HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

1874 發表於 2022-05-17

  前文我們瞭解了MSTP相關話題,回顧清參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/16268682.html;今天我們來聊一聊鏈路聚合相關話題;

  鏈路聚合是鏈路高可用的一種方式,它不僅可以有冗餘備份的鏈路來提高鏈路的可靠性,同時也可以將多個鏈路聚合在一起,使得鏈路的頻寬增加;我們知道隨著網路規模不斷擴大,使用者對骨幹鏈路的頻寬和可靠性提出了越來越高的要求;在傳統技術中,常用更換更高速率的介皮膚或更換支援高速率介皮膚的裝置的方式來增加頻寬,但這種方案需要付出額外的費用,而且不夠靈活;採用鏈路聚合技術可以在不進行硬體升級的條件下,通過將多個物理介面捆綁為一個邏輯介面,來達到增加鏈路頻寬的目的;在實現增大頻寬目的的同時,鏈路聚合採用備份鏈路的機制,可以有效提高裝置之間鏈路的可靠性;

  組網經常遇到的問題

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:如上圖所示,接入層到匯聚層都是單鏈路,如果鏈路故障,那麼最直接的就是對應區域的終端將無法正常和其他區域終端通訊;雖然匯聚到核心層是雙鏈路,但是由於鏈路頻寬太小,滿足不了使用;如果使用三層,每增加一條鏈路,則對應鏈路有需要分配IP地址,造成ip地址浪費;那該怎麼辦才能滿足既不升級物理硬體,又不浪費ip地址空間,同時又能避免單鏈路故障呢?答案是鏈路聚合技術;

  鏈路聚合應用場景

  在企業網路中,所有裝置的流量在轉發到其他網路前都會匯聚到核心層,再由核心層裝置轉發到其他網路,或者轉發到外網;因此在核心裝置負責資料告訴交換時,容易發生擁塞;為了避免核心層資料交換髮生擁塞,我們通常把鏈路聚合部署在核心層上,用來提升整個網路的資料吞吐量;

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:鏈路聚合一般部署在核心節點上,提升核心層頻寬,從而實現提升整個網路資料吞吐量;

  鏈路聚合概述

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:所謂鏈路聚合就是把兩臺裝置之間的多條物理鏈路聚合在一起,當做一條邏輯鏈路使用;兩臺裝置可以是一對路由器,一對交換機,也可以是一臺路由器和一條交換機;一條聚合的鏈路可以包含多條成員鏈路,華為的ARG3系列路由器和X7系列交換機上預設最多一條聚合鏈路可以捆綁8條成員鏈路;鏈路聚合有調高鏈路頻寬,鏈路的可靠性,同時實現流量的負載均衡;

  鏈路聚合模式

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  1、手工負載分擔:該模式下所有的成員鏈路都是活動鏈路,所有成員鏈路都會參與資料轉發,平均分擔流量;

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  提示:手工負載分擔模式,主要用在當兩臺裝置中至少有一臺裝置不支援LACP的場景;或者網路拓撲相對簡單的環境;手工模式所有成員鏈路都是活動鏈路,都會參與資料的轉發,沒有非活動鏈路;如果一條成員鏈路宕掉以後,對應流量會被其他活動鏈路分擔;

  2、LACP:該模式是通過LACP報文進行協商,確定活動介面和非活動介面;

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  提示:LACP模式,可以人工手動配置一些鏈路充當備份鏈路,也叫M:N模式;M代表活動的成員鏈路數量,用於負載均衡模式中轉發資料;N代表非活動鏈路數,主要用來冗餘備份活動鏈路的;如果有活動成員鏈路宕掉以後,對應備份鏈路會頂替上去接替宕掉的鏈路;

  手動負載分擔模式和LACP模式對比

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:跨裝置鏈路聚合是指三臺以上裝置做鏈路聚合;

  LACP模式活動鏈路的選取

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

 

  提示:首先裝置間會先傳送LACP報文,確定下裝置優先順序,通過比較裝置優先順序取定誰是主動端;然後主動端通過比較介面優先順序確定活動鏈路;簡單講就是先確定裝置優先順序,然後主動端通過比較介面優先順序確定活動鏈路;

  LACP模式的搶佔機制

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  提示:我們知道在LACP模式下,如果有活動鏈路宕掉後,對應備份鏈路會頂替上去成為活動鏈路;那麼對於宕掉的鏈路如果恢復正常,它是否會搶佔之前的頂替它的活動鏈路呢?這個取決主動端是否開啟了搶佔,如果沒有開啟搶佔,則不會搶佔;如果開啟搶佔,它也不是立刻馬上就搶佔,而是等待搶佔延時超時後,才會進行搶佔;

  鏈路聚合條件

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  提示:裝置間實現鏈路聚合,首先鏈路兩端相連的介面數量、速率、雙工方式、流控方式必須保持一致,其次介面VLAN、Trunk、Hybird配置一致;

  鏈路聚合負載分擔型別(以下這些演算法都是基於資料流,而非資料包,所謂資料流是指源目IP、源目MAC、埠相同的資料包成為一組資料流)

  1、根據源MAC地址進行負載分擔;

  2、根據目標MAC地址進行負載分擔;

  3、根據源ip地址進行負載分擔;

  4、根據目標ip地址進行負載分擔;

  5、根據源MAC和目的MAC地址進行負載分擔;

  6、根據源IP和目的IP地址進行負載分擔;

  7、根據VLAN、源物理埠等L2、IPV4、IPV6和MPLS報文進行增強型負載分擔;

  鏈路聚合配置

  1、手工負載分擔模式

  建立聚合邏輯介面

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  將物理介面加入到聚合介面

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  提示:先進對應物理介面,然後在介面模式下使用eth-trunk 編號,命令將對應物理介面加入到聚合介面;

  檢視成員資訊

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  提示:上述兩條命令都可以檢視成員資訊,不同之處加上interface 對應顯示的資訊要全面些;

  以上表示建立二層聚合介面,對端配置和上面一樣,如果我們需要建立三層聚合介面我們只需要在對應介面下使用命令undo portswitch命令即可

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  提示:華為模擬器雖然支援undo portswitch命令,但後續不支援ip 命令新增ip地址;有些型號的真機是支援的;

  路由器上建立聚合介面的方式和上述交換機建立聚合介面命令一樣,不同之處在於物理介面加入到聚合介面前,首先要將eth-trunk 介面從而層變為三層介面後才能加入,如下

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

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  提示:對端配置方式和本端配置類似;在路由器上eth-trunk介面變成三層介面後,是支援ip add命令新增ip地址;如下

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  2、LACP模式

  建立聚合介面的方式和手工模式建立聚合介面一樣

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  更改模式為LACP

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  提示:預設不更改模式就是manual 手工模式;

  配置最大活動鏈路數量

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  提示:配置最大活動鏈路數量,如果活動數量小於成員鏈路總數,剩下的鏈路數量就是備份鏈路;

  開啟搶佔模式

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

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  提示:預設開啟了搶佔模式以後,對應搶佔延時時長為30秒;如果沒有開啟搶佔模式,對應preempt delay time是disabled;

  配置搶佔延遲時長

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:搶佔延時時長的範圍是10-180秒;

  配置負載分擔演算法

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  提示:預設是負載分擔的演算法是異或 源目ip;

  配置LACP介面優先順序

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:介面優先順序需要先將對應物理介面加入到聚合介面裡以後才能進行修改;修改時需要進入到對應物理介面模式下;

  配置LACP裝置優先順序

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  提示:優先順序數字越小,優先順序就越優先;預設優先順序為32768;

  物理介面加入到聚合介面和配置交換機命令一樣

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:可以看到我們只配置了本端後,對應聚合介面並沒有起來;使用lacp模式後,只有兩端都配置了以後,對應介面才會起來;

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:可以看到我們把兩端都配置好以後,對應聚合介面就起來了,並且只有兩個活動的介面;

  測試:現在我們把g0/0/1口down掉,看看g0/0/3口是否會頂替上去?

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:可以看到g0/0/1down掉以後,對應備份鏈路會立刻頂替上去;

  恢復g0/0/1看看對應鏈路是否會搶佔呢?

HCNP Routing&Switching之鏈路聚合

  提示:可以看到當我們恢復g0/0/1以後,對應並沒有立即搶佔,這是因為開啟搶佔模式以後,對應需要等到搶佔延時時長超時以後,對應介面才會成為活動介面;