鏈路聚合控制協議（LACP）應用研究

翟朝旭

（河南石油勘探局有限公司通信公司，南陽 473000）

鏈路聚合是將兩個或更多數據信道結合成一個單個的信道，該信道以一個單個的更高帶寬的邏輯鏈路出現。可以充分利用所有設備的端口及端口處理能力，增加設備間的帶寬，并且在其中一條鏈路出現故障時，可以快速地將流量轉移到其他鏈路，這種切換為毫秒級，遠遠快于stp切換。總之，鏈路聚合增加了帶寬和可靠性。

1 LACP技術

1.1 鏈路聚合簡介

鏈路聚合（Link Aggregation）是指將多個物理端口捆綁在一起，成為一個邏輯端口，以實現出/入流量在各成員端口中的負荷分擔（圖1）。交換機根據用戶配置的端口負荷分擔策略決定報文從哪一個成員端口發送到對端的交換機。當交換機檢測到其中一個成員端口的鏈路發生故障時，就停止在此端口上發送報文，并根據負荷分擔策略在剩下鏈路中重新計算報文發送的端口，故障端口恢復后再次重新計算報文發送端口。鏈路聚合在增加鏈路帶寬、實現鏈路傳輸彈性和冗余等方面是一項很重要的技術。

圖1

1.2 鏈路聚合的幾個基本概念

（1）聚合接口。它是一個邏輯接口，可分為二層聚合接口和三層聚合接口。

（2）聚合組。它是一組以太網接口的集合，是隨著聚合接口的創建而自動生成的，其編號與聚合接口編號相同。根據聚合組中可以加入以太網接口的類型，可以分為二層聚合組與三層聚合組兩類。

（3）聚合成員端口的狀態。一是Selected狀態，其接口可以參與轉發用戶業務流量；二是Unselected狀態，其接口不能轉發用戶業務流量。

1.3 LACP簡介

基于IEEE802.3ad標準的LACP（鏈路匯聚控制協議）是一種實現鏈路動態匯聚的協議。LACP協議通過LACPDU（鏈路匯聚控制協議數據單元）與對端交互信息。啟用某端口的LACP協議后，該端口將通過發送LACPDU向對端通告自己的系統優先級、系統MAC地址、端口優先級、端口號和操作Key。對端接收到這些信息后，將這些信息與其它端口所保存的信息比較以選擇能夠匯聚的端口，從而雙方可以對端口加入或退出某個動態匯聚組達成一致。

1.4 操作 key

操作Key是在鏈路聚合時，聚合控制根據成員端口的某些配置自動生成的一個配置組合，包括端口屬性配置（包含端口速率、雙工模式和鏈路狀態配置）和第二類配置。

同一聚合組中，如果成員端口之間的上述配置不同，生成的操作Key必定不同。如果成員端口與聚合端口的上述配置不同，那么該成員端口不能成為Selected端口。在聚合組中，處于Selected狀態的成員端口有著相同的操作Key。

1.5 TRUNK

TRUNK是端口匯聚的意思，就是通過配置軟件的設置，將2個或多個物理端口組合在一起成為一條邏輯的路徑從而增加在交換機和網絡節點之間的帶寬，將屬于這幾個端口的帶寬合并，給端口提供一個幾倍于獨立端口的獨享的高帶寬。Trunk是一種封裝技術，它是一條點到點的鏈路，鏈路的兩端可以都是交換機，也可以是交換機和路由器，還可以是主機和交換機或路由器。基于端口匯聚（Trunk）功能，允許交換機與交換機、交換機與路由器、主機與交換機或路由器之間通過兩個或多個端口并行連接同時傳輸以提供更高帶寬、更大吞吐量，大幅度提供整個網絡能力。

1.6 LACP的優點

鏈路聚合技術的使用，使得邏輯鏈路的帶寬增加了大約（n-1）倍，這里，n為聚合的路數。另外，聚合后，可靠性大大提高，因為，n條鏈路中只要有一條可以正常工作，則這個鏈路就可以工作。除此之外，鏈路聚合可以實現負載均衡。因為，通過鏈路聚合連接在一起的兩個交換機（或其他網絡設備），通過內部控制，也可以合理地將數據分配在被聚合連接的設備上，實現負載分擔。

1.7 LACP的兩種模式

（1）靜態匯聚。靜態LACP匯聚由用戶手工配置，不允許系統自動添加或刪除匯聚組中的端口。匯聚組中必須至少包含一個端口，當匯聚組只有一個端口時，只能通過刪除匯聚組的方式將該端口從匯聚組中刪除。

（2）動態匯聚。動態LACP匯聚是一種系統自動創建/刪除的匯聚，不允許用戶增加或刪除動態lacp匯聚中的成員端口。只有速率和雙工屬性相同、連接到同一個設備、有相同基本配置的端口才能被動態匯聚在一起。即使只有一個端口也可以創建動態匯聚，此時為單端口匯聚。動態匯聚中，端口的lacp協議處于使能狀態。

1.8 聚合組的負載分擔類型

聚合組可以分為負載分擔聚合組和非負載分擔聚合組，系統按照以下原則設置聚合組的負載分擔類型：

（1）在聚合資源時，如果聚合組中有兩個或兩個以上的Selected端口，則系統創建的聚合組為負載分擔類型；如果聚合組中只有一個Selected端口，則系統創建的聚合組的負載分擔類型與設備的型號有關，請以設備的實際情況為準。

（2）當聚合資源分配完后，創建的聚合組將為非負載分擔類型。

2 LACP配置

對于通信公司現有網絡，選擇使用的配置模式為靜態匯聚。

2.1 準備表1數據

在配置靜態LACP模式Eth-Trunk之前，需要準備表1數據。

表1

2.2 創建 Eth-Trunk

Eth-Trunk ID是Eth-Trunk鏈路的惟一標示。只有先創建了Eth-Trunk，才能夠將多個物理成員接口捆綁成一個邏輯接口Eth-Trunk口。

操作步驟：第一步，執行system-view命令，進入系統視圖；第二步，執行interface eth-trunk trunk-id命令，創建Eth-Trunk。

2.3 配置Eth-Trunk的工作模式為靜態LACP模式

靜態LACP模式的Eth-Trunk，能夠提高設備之間鏈路的可靠性并增大帶寬。當鏈路聚合條件發生變化時，還能夠自動調整或解散鏈路聚合。

操作步驟：第一步，執行命令system-view，進入系統視圖；第二步，執行命令interface eth-trunk trunk-id，進入Eth-Trunk接口視圖；第三步，執行命令mode lacp-static，配置Eth-Trunk的工作模式為靜態LACP模式。

缺省情況下，Eth-Trunk的工作模式為手工負載分擔模式。

2.4 向Eth-Trunk中加入成員接口

當Eth-Trunk接口工作模式配置成功，必須向Eth-Trunk中加入成員接口，才能實現增加帶寬、提高可靠性和負載分擔。

操作步驟：

（1）在Eth-Trunk接口視圖下。第一步，在需要使用Eth-Trunk接口的USG9000上執行system-view命令，進入系統視圖；第二步，執行interface eth-trunk trunk-id命令，進入Eth-Trunk接口視圖；第三步，執行以下任一個步驟，添加Eth-Trunk成員接口：一是執行trunkport interface-type interface-number命令，增加一個成員接口。二是執行trunkport interface-type { interface-number1[to interfacenumber2]}&<1-16＞命令，批量增加成員接口。設置成員接口范圍時需注意，一次最多批量添加或刪除16個成員接口。

（2）在成員接口視圖下。第一步，在需要使用Eth-Trunk接口的USG9000上執行system-view命令，進入系統視圖；第二步，執行interface { ethernet | gigabitethernet } interface-number命令，進入要捆綁到此Eth-Trunk的成員接口的接口視圖；第三步，執行ethtrunk trunk-id命令，將當前接口加入Eth-Trunk。

2.5 檢查配置結果

靜態LACP模式的Eth-Trunk接口功能配置成功后，您可以查看到Eth-Trunk接口的ID、工作模式、本地成員接口的狀態、系統的LACP優先級、成員接口的LACP優先級和LACP搶占等待時間等內容。

操作步驟：第一步，執行display trunkmembership eth-trunk trunk-id命令，查看Eth-Trunk的成員接口；第二步，執行display eth-trunk[trunk-id[interface interface-type interface-number]]命令，查看Eth-Trunk聚合組信息、活動接口信息。

3 解決的問題

通過使用鏈路聚合技術，在不需要增加設備投資的情況下，僅通過增加線路數量，就能達到增加N倍帶寬的能力，提升了匯聚層的網絡速度，解決了匯聚交換機的帶寬瓶頸問題，節約了設備成本。同時，增加了線路的冗余，可以在一條線路發生故障時自動切換到單條線路的模式，保證了網絡服務的連續性。通過鏈路聚合技術的應用，使得網絡帶寬有了很大的提高，在可靠性上有了長足的進步。