华为数通笔记--链路聚合

简介

将多个物理接口，捆绑为一个逻辑接口，在不进行硬件升级的情况下，增加链路带宽。

好处：1.增加带宽2.提高可靠性3.负载分担 4.链路开销减小（例如两条链路聚合，开销减半）

基本概念

链路聚合组和链路聚合接口

链路聚合组是指若干条链路捆绑形成的逻辑链路

链路聚合接口：每个链路聚合组对应一个逻辑接口，这个逻辑接口就是链路聚合接口或Eth-trunk口，链路聚合接口转发数据的时候，需要从成员接口选择一个或多个接口来进行数据转发。

成员接口和成员链路

组成链路聚合接口的各个物理接口叫成员接口，成员接口所对应的链路叫成员链路。

活动接口和非活动接口、活动链路和非活动链路

转发数据的成员接口叫活动接口，反之叫非活动接口。活动接口所对应的链路叫做活动链路，非活动接口对应的链路叫非活动链路。

活动接口数阈值

当活动链路数量达到上限，再向Eth-trunk中添加的链路，被设置为down,作为备份链路。（手工负载不支持设置活动接口数阈值）

手工模式链路聚合

手工模式下，Eth-trunk的建立，成员接口的加入由手动配置。当其中一条链路故障，将在剩余的链路进行负载。

LACP模式链路聚合

背景：手动模式可以检测到链路聚合组的成员链路短路故障，但不能检测到链路层故障，链路错连的故障。

基本概念

1.系统优先级

系统LACP优先级是为了区分两端设备·优先级高低。在LACP模式下，两端的活动接口必须保持一致，否则链路聚合组就建立不起来。此时可以让一端具有更高优先级成为主动端，另一端根据高优先级的一端选择活动接口，就可以保持两端活动接口一致。系统优先级值越小越优先。系统优先级相同比较两端设备的MAC地址，确定MAC地址小的一端为LACP主动端。

2.接口优先级

接口优先级用来选择链路聚合接口那些成员接口成为活动接口，优先级值越小越优先。如果主动端的接口优先级都相同则选择接口编号比较小的为活动接口

3.成员M:N备份

即是M条活动链路与N条备份链路的模式

此时实际带宽为M条链路带宽之和，最大带宽为M+N条链路带宽之和。如果一条活动链路故障，就从备份链路当中选择一条接口优先级最高的作为活动链路，此时实际带宽为M条链路带宽之和，最大带宽为M+N-1条链路带宽之和。如果备份链路无法找到可用链路，并且此时的活动链路数量低于配置的下限阈值，那么系统就会关闭链路聚合组。

LACP模式实现原理

LACP通过LACPDU链路控制协议数据单元与对端交互信息。

1.创建Eth-trunk，并配置LACP模式，在向Eth-trunk中加入接口后，链路两端互发LACPDU保文

2.当对端收到报文后会查看并记录对端信息（系统优先级、mac地址、接口优先级、接口号、操作key等信息），然后比较系统优先级，选出主动端，此后两端都会以主动端的接口优先级来选择活动接口。

LACP抢占

当原来的端口故障，备份接口接替发生故障的接口，如果没有配置抢占，当原来的接口恢复时，将不会恢复为活动接口，而成为备份接口，当抢占开启时，由于原来的接口优先级高，便会重新成为活动接口。

LACP抢占延时

避免由于由于某些链路状态频繁变动，而导致数据传输不稳定

链路聚合负载分担方式

分为逐包负载分担和逐流负载分担

逐包负载分担：

由于聚合组两端设备之间有多条物理链路，可能会产生同一数据流的第一个数据帧在一条物理链路上传输，而第二个数据帧在另外一条物理链路上传输的情况。这样一来同一数据流的第二个数据帧就有可能比第一个数据帧先到达对端设备，从而产生接收数据包乱序的情况。

逐流负载分担：

把数据帧中的地址通过HASH算法生成HASH-KEY值，然后根据这个数值在Eth-Trunk转发表中寻找对应的出接口，不同的MAC或IP地址HASH得出的HASH-KEY值不同，不同接口所对应的Hash-Key值不同，从而出接口也就不同，这样既保证了同一数据流的帧在同一条物理链路转发，又实现了流量在聚合组内各物理链路上的负载分担。逐流负载分担能保证包的顺序，但不能保证带宽利用率。

用户可以根据流量模型设置不同的负载分担方式，流量中某个参数变化越频繁，选择对应负载分担方式的流量就越均衡。例如，在网络中，如果报文的IP地址变化较频繁，那么选择基于目的IP地址、源IP地址或源IP和目的IP地址的负载分担模式。

负载分担方式只在流量的出接口上生效，如果发现各入接口的流量不均衡，请修改上行出接口的负载分担方式。

分担方式

源MAC地址

目的MAC地址

源MAC地址和目的MAC地址

源IP地址

目的IP地址

源IP地址和目的IP地址

VLAN、源物理端口等（对L2、IPv4、IPv6和MPLS报文进行增强型负载分担）

跨设备链路聚合

基于LACP（手工链路聚合模式不支持E-trunk）进行了扩展，能够实现多台设备间的链路聚合，从而把链路可靠性从单板机提高到了设备级

E-Trunk机制主要应用于CE双归接入网络时，CE与PE间的链路保护以及对PE设备节点故障的保护。如图1所示，在没有使用E-Trunk前，CE通过Eth-Trunk链路只能单归到一个PE设备。如果Eth-Trunk出现故障或者PE设备故障，CE将无法与PE设备继续进行通信。使用E-Trunk后，CE可以双归到PE上，从而实现设备间保护。

E-trunk工作原理

在PE侧：PE1和PE2设备上分别创建ID相同的E-Trunk和Eth-Trunk，并且Eth-Trunk加入到E-Trunk。

在CE侧：CE设备上配置LACP模式的Eth-Trunk，此Eth-Trunk分别与PE1和PE2设备相连。对CE设备而言，E-Trunk不可见。

主备协商

（1）确定E-thrunk主备

PE1与PE2设备之间通过E-Trunk报文进行主备协商，确定E-Trunk的主备状态。正常情况下两台PE的协商结果是一个为主用一个为备用。

PE设备上E-Trunk主备状态是根据报文中所携带的E-Trunk优先级和E-Trunk系统ID确定的。优先级的数值越小，优先级越高，优先级高的为主用。如果E-Trunk优先级相同，那么E-Trunk系统ID小的为主用。

（2）确定Eth-trunk主备

由E-Trunk的主备状态以及对端成员Eth-Trunk的链路信息，决定本端E-Trunk中成员Eth-Trunk的主备状态。

正常情况下，PE1为主，PE1的Eth-Trunk 10为主，链路状态为Up。PE2为备，PE2的Eth-Trunk 10为备，链路状态为Down。

如果CE到PE1间的链路出现故障，PE1会向对端发送E-Trunk报文，报文中携带PE1的Eth-Trunk 10故障的信息。PE2收到E-Trunk报文后，发现对端Eth-Trunk 10故障，则PE2设备上Eth-Trunk 10的状态将变为主。然后经过LACP协商，PE2设备上的Eth-Trunk 10的状态变为Up。这样PE2设备的Eth-Trunk状态变为Up，CE的流量会通过PE2转发，以达到对CE的流量进行保护的目的。

当故障消除需要恢复为主用状态时，PE1的E-Trunk的成员Eth-Trunk进入协商状态。在协商期间，PE1的E-Trunk收到LACP上报的协商能力Up的事件后，启动回切延时定时器。回切延时定时器超时后，PE1的E-Trunk的成员Eth-Trunk恢复为主用状态。经过LACP协商后，Eth-Trunk链路状态变为Up。

其他方式链路聚合

IP-Trunk:将多个链路协议为HDLC的链路捆绑一起，缺省负载分担方式src-dst-ip(源目ip地址负载分担)，下限阈值为1

MP-group:链路协议为ppp链路负载分担方式

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