(shù)及其應(yīng)用

摘要：分布式鏈路聚合技術(shù)實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)終端設(shè)備上任意鏈路之間的業(yè)務(wù)互為備份和負(fù)載分擔(dān)，同時實現(xiàn)節(jié)點保護(hù)功能。該技術(shù)是鏈路聚合技術(shù)發(fā)展的新階段，易于實現(xiàn)和升級，極大提高了現(xiàn)有技術(shù)在鏈路備份、負(fù)載分擔(dān)、節(jié)點保護(hù)、故障隔離、業(yè)務(wù)倒換方面的能力。

關(guān)鍵詞： 分布式鏈路聚合；節(jié)點保護(hù)；鏈路備份；業(yè)務(wù)保護(hù)

鏈路聚合技術(shù)已在2000年左右在IEEE802.3ad完成標(biāo)準(zhǔn)化，后由802.1AX標(biāo)準(zhǔn)對該技術(shù)的模型、操作、控制協(xié)議以及管理進(jìn)行全面規(guī)范。該技術(shù)可以將數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的多條全雙工點到點鏈路聚合起來形成一個鏈路聚合組（LAG）。上層功能模塊則可以將鏈路聚合組當(dāng)成一條邏輯鏈路使用，從而達(dá)到平滑擴(kuò)展鏈路帶寬的目的，同時LAG組的物理鏈路之間互為備份提高了鏈路可靠性。

鏈路聚合技術(shù)采用鏈路聚合控制協(xié)議來管理鏈路配置并在鏈路間分布負(fù)載，它在增加數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的連接帶寬、實現(xiàn)傳輸鏈路的彈性和冗余方面起到了重要的作用。

隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)的鏈路聚合技術(shù)由于LAG組成員無法跨節(jié)點進(jìn)行鏈路捆綁，逐漸無法滿足現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用的需求，因此需要一種分布式LAG技術(shù)（如圖1所示）來實現(xiàn)跨節(jié)點的鏈路負(fù)載備份。

1應(yīng)用場景及需求分析

1.1應(yīng)用場景1：城域以太網(wǎng)

如圖2所示，在城域以太網(wǎng)通用架構(gòu)規(guī)范（MEF 4）中，兩個城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的分界點被定義為外部網(wǎng)絡(luò)間接口（ENNI）。ENNI是連接兩個網(wǎng)絡(luò)管理域之間的參考點，也是某管理域的邊界點。對于某一個管理域來說，ENNI是所連接的另一個管理域的唯一參考點。

ENNI可以由一條或多條物理鏈路來實現(xiàn)，MEF的規(guī)范中要求當(dāng)ENNI由多條物理鏈路來實現(xiàn)時，則采用LAG來進(jìn)行鏈路的冗余保護(hù)。當(dāng)ENNI一端的城域網(wǎng)外部邊界由兩個或兩個以上的節(jié)點組成時，ENNI實際上是由一個互連區(qū)域來實現(xiàn)（如圖3所示）。采用互連區(qū)域?qū)崿F(xiàn)ENNI除了可以應(yīng)付鏈路失效的情況，還可以提供節(jié)點失效保護(hù)，更進(jìn)一步提高了ENNI的可靠性，如圖3所示為一個經(jīng)過冗余ENNI的E-LINE業(yè)務(wù)。已有的LAG技術(shù)無法滿足該組網(wǎng)需求，需采用分布式LAG技術(shù)實現(xiàn)[1]。

1.2 應(yīng)用場景2：移動回程網(wǎng)

如圖4所示，在長期演進(jìn)（LTE）移動回程網(wǎng)中，可以采用eNodeB連接分組傳送網(wǎng)（PTN）二層網(wǎng)絡(luò)，再由PTN連到路由器，從而連接到服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）和移動管理實體（MME）的方式組網(wǎng)，路由器作為eNodeB、S-GW和MME的三層網(wǎng)關(guān)。路由器和PTN之間通常采用雙節(jié)點多鏈路互聯(lián)來提高可靠性，若采用傳統(tǒng)路由和以太網(wǎng)技術(shù)，需要設(shè)計十分復(fù)雜的故障檢測、故障聯(lián)動和倒換同步機(jī)制，對設(shè)備能力和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)都帶來很大的壓力。這種組網(wǎng)場景下，采用分布式的LAG技術(shù)可以很好地解決多節(jié)點多鏈路互備保護(hù)和同步的問題，并大大簡化路由器和PTN之間的組網(wǎng)。圖4所示的虛線方框為四節(jié)點的互連區(qū)域，對PTN下掛的eNodeB來說，兩臺路由器必須等同于同一個網(wǎng)關(guān)，而對于S-GW和MME來說，兩臺路由器還是各自獨立的[2]。

1.3應(yīng)用場景3：云計算數(shù)據(jù)中心

如圖5所示，在云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通常采用大二層三級組網(wǎng)模式：接入層由架頂交換機(jī)組成，以連接數(shù)十臺服務(wù)器或者內(nèi)置Blade Switch的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)出口，架頂交換機(jī)與匯聚層交換機(jī)通過雙歸方式進(jìn)行互連；核心層是網(wǎng)絡(luò)的L2/L3分割點，是服務(wù)器的三層網(wǎng)關(guān)，通過部署MC-LAG、vPC、虛擬路由器冗余協(xié)議+多生成樹協(xié)議（VRRP+MSTP）等提供網(wǎng)關(guān)備份和流量的負(fù)荷分擔(dān)。這些技術(shù)的實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運營比較復(fù)雜。如果采用分布式LAG技術(shù)，可以在接入、匯聚、核心層交換機(jī)之間升級LAG技術(shù)，實現(xiàn)鏈路與網(wǎng)關(guān)節(jié)點保護(hù)和流量的負(fù)載分擔(dān)，克服傳統(tǒng)技術(shù)存在的擴(kuò)展性差和帶寬利用率低等問題[3]。

2 LAG技術(shù)原理及實現(xiàn)

分布式LAG技術(shù)，指LAG組的兩端可以終結(jié)在一個或多個數(shù)據(jù)終端設(shè)備上，即增加了跨節(jié)點的能力，同時兼容原有的鏈路聚合技術(shù)的所有功能和能力。

如圖1所示，如果LAG的一端是由多個聚合系統(tǒng)組成，則這一端稱為門戶（Portal），即在分布式鏈路聚合模型中，LAG一端的單個聚合系統(tǒng)被一個Portal取代了。

除了繼承原鏈路聚合所能提供的能力外，分布式LAG還能提供：

·兼容性。多系統(tǒng)門戶可以連接單系統(tǒng)門戶或者傳統(tǒng)的聚合系統(tǒng)。

·管理隔離。分布式LAG所連接的兩個網(wǎng)絡(luò)屬于不同的管理域，運行不同的故障恢復(fù)協(xié)議。

·管理獨立。分布式鏈路聚合協(xié)議并不取代分布式LAG兩端的兩個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的控制協(xié)議。

·互連網(wǎng)絡(luò)的故障隔離。一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的鏈路或節(jié)點的故障或恢復(fù)，由本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的控制協(xié)議動作與通過分布式鏈路聚合組連接的另一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的控制協(xié)議相互隔離。

·網(wǎng)絡(luò)和分布式LAG互連區(qū)域的故障隔離。門戶間的聚合鏈路故障、恢復(fù)對其連接的兩個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部來說是透明的。

·快速故障恢復(fù)。門戶內(nèi)的系統(tǒng)間通過內(nèi)部通信協(xié)商快速響應(yīng)故障或恢復(fù)。

·分發(fā)獨立。滿足自身網(wǎng)絡(luò)需求的幀分發(fā)算法和在聚合組內(nèi)幀分發(fā)到各聚合鏈路的分發(fā)算法不同。

2.1分布式鏈路聚合模型

為了能讓兩個或多個系統(tǒng)的鏈路加入到一個分布式LAG中，每個門戶內(nèi)的每個系統(tǒng)都需要通過分布式中繼互連起來。門戶內(nèi)的每個系統(tǒng)（為了區(qū)分傳統(tǒng)聚合組的系統(tǒng)，這里稱為門戶系統(tǒng)）運行鏈路聚合協(xié)議，每個門戶系統(tǒng)對應(yīng)一個聚合器。通過分布式中繼連接多個聚合系統(tǒng)形成門戶系統(tǒng)作為鏈路聚合組的一端。從鏈路聚合組的另一端來看，該鏈路聚合組終結(jié)在一個模擬系統(tǒng)端。原則上，分布式中繼支持任意多的門戶系統(tǒng)互連，但這需要引入一些協(xié)議處理。每一個鏈路聚合功能均包括一個或多個媒體接入控制（MAC）[4]。

為了能更好地描述分布式中繼，這里用示例來說明。如圖6所示，系統(tǒng)A和系統(tǒng)B都可以執(zhí)行上層功能，這里的上層功能可以是某些幀的轉(zhuǎn)發(fā)功能，如路由器或交換機(jī)。系統(tǒng)A和系統(tǒng)B都獨自運行了鏈路聚合子層。假設(shè)現(xiàn)在我們需要將系統(tǒng)A和系統(tǒng)B上的鏈路聚合關(guān)聯(lián)起來形成一個門戶，系統(tǒng)A和系統(tǒng)B上的聚合鏈路形成一個聚合組。這時我們就需要用到分布式中繼，如圖7所示，通過分布式中繼，使得系統(tǒng)A和系統(tǒng)B呈現(xiàn)出存在第3個模擬系統(tǒng)C。模擬系統(tǒng)C和系統(tǒng)A或系統(tǒng)B之間是上層功能層和鏈路聚合層之間的虛擬鏈路連接起來，即本端的系統(tǒng)A和系統(tǒng)B模擬成為了一個模擬系統(tǒng)C。聚合組的另一端門戶或系統(tǒng)是和系統(tǒng)C連接的，系統(tǒng)C是存在的。

分布式中繼依據(jù)的原則有：

·模擬系統(tǒng)C上的分布式中繼是一個N +1端口中繼（N 為門戶內(nèi)的系統(tǒng)個數(shù)），即N 個網(wǎng)關(guān)端口和一個模擬鏈路聚合子層。圖7中包括了2個用于連接門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)端口以及1個模擬鏈路聚合子層。

·聚合端口移到了模擬系統(tǒng)上，對于其他系統(tǒng)來說，這些聚合端口是對等的。

·分布式中繼網(wǎng)關(guān)是虛擬連接，它將分布式中繼連接到系統(tǒng)上。

系統(tǒng)A和系統(tǒng)B的實際結(jié)構(gòu)如圖8所示，每個系統(tǒng)A和系統(tǒng)B都有自己的分布式中繼功能模塊，用于實現(xiàn)分布式中繼。分布式中繼的原則是：

·系統(tǒng)A和系統(tǒng)B中和系統(tǒng)C關(guān)聯(lián)的端口均移到分布式中繼功能的鏈路聚合子層下面。

·分布式中繼功能和上層功能層間有虛擬鏈路，稱為網(wǎng)關(guān)鏈路。

·每對分布式中繼功能間由內(nèi)連鏈路（IPL）連接，而IPL終結(jié)在分布式中繼功能上的內(nèi)連端口（IPP）上。

·有一個網(wǎng)關(guān)算法用于決定幀從哪個網(wǎng)關(guān)鏈路進(jìn)入/離開模擬分布式中繼。

·有一個端口算法用于決定從哪個門戶系統(tǒng)中的聚合端口進(jìn)入/離開模擬分布式中繼。

·分布式中繼功能用于在網(wǎng)關(guān)鏈路、IPL和鏈路聚合子層間傳送幀。

2.2會話感知的幀分發(fā)與收集

LAG聚合器的幀分發(fā)器負(fù)責(zé)根據(jù)幀分發(fā)算法將聚合器客戶層所發(fā)送的幀發(fā)送到正確的聚合端口上，幀收集器則負(fù)責(zé)將從各個聚合端口上收到的幀發(fā)送給聚合器客戶層。

LAG聚合器的幀分發(fā)器和幀接收器也可以按會話的方式實現(xiàn)幀的接收和分發(fā)。會話就是一組需要保持其序列的幀，在分布式鏈路聚合技術(shù)中，會話標(biāo)志是一個12位的數(shù)值，代表一組幀，因此每一個幀都有一個對應(yīng)的會話標(biāo)志。會話標(biāo)志可以依據(jù)幀攜帶的C-tag、S-tag、I-tag等標(biāo)簽的值或經(jīng)過映射處理之后的值確定。

會話標(biāo)志可以分為網(wǎng)關(guān)會話標(biāo)志和端口會話標(biāo)志，每個幀對應(yīng)一個網(wǎng)關(guān)會話標(biāo)志和端口會話標(biāo)志。對于下行流量（從網(wǎng)關(guān)鏈路到聚合鏈路），則依據(jù)幀的端口會話標(biāo)志來進(jìn)行幀的分發(fā)；對于上行流量（從聚合鏈路到網(wǎng)關(guān)），則依據(jù)幀的網(wǎng)關(guān)會話標(biāo)志來進(jìn)行幀的分發(fā)。一般來說，網(wǎng)關(guān)會話標(biāo)志和端口會話標(biāo)志可以是一樣的。因此有如下一些要求：

·鏈路聚合協(xié)議數(shù)據(jù)單元（LACPDU）中需要攜帶能指明幀分發(fā)器所用的分發(fā)算法信息。

·幀分發(fā)器給每個幀分配一個端口會話ID，并按照端口會話ID給每個幀分配一個聚合端口。

·幀接收器和幀分發(fā)器執(zhí)行一樣的幀映射會話ID的算法。

· LACPDU中攜帶相應(yīng)信息用于說明幀分發(fā)器會將哪些會話ID分發(fā)到哪些聚合端口上。

· 幀接收器將從聚合端口上接收到的幀按分發(fā)算法進(jìn)行計算，將本不應(yīng)通過該聚合端口的會話丟棄。

通過這種幀收集器僅能從某特定聚合端口上接收某特定會話的方式可以保證幀的不亂序。因此對于分布式鏈路聚合來說，一個門戶內(nèi)的多個系統(tǒng)上的接收器需要統(tǒng)一協(xié)商確定某會話僅能從某一個聚合端口上接收。

幀收集器根據(jù)分發(fā)算法獲取幀的端口會話ID，并判斷此會話是否應(yīng)該從接收該幀的端口上收到，如果信息吻合，則該會話則會被上送到客戶側(cè)端口。

實現(xiàn)會話感知的幀分發(fā)和收集需要擴(kuò)展鏈路匯聚控制協(xié)議（LACP）協(xié)議，對每個聚合端口來說，LACP協(xié)議需要維護(hù)協(xié)商一致的配置信息、與對端系統(tǒng)交互配置信息來驗證每端口會話ID配置選擇的一致性、以及依據(jù)從對端系統(tǒng)鏈路聚合控制實體所獲得的信息來使能或禁用基于端口會話ID的聚合器幀收集和幀分發(fā)。其中一種會話感知的流量分發(fā)算法為按幀所屬業(yè)務(wù)來劃分會話。按幀業(yè)務(wù)來確定會話ID來進(jìn)行流量分發(fā)，可以實現(xiàn)：

·CFM一致性。連通性錯誤管理（CFM）的檢測幀和數(shù)據(jù)平面一致。按業(yè)務(wù)幀分發(fā)方式可以保證CFM幀和數(shù)據(jù)幀走同一條物理鏈路。

·雙向同路。對于一個特定的業(yè)務(wù)流量，其在聚合組的兩端向聚合鏈路上發(fā)的時候使用的是同一條物理鏈路，從而保證了在鏈路發(fā)生故障需要切換時，受影響的業(yè)務(wù)最少；也給那些需要在發(fā)送和接收路徑嚴(yán)格對稱的協(xié)議（如IEEE 1588協(xié)議）提供支持。

·入口的可預(yù)測性。有時需要按業(yè)務(wù)對入口流量進(jìn)行測量。將一個業(yè)務(wù)的流量限制在一條鏈路上，可以方便這一動作的執(zhí)行。

按業(yè)務(wù)分發(fā)可以應(yīng)用在分布式中繼和/或聚合器上。在使能了這種分發(fā)方式后，幀按照其幀中的Tag來分發(fā)到不同的物理聚合鏈路上。Tag的格式包括了IEEE802.1Q-2011中定義的幾種Tag：

·用戶VLAN Tag（C-TAG）。

·業(yè)務(wù)VLAN Tag或者骨干VLAN Tag（S-TAG或者B-TAG）。

·骨干業(yè)務(wù)實例Tag（I-SID）。

2.3 分布式中繼轉(zhuǎn)發(fā)原理

如果采用了會話感知的幀分發(fā)方式，幀分發(fā)器、幀接收器和分布式中繼功能都會查看幀的Tag。如果是封裝了上述幾種Tag類型，則會根據(jù)這些Tag來決定其對應(yīng)的業(yè)務(wù)ID。如果幀沒有封裝Tag，則其對應(yīng)的業(yè)務(wù)ID為0。

門戶系統(tǒng)中的分布式中繼功能有3種類型的端口：

·IPP。IPP指同一個門戶內(nèi)的門戶系統(tǒng)間IPL兩端的端口。

·虛擬網(wǎng)關(guān)端口。虛擬網(wǎng)關(guān)端口通過一條虛擬鏈路連接到分布式中繼功能所在的門戶系統(tǒng)。

·聚合器端口。聚合器下面有多個聚合端口。

分布式中繼用于將從聚合端口上收到的幀（上行幀）發(fā)送到一個網(wǎng)關(guān)，或者丟棄；同時，將從一個網(wǎng)關(guān)收到的幀（下行幀）發(fā)送到一個聚合端口，或者丟棄。為了轉(zhuǎn)發(fā)到正確的聚合端口或網(wǎng)關(guān)，分布式中繼功能可能需要從IPL上發(fā)送幀。當(dāng)分布式中繼功能模塊在進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)時，需要為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID，并為相應(yīng)的會話ID配置相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、聚合端口和IPL。通過網(wǎng)關(guān)收發(fā)的雙向幀都需要應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法。對于上行幀，分布式中繼功能網(wǎng)關(guān)算法決定該幀是否應(yīng)從本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路轉(zhuǎn)發(fā)，還是通過其他鄰接門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路發(fā)送。如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路；如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于其他鄰接門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連的內(nèi)連鏈路。對于下行幀，分布式中繼功能的端口算法決定是否從本門戶系統(tǒng)的聚合端口發(fā)送，還是從其他鄰接門戶系統(tǒng)的聚合鏈路發(fā)送。如果該幀的端口會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的聚合端口；如果該幀的端口會話ID屬于其他的鄰接系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連接的內(nèi)連鏈路上[5]。

網(wǎng)關(guān)算法包含兩個功能：一是為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID，二是將網(wǎng)關(guān)會話ID配置到網(wǎng)關(guān)上。端口算法的功能也是相似的，即為幀分配端口會話ID和將端口會話ID配置到聚合端口。

在任意時刻，需要保證任意給定網(wǎng)關(guān)會話ID分配到最多一個網(wǎng)關(guān)，任意給定端口會話ID配置到最多一個聚合端口。

可以給某幀配置相同的網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID（非強(qiáng)制）。當(dāng)一個幀從網(wǎng)關(guān)進(jìn)入分布式中繼功能時，由端口算法決定向聚合端口或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)該幀。當(dāng)一個幀從聚合端口收上來進(jìn)入分布式中繼功能時，則由網(wǎng)關(guān)算法決定向網(wǎng)關(guān)或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個幀從IPL上收到時，分布式中繼功能需要同時應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法和端口算法。

2.4分布式中繼控制協(xié)議

分布式鏈路聚合技術(shù)中本端與對端進(jìn)行鏈路聚合協(xié)商時，兩端都需要分別使用統(tǒng)一的聚合參數(shù)進(jìn)行協(xié)商，才能聚合成功。本端可以是多個系統(tǒng)，但對于對端來說，本端應(yīng)該是一個系統(tǒng)，即本端聚合為一個模擬系統(tǒng)。這樣才符合鏈路聚合條件。

因此利用分布式中繼控制協(xié)議（DRCP），可以通過IPL建立門戶系統(tǒng)之間的通信，確保門戶系統(tǒng)上的配置（如端口算法、網(wǎng)關(guān)算法、門戶內(nèi)各系統(tǒng)的標(biāo)志等）的一致性，并確定門戶模擬系統(tǒng)的標(biāo)志。DRCP在門戶系統(tǒng)之間交互各自的狀態(tài)以及聚合端口信息（如業(yè)務(wù)的初始和備用網(wǎng)關(guān)、聚合端口列表），計算需要穿過IPL的幀并和鄰接的門戶系統(tǒng)交換信息以防止成環(huán)或重復(fù)發(fā)送。

此外，分布式中繼需要對有些鏈路聚合中的變量進(jìn)行特殊的設(shè)計，以將多個聚合系統(tǒng)創(chuàng)建成一個單獨的模擬聚合系統(tǒng)。

·分布式中繼的每一個聚合端口的標(biāo)志符由該聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口號組成。

·分布式中繼的每一個聚合端口的管理鍵值由聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口物理特征碼所組成。

3結(jié)束語

文章主要研究了分布式鏈路聚合技術(shù)在承載網(wǎng)中的幾種典型的應(yīng)用場景和需求，介紹了分布式LAG的基本原理和功能。分布式LAG技術(shù)能夠為兩個獨立網(wǎng)絡(luò)之間的一組設(shè)備提供冗余連接，以提供網(wǎng)絡(luò)互連區(qū)域的多鏈路、多節(jié)點的保護(hù)，實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的管理與控制協(xié)議的獨立性，并保證同一業(yè)務(wù)流量走同一物理路徑。分布式LAG對單節(jié)點LAG進(jìn)行了重大改進(jìn)，同時又具備后向兼容的特性。

·IPP。IPP指同一個門戶內(nèi)的門戶系統(tǒng)間IPL兩端的端口。

·虛擬網(wǎng)關(guān)端口。虛擬網(wǎng)關(guān)端口通過一條虛擬鏈路連接到分布式中繼功能所在的門戶系統(tǒng)。

·聚合器端口。聚合器下面有多個聚合端口。

分布式中繼用于將從聚合端口上收到的幀（上行幀）發(fā)送到一個網(wǎng)關(guān)，或者丟棄；同時，將從一個網(wǎng)關(guān)收到的幀（下行幀）發(fā)送到一個聚合端口，或者丟棄。為了轉(zhuǎn)發(fā)到正確的聚合端口或網(wǎng)關(guān)，分布式中繼功能可能需要從IPL上發(fā)送幀。當(dāng)分布式中繼功能模塊在進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)時，需要為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID，并為相應(yīng)的會話ID配置相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、聚合端口和IPL。通過網(wǎng)關(guān)收發(fā)的雙向幀都需要應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法。對于上行幀，分布式中繼功能網(wǎng)關(guān)算法決定該幀是否應(yīng)從本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路轉(zhuǎn)發(fā)，還是通過其他鄰接門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路發(fā)送。如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路；如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于其他鄰接門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連的內(nèi)連鏈路。對于下行幀，分布式中繼功能的端口算法決定是否從本門戶系統(tǒng)的聚合端口發(fā)送，還是從其他鄰接門戶系統(tǒng)的聚合鏈路發(fā)送。如果該幀的端口會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的聚合端口；如果該幀的端口會話ID屬于其他的鄰接系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連接的內(nèi)連鏈路上[5]。

網(wǎng)關(guān)算法包含兩個功能：一是為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID，二是將網(wǎng)關(guān)會話ID配置到網(wǎng)關(guān)上。端口算法的功能也是相似的，即為幀分配端口會話ID和將端口會話ID配置到聚合端口。

在任意時刻，需要保證任意給定網(wǎng)關(guān)會話ID分配到最多一個網(wǎng)關(guān)，任意給定端口會話ID配置到最多一個聚合端口。

可以給某幀配置相同的網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID（非強(qiáng)制）。當(dāng)一個幀從網(wǎng)關(guān)進(jìn)入分布式中繼功能時，由端口算法決定向聚合端口或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)該幀。當(dāng)一個幀從聚合端口收上來進(jìn)入分布式中繼功能時，則由網(wǎng)關(guān)算法決定向網(wǎng)關(guān)或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個幀從IPL上收到時，分布式中繼功能需要同時應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法和端口算法。

2.4分布式中繼控制協(xié)議

分布式鏈路聚合技術(shù)中本端與對端進(jìn)行鏈路聚合協(xié)商時，兩端都需要分別使用統(tǒng)一的聚合參數(shù)進(jìn)行協(xié)商，才能聚合成功。本端可以是多個系統(tǒng)，但對于對端來說，本端應(yīng)該是一個系統(tǒng)，即本端聚合為一個模擬系統(tǒng)。這樣才符合鏈路聚合條件。

因此利用分布式中繼控制協(xié)議（DRCP），可以通過IPL建立門戶系統(tǒng)之間的通信，確保門戶系統(tǒng)上的配置（如端口算法、網(wǎng)關(guān)算法、門戶內(nèi)各系統(tǒng)的標(biāo)志等）的一致性，并確定門戶模擬系統(tǒng)的標(biāo)志。DRCP在門戶系統(tǒng)之間交互各自的狀態(tài)以及聚合端口信息（如業(yè)務(wù)的初始和備用網(wǎng)關(guān)、聚合端口列表），計算需要穿過IPL的幀并和鄰接的門戶系統(tǒng)交換信息以防止成環(huán)或重復(fù)發(fā)送。

此外，分布式中繼需要對有些鏈路聚合中的變量進(jìn)行特殊的設(shè)計，以將多個聚合系統(tǒng)創(chuàng)建成一個單獨的模擬聚合系統(tǒng)。

·分布式中繼的每一個聚合端口的標(biāo)志符由該聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口號組成。

·分布式中繼的每一個聚合端口的管理鍵值由聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口物理特征碼所組成。

3結(jié)束語

文章主要研究了分布式鏈路聚合技術(shù)在承載網(wǎng)中的幾種典型的應(yīng)用場景和需求，介紹了分布式LAG的基本原理和功能。分布式LAG技術(shù)能夠為兩個獨立網(wǎng)絡(luò)之間的一組設(shè)備提供冗余連接，以提供網(wǎng)絡(luò)互連區(qū)域的多鏈路、多節(jié)點的保護(hù)，實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的管理與控制協(xié)議的獨立性，并保證同一業(yè)務(wù)流量走同一物理路徑。分布式LAG對單節(jié)點LAG進(jìn)行了重大改進(jìn)，同時又具備后向兼容的特性。

·IPP。IPP指同一個門戶內(nèi)的門戶系統(tǒng)間IPL兩端的端口。

·虛擬網(wǎng)關(guān)端口。虛擬網(wǎng)關(guān)端口通過一條虛擬鏈路連接到分布式中繼功能所在的門戶系統(tǒng)。

·聚合器端口。聚合器下面有多個聚合端口。

分布式中繼用于將從聚合端口上收到的幀（上行幀）發(fā)送到一個網(wǎng)關(guān)，或者丟棄；同時，將從一個網(wǎng)關(guān)收到的幀（下行幀）發(fā)送到一個聚合端口，或者丟棄。為了轉(zhuǎn)發(fā)到正確的聚合端口或網(wǎng)關(guān)，分布式中繼功能可能需要從IPL上發(fā)送幀。當(dāng)分布式中繼功能模塊在進(jìn)行幀轉(zhuǎn)發(fā)時，需要為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID，并為相應(yīng)的會話ID配置相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、聚合端口和IPL。通過網(wǎng)關(guān)收發(fā)的雙向幀都需要應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法。對于上行幀，分布式中繼功能網(wǎng)關(guān)算法決定該幀是否應(yīng)從本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路轉(zhuǎn)發(fā)，還是通過其他鄰接門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路發(fā)送。如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)鏈路；如果該幀的網(wǎng)關(guān)會話ID屬于其他鄰接門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連的內(nèi)連鏈路。對于下行幀，分布式中繼功能的端口算法決定是否從本門戶系統(tǒng)的聚合端口發(fā)送，還是從其他鄰接門戶系統(tǒng)的聚合鏈路發(fā)送。如果該幀的端口會話ID屬于本門戶系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到本門戶系統(tǒng)的聚合端口；如果該幀的端口會話ID屬于其他的鄰接系統(tǒng)，則發(fā)送該幀到和該鄰接門戶系統(tǒng)相連接的內(nèi)連鏈路上[5]。

網(wǎng)關(guān)算法包含兩個功能：一是為幀分配網(wǎng)關(guān)會話ID，二是將網(wǎng)關(guān)會話ID配置到網(wǎng)關(guān)上。端口算法的功能也是相似的，即為幀分配端口會話ID和將端口會話ID配置到聚合端口。

在任意時刻，需要保證任意給定網(wǎng)關(guān)會話ID分配到最多一個網(wǎng)關(guān)，任意給定端口會話ID配置到最多一個聚合端口。

可以給某幀配置相同的網(wǎng)關(guān)會話ID和端口會話ID（非強(qiáng)制）。當(dāng)一個幀從網(wǎng)關(guān)進(jìn)入分布式中繼功能時，由端口算法決定向聚合端口或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)該幀。當(dāng)一個幀從聚合端口收上來進(jìn)入分布式中繼功能時，則由網(wǎng)關(guān)算法決定向網(wǎng)關(guān)或特定的IPP端口轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個幀從IPL上收到時，分布式中繼功能需要同時應(yīng)用網(wǎng)關(guān)算法和端口算法。

2.4分布式中繼控制協(xié)議

分布式鏈路聚合技術(shù)中本端與對端進(jìn)行鏈路聚合協(xié)商時，兩端都需要分別使用統(tǒng)一的聚合參數(shù)進(jìn)行協(xié)商，才能聚合成功。本端可以是多個系統(tǒng)，但對于對端來說，本端應(yīng)該是一個系統(tǒng)，即本端聚合為一個模擬系統(tǒng)。這樣才符合鏈路聚合條件。

因此利用分布式中繼控制協(xié)議（DRCP），可以通過IPL建立門戶系統(tǒng)之間的通信，確保門戶系統(tǒng)上的配置（如端口算法、網(wǎng)關(guān)算法、門戶內(nèi)各系統(tǒng)的標(biāo)志等）的一致性，并確定門戶模擬系統(tǒng)的標(biāo)志。DRCP在門戶系統(tǒng)之間交互各自的狀態(tài)以及聚合端口信息（如業(yè)務(wù)的初始和備用網(wǎng)關(guān)、聚合端口列表），計算需要穿過IPL的幀并和鄰接的門戶系統(tǒng)交換信息以防止成環(huán)或重復(fù)發(fā)送。

此外，分布式中繼需要對有些鏈路聚合中的變量進(jìn)行特殊的設(shè)計，以將多個聚合系統(tǒng)創(chuàng)建成一個單獨的模擬聚合系統(tǒng)。

·分布式中繼的每一個聚合端口的標(biāo)志符由該聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口號組成。

·分布式中繼的每一個聚合端口的管理鍵值由聚合端口所在的系統(tǒng)的編號和聚合端口物理特征碼所組成。

3結(jié)束語

文章主要研究了分布式鏈路聚合技術(shù)在承載網(wǎng)中的幾種典型的應(yīng)用場景和需求，介紹了分布式LAG的基本原理和功能。分布式LAG技術(shù)能夠為兩個獨立網(wǎng)絡(luò)之間的一組設(shè)備提供冗余連接，以提供網(wǎng)絡(luò)互連區(qū)域的多鏈路、多節(jié)點的保護(hù)，實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的管理與控制協(xié)議的獨立性，并保證同一業(yè)務(wù)流量走同一物理路徑。分布式LAG對單節(jié)點LAG進(jìn)行了重大改進(jìn)，同時又具備后向兼容的特性。