Lag что это в коммутаторе
Группа агрегации каналов с несколькими шасси ( MLAG или MC-LAG ) - это тип группы агрегации каналов (LAG) с составляющими портами, которые заканчиваются на отдельном шасси, в первую очередь с целью обеспечения избыточности в случае отказа одного из шасси. Промышленный стандарт IEEE 802.1AX-2008 для агрегации каналов не упоминает MC-LAG, но не исключает его. Его реализация зависит от производителя; в частности, протокол, существующий между шасси, является проприетарным.
СОДЕРЖАНИЕ
Задний план
LAG - это метод обратного мультиплексирования по нескольким каналам Ethernet, увеличивающий пропускную способность и обеспечивающий избыточность. Он определен стандартом IEEE 802.1AX-2008, который гласит: «Link Aggregation позволяет объединить один или несколько каналов вместе, чтобы сформировать группу Link Aggregation Group, так что MAC- клиент может обрабатывать группу Link Aggregation Group, как если бы это был единственная ссылка ". Эта прозрачность уровня 2 достигается за счет использования LAG одного MAC-адреса для всех портов устройства в группе LAG. LAG может быть настроен как статический или динамический. Динамическая LAG использует для управления одноранговый протокол, называемый протоколом управления агрегацией каналов (LACP). Этот протокол LACP также определен в стандарте 802.1AX-2008.
LAG можно реализовать двумя способами. LAG N и LAG N + N. LAG N - это режим распределения нагрузки LAG, а LAG N + N обеспечивает возможность ожидания рабочего.
Протокол LAG N автоматически распределяет и балансирует нагрузку на трафик по рабочим каналам внутри группы LAG, тем самым максимально увеличивая использование группы, если каналы Ethernet выходят из строя или восстанавливаются, обеспечивая повышенную отказоустойчивость и пропускную способность.
Для другого стиля устойчивости между двумя узлами полная реализация протокола LACP поддерживает отдельные рабочие / резервные подгруппы LAG. Для LAG N + N рабочие ссылки как группа будут переключаться на резервные ссылки, если какой-либо один, несколько или все ссылки в рабочей группе выйдут из строя. Обратите внимание, что LACP помечает ссылки как находящиеся в режиме ожидания с помощью флага «рассинхронизация».
Мульти-шасси
MC-LAG добавляет избыточность на уровне узла к обычной избыточности на уровне канала, которую обеспечивает LAG. Это позволяет двум или более узлам совместно использовать общую конечную точку LAG. Несколько узлов представляют единую логическую группу LAG для удаленного конца. Обратите внимание, что реализации MC-LAG зависят от производителя, но взаимодействующие шасси остаются внешне совместимыми со стандартом IEEE 802.1AX-2008. Узлы в кластере MC-LAG обмениваются данными для синхронизации и согласования автоматического переключения (аварийное переключение). Некоторые реализации могут поддерживать переключение, инициируемое администратором (вручную).
На схеме показаны четыре конфигурации:
- Каждый коммутатор A и B сконфигурирован для группировки четырех дискретных каналов (как показано зеленым) в один логический канал с четырехкратной пропускной способностью. Стандартный протокол LACP гарантирует, что при выходе из строя любого из каналов трафик будет распределен между оставшимися тремя.
- Коммутатор A заменен двумя шасси, переключателями A 1 и A 2 . Они обмениваются данными между собой, используя проприетарный протокол, и тем самым могут маскироваться под единый «виртуальный» коммутатор A, на котором запущен общий экземпляр LACP. Коммутатор B не знает, что он подключен к более чем одному шасси.
- Коммутатор B также заменен двумя шасси B 1 и B 2 . Если эти коммутаторы от другого производителя, они могут использовать другой проприетарный протокол между собой. Но «виртуальные» коммутаторы A и B по-прежнему обмениваются данными с помощью LACP.
- Логически пересечение двух ссылок для образования X не имеет никакого значения, как и пересечение ссылок в обычном LAG. Однако физически он обеспечивает значительно улучшенную отказоустойчивость (высокую доступность). Если какой-либо из коммутаторов выходит из строя, LACP реконфигурирует пути всего за несколько секунд. Работа продолжается с существующими путями между всеми источниками и получателями, хотя и с уменьшенной пропускной способностью.
Конфигурация высокой доступности превосходит остовное дерево. Нагрузка может распределяться между всеми ссылками во время нормальной работы, тогда как связующее дерево должно отключать некоторые ссылки для предотвращения петель.
Реализации
В следующей таблице перечислены известные реализации MC-LAG поставщиками, каждая из которых является частной собственностью.
| Продавец | Название реализации |
|---|---|
| ADVA | MC-LAG |
| Ость | MLAG |
| Аруба (ранее HP ProCurve) | Распределенный транкинг с использованием технологии кластеризации коммутаторов Intelligent Resilient Framework |
| Avaya | Распределенный разделенный многоканальный транкинг |
| Рукус (ранее - Парча) | Транкинг с несколькими шасси |
| Ciena | MC-LAG |
| Cisco Catalyst 6500 - VSS | Многопозиционный Etherchannel (MEC) |
| Cisco Catalyst 3750 (и аналогичные) | Межстековый канал EtherChannel |
| Cisco Catalyst 9000 | StackWise Virtual |
| Cisco Nexus | Virtual PortChannel (vPC), где PortChannel - это обычная LAG |
| Cisco IOS-XR | млACP |
| Cumulus Networks | MLAG (ранее CLAG) |
| Dell Networking (ранее Force10 Networks, ранее nCore) | DNOS6.x Virtual Port Channel (vPC) или виртуальное объединение каналов |
| Сети EdgeCore | MLAG |
| Экстремальные сети | MLAG (группа агрегации каналов с несколькими коммутаторами) |
| Ericsson | MC-LAG (группа агрегации каналов с несколькими шасси) |
| Fortinet | MC-LAG (группа агрегации каналов с несколькими шасси) |
| H3C | Распределенное отказоустойчивое сетевое соединение |
| HPE / Аруба | Распределенный транкинг |
| Huawei | M-LAG |
| Можжевельник | MC-LAG |
| Lenovo Networking (ранее IBM) | vLAG |
| Mellanox | MLAG |
| NEC | MC-LAG (Openflow для традиционной сети) |
| Nocsys | MLAG |
| NETGEAR | MLAG |
| Nokia (ранее Alcatel-Lucent) | MC-LAG |
| Nortel | Раздельный многоканальный транкинг |
| Nuage Networks / Nokia | MC-LAG; включая MCS (синхронизация нескольких шасси) |
| Plexxi | MLAG |
| Pluribus Networks | vLAG |
| ZTE | MC-LAG |
Альтернативы
IEEE 802.1aq (мост по кратчайшему пути) - это альтернатива MC-LAG, которая может использоваться для сложных сетей.
Что делать, если одного соединения пропускной способности в 100M/1G/10G/100G недостаточно для ваших нужд? Теоретическим, мы можем соединить оборудование несколькими линками, но без агрегирования мы получим только петлю на оборудовании, в результате чего положим сеть, если, конечно, не будет включен протокол Spanning Tree, который воспримет эти соединения как петли и не выключит лишние линки. Почему образуется петля? Это связано с работой коммутаторов, подробнее можно прочитать тут
Давайте рассмотрим, что такое агрегация и агрегированные порты и зачем это надо.
В данное время практически все провайдеры, цоды, дата-центры, контент-генераторы использую агрегацию для увеличения пропускной способности линии,так как ее плюсы очевидны: увеличение пропускной способности и резервирование линков (при падении одного, трафик равномерно распределяется между другими). Однако, находятся и те, которые не используют лаг, например, всем известная социальная сеть Вконтакте. Если вам придется с ними работать, то, возможно, вас удивит их заявление, что они не агрегируют линки. Вконтакте заставят вас настроить протокол динамической маршрутизации через каждый линк ( BGP), будь у вас там их хоть 16.
Протокол LACP
Рассмотрим, как работает агрегация на примере протокола LACP.
LACP -(англ. Link Aggregation Control Protocol ) отсылает пакеты, которые называются LACPDU, через все интерфейсы устройства, на которых он включен. На основании этих пакетов оборудование определяет принадлежность физических портов к тому или иному логическому каналу. Протокол может работать в двух режимах:
1. Пассивный режим, при котором оборудование ждет от соседа LACPDU пакеты и только тогда начинает высылать свои.
2. Активный режим, при котором оборудование постоянно шлет LACPDU пакеты.
Для того, чтобы LACP заработал, требуется одинаковая скорость и емкость каналов.
В результате установления работы протокола LACP коммутаторы обмениваются:
• System Identifier (priority + MAC)
• Port Identifier (priority + номер порта)
• Operational Key (параметры порта)
Это требуется для того, чтобы лаг не собрался как-нибудь не так, например как показано на рисунке 2.
Балансировка трафика в лаге
Балансировка трафика осуществляется посредством выбора физического канала отправителем фрейма посредством выбранного алгоритма. К основным и часто используемым можно отнести следующие алгоритмы :
- по MAC-адресу отправителя или MAC-адресу получателя или учитывая оба адреса
- по IP-адресу отправителя или IP-адресу получателя или учитывая оба адреса
- по номеру порта отправителя или номеру порта получателя или учитывая оба порта
Рассмотрим на примере двух агрегированных соединений при использовании метода балансировки по мак-адресу отправителя. В данном случае индексом для балансировки будет использоваться последний бит мак-адреса отправителя рисунок 3.
В случае, если линков будет 4, то для балансировки будет использоваться последние 2 бита мак-адреса, как показано на рисунке 4.
Соответственно, если в лаге будет 3 линка, то как можно догадаться при использовании данного метода равномерной балансировки добиться будет сложно и пойдет перекос по трафику на какой-либо линк. Поэтому следует относиться внимательно к выбору метода балансировки.
Агрегация каналов-это подход к объединению нескольких отдельных каналов (Ethernet) в один логический канал. Вместе с ним часто появляются два термина, то есть LAG и LACP. Они вас смутили? Давайте теперь немного подробнее рассмотрим эти термины.
Не стесняйтесь забегать вперед, если вы уже позаботились о некоторых деталях.
Что такое LAG и как это работает?
LAG (Link Aggregation Group) - это реальный метод или пример для агрегации каналов. Группа агрегации каналов формируется, когда мы подключаем несколько портов параллельно между двумя коммутаторами и настраиваем их как LAG. LAG создает несколько каналов между двумя коммутаторами, что увеличивает пропускную способность.
Кроме того, он обеспечивает резервирование на уровне канала при отказе сети и балансировке нагрузки трафика. Даже если одна связь выйдет из строя, остальные связи между двумя коммутаторами все равно будут работать. Они также принимают на себя тот трафик, который должен проходить через вышедшего из строя, поэтому пакет данных не будет потерян.
Что такое LACP (протокол управления агрегацией каналов) и как он работает?
LACP - это подкомпонент стандарта IEEE 802.3ad (Link Aggregation).Стандарт предписывает, что LACP может быть методом объединения нескольких физических каналов между сетевыми устройствами в один логический канал.
В результате, каналы, поддерживающие протокол LACP, могут увеличить логическую полосу пропускания и надежность сети без изменения какой-либо сетевой инфраструктуры.
Более того, даже если одна ссылка выходит из строя, в режиме LACP другие доступные члены ссылки в той же группе LACP будут балансировать нагрузку.
В момент, когда LACP включен между двумя коммутаторами, они будут отправлять LACPDU (блоки данных LACP) друг другу. После получения друг от друга LACPDU два коммутатора будут определять, у какой стороны системный приоритет выше.
Затем они будут вести переговоры друг с другом, чтобы выбрать того, кто выше, чтобы быть Актером, а тот, кто ниже, - Партнером. Если два коммутатора имеют одинаковый системный приоритет, коммутатор с меньшим значением MAC-адреса будет Актером.
После выбора Субъекта два коммутатора будут выбирать активные порты на основе приоритетов портов порта Субъекта. Однако, если порты Субъекта имеют одинаковые приоритеты, порты с меньшими номерами портов будут выбраны в качестве активных портов.
После выбора соответствующих портов двух коммутаторов устанавливается порт-канал (группа LACP). Тогда активные ссылки загрузят данные баланса для связи.
LAG vs LACP: в чем разница?
LAG (link aggregation group) относится к исходной технологии для реализации объединения каналов и балансировки нагрузки без участия какого-либо протокола. Он также называется ручным режимом из-за его рабочего процесса - пользователям необходимо вручную создать порт-канал и добавить интерфейсы-элементы к этому порту-каналу.
После того, как каналы агрегации установлены, все эти ссылки становятся активными ссылками для пересылки пакетов данных. Если одна активная ссылка не работает, остальные оставшиеся активные ссылки будут балансировать нагрузку на трафик. Однако этот режим может обнаруживать только разъединения входящих в него каналов, но не может обнаруживать другие сбои, такие как сбои канального уровня и неправильные соединения каналов.
LACP - это протокол для автоматической настройки и поддержки LAG. В режиме LACP порт-канал создается на основе LACP. LACP предоставляет стандартный механизм согласования для коммутационного устройства, так что коммутационное устройство может автоматически формировать и запускать агрегированный канал в соответствии с его конфигурацией. После того, как агрегированный канал сформирован, LACP отвечает за поддержание статуса канала.
Когда условие агрегирования ссылок изменяется, LACP корректирует или удаляет агрегированный канал. Если одна активная ссылка выходит из строя, система выбирает ссылку среди резервных ссылок в качестве активной ссылки. Таким образом, количество ссылок, участвующих в пересылке данных, остается неизменным. Кроме того, этот режим не только обнаруживает разъединения своих звеньев, но и другие сбои, такие как сбои канального уровня и неправильные соединения каналов.
Должен ли я включать агрегацию каналов?
Если у вас есть коммутатор с большим количеством портов Gigabit Ethernet, вы можете подключить их все к другому устройству, у которого также есть несколько портов, и сбалансировать трафик между этими каналами для повышения производительности.
Другой важной причиной использования агрегации каналов является обеспечение быстрого и прозрачного восстановления в случае отказа одного из отдельных каналов.
Если вы очень заботитесь о надежности и доступности сети, было бы лучше включить агрегацию каналов на ваших устройствах.
Как настроить коммутатор агрегации каналов?
Коммутатор агрегации каналов или коммутатор LACP, см. Установку или настройку коммутатора для достижения технологии агрегации каналов. Коммутатор агрегации каналов может быть любым коммутатором, например Gigabit Ethernet коммутатор или 10 Gigabit коммутатор, который поддерживает LACP. Как правило, существует шесть шагов для настройки коммутаторов агрегации каналов:
Шаг 1. Добавьте интерфейсы участников в группу каналов.
Шаг 2: Установите приоритет системы LACP и определите Субъекта, чтобы Партнер выбирал активные интерфейсы на основе приоритета интерфейса Субъекта.
Шаг 3: Установите верхний порог количества активных интерфейсов для повышения надежности. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)
Шаг 4: Установите приоритеты интерфейса LACP и определите активные интерфейсы, чтобы интерфейсы с более высоким приоритетом выбирались в качестве активных интерфейсов. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)
Шаг 5: Создайте сети VLAN и добавьте интерфейсы к этим VLAN. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)
Шаг 6: Проверьте конфигурацию LACP.
Дополнительные сведения о настройке коммутатора LACP или коммутатора агрегации каналов см. В разделе Конфигурация LACP на коммутаторах серии FS S3900.
Коммутаторы поддерживающие LAG
Если вы ищете хорошие сетевые коммутаторы, поддерживающие LACP, вот три самых продаваемых коммутатора от FS, глобальной высокотехнологичной компании, предоставляющей решения и услуги для высокоскоростных сетей связи.
| S3900-24T4S | S5850-48S6Q | S5860-20SQ | |
|---|---|---|---|
| Уровень управления | Layer 2+ | Layer 3 | Layer 3 |
| Комбинация портов | 24 x 1G, 4 x 10G SFP+ | 48 x 10G SFP+, 6 x 40G QSFP+ | 20 x 10G SFP+, 4 x 25G SFP28, 2 x 40G QSFP+ |
| Ключевая особенность | VLAN, QoS, IGMP Snooping, Link Aggregation, IPv6，L3 статическая маршрутизация | VLAN, QoS, IGMP Snooping, Link Aggregation, статическая маршрутизация, RIP, OSPF, IPv6 поддержка, BGP/ISIS, MLAG | QoS, IGMP Snooping, Link Aggregation, IPv6, L3 статическая маршрутизация, RIP, OSPF, BGP/ISIS, стекируемый |
| Применения | SMB(<300 пользователей) | Предприятие (300-2500 пользователей) | Среднее & крупное предприятие (>2500 пользователей) |
Заключение
Вы получили представление об агрегирования каналов, LAG и LACP? Сможете ли вы использовать их с пользой и найти сетевой коммутатор, который вам подойдет? Агрегация каналов - это способ объединения нескольких отдельных (Ethernet) каналов, чтобы они могли работать как единое логическое соединение. Группа портов, объединенных вместе, называется группой агрегации каналов или LAG. Протокол активного мониторинга, который позволяет устройствам включать или удалять отдельные ссылки из LAG, называется протоколом управления агрегацией каналов (LACP).
Услуга “Резервированное подключение MC-LAG” предназначена для тех, кто уже пользуется услугами “Выделенный сервер” (только произвольные конфигурации), “Размещение оборудования” и “Серверный шкаф”.
Аббревиатура MC-LAG означает Multi-chassis link aggregation group (на русский язык это обычно переводят как “агрегирование каналов мульти-шасси”).
Так называется технология, с помощью которой можно повысить уровень надёжности сетевых подключений оборудования. Рассмотрим более подробно, как она работает.
Без использования технологий резервирования подключение конечных хостов выглядит так:
Конечный хост подключен к коммутатору доступа одним интерфейсом и одним линком. Любая внештатная ситуация (неисправность линка, неисправность коммутатора, необходимость перезагрузки коммутатора) приводит к недоступности хоста и вынужденным простоям. Всего этого можно избежать, организовав резервированное подключение.
Подключение с использованием технологии MC-LAG можно наглядно представить в виде следующей схемы:
Подключение конечного хоста обеспечивает не один, а два независимых коммутатора. Конечный хост подключается к ним по агрегированному Ethernet-каналу (LAG, Etherchannel) с использованием протокола LACP. На стороне конечного хоста при этом требуется наличие двух одинаковых сетевых интерфейсов.
В качестве конечного хоста может выступать как сервер, так и другое оборудование (например, маршрутизаторы и коммутаторы).
С помощью резервированного подключения можно защититься как от физических проблем используемых линков, так и от ошибок типа случайного переключения одного из линков в ненастроенный порт коммутатора доступа или интерфейс конечного хоста.
Технологию MC-LAG можно использовать как для подключения к интернету, так и для подключения по локальной сети.
В каких случаях может помочь резервированное подключение? Приведём несколько примеров:
- Арендованная стойка, в которой размещено частное облако виртуализации. Очень важна высокая доступность облака со стороны интернета.
- Резервированное подключение фронтенда высоконагруженного веб-сервера к интернету и локальной сети. Бэкенды при этом подключены обычным способом, но резервированное подключение используется для сервера базы данных.
Условия предоставления услуги
Мы гарантируем, что коммутаторы доступа никогда не будут находитьcя в состоянии неработоспособности одновременно. Во время профилактических работ коммутаторы будут отключаться поочерёдно, что позволяет обеспечить полную доступность сетевых подключений.
Для услуг, выполняемых с резервированным подключением, мы повышаем коэффициент доступности с 99.8% до 99.9% по SLA.
Для выделенного сервера произвольной конфигурации наличие резервированного подключения является неотъемлемой характеристикой.
Такие серверы устанавливаются в стойки с дублированной сетевой инфраструктурой. Желательно, чтобы сервер произвольной конфигурации имел два блока питания.
Если вы уже арендуете сервер и хотите настроить для него резервированное подключение, вам понадобится отказаться от имеющегося сервера и заказать новый с аналогичными характеристиками.
При отказе от резервированного подключения потребуется освободить сервер.
Для организации Etherchannel используется протокол LACP, 802.3ad. Два линка от коммутаторов доступа до конечного хоста активны одновременно.
При настройке агрегированного канала на коммутаторе или сервере заказчика крайне не рекомендуется выполнять команды управления, находясь “за изменяемым интерфейсом”, т.е. надо для настройки обеспечить подключение по другим сетевым интерфейсам, консольный доступ или IPMI.
Заказать услугу можно в панели управления. После этого с вами свяжется техническая поддержка и уточнит подробности настройки.
Резервированное подключение предоставляется на двух возможных типах интерфейсов — 1000Base-T и 10GBASE-LX.
Читайте также: