端口聚合

端口聚合

端口聚合也叫做以太通道（ethernet channel），主要用於交換機之間連接。但是，失去了路徑冗餘的優點，因為STP的鏈路切換會很慢，在50s左右。使用以太通道的話，交換機會把一組物理端口聯合起來，做為一個邏輯的通道，也就是channel－group，這樣交換機會認為這個邏輯通道為一個端口。

端口匯聚

端口匯聚是將多個端口聚合在一起形成1個匯聚組，以實現出負荷在各成員端口中的分擔，同時也提供了更高的連接可靠性。端口匯聚可以分為手工匯聚、動態lacp匯聚和靜態lacp匯聚。同一個匯聚組中端口的基本配置應該保持一致，即如果某端口為trunk端口，則其他端口也配置為trunk端口；如該端口的鏈路類型改為access端口，則其他端口的鏈路類型也改為access端口。

端口的基本配置主要包括stp、qos、vlan、端口屬性等相關配置。其中stp配置包括：端口的stp使能/關閉、與端口相連的鏈路屬性（如點對點或非點對點）、stp優先級、路徑開銷、報文發送速率限制、是否環路保護、是否根保護、是否為邊緣端口。qos配置包括：流量限速、優先級標記、缺省的802.1p優先級、帶寬保證、擁塞避免、流重定向、流量統計等。vlan配置包括：端口上允許通過的vlan、端口缺省vlan id。端口屬性配置包括：端口的鏈路類型，如trunk、hybrid、access屬性、綁定偵測組配置。一台s9500系列路由交換機最多可以配置920個匯聚組，其中1～31為手工或者靜態聚合組；32～64為預留組號；65～192為routed trunk；193～920為動態聚合組。系統中存在mpls vpn單板時，只支持7個負載分擔聚合組，沒有mpls vpn單板時，可以支持31組負載分擔組，對於fe單板（採用ex芯片），只支持7個負載分擔聚合組。s9500還支持跨接口板聚合，跨接口板跟本板的聚合是一樣的。

lacp協議

基於IEEE 802.3ad標準的lacp（link aggregation control protocol，鏈路聚合控制協議）是一種實現鏈路動態聚合與解聚合的協議。lacp協議通過lacpdu（link aggregation control protocol data unit，鏈路聚合控制協議數據單元）與對端交互信息。使用某端口的lacp協議後，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、端口優先級、端口號和操作key。對端接收到這些信息後，將這些信息與其它端口所保存的信息比較以選擇能夠聚合的端口，從而雙方可以對端口加入或退出某個動態聚合組達成一致。操作key是在端口聚合時，lacp協議根據端口的配置（即速率、雙工、基本配置、管理key）生成的一個配置組合。其中，動態聚合端口在使能lacp協議後，其管理key缺省為零。靜態聚合端口在使能lacp後，端口的管理key與聚合組id相同。對於動態聚合組而言，同組成員一定有相同的操作key，而手工和靜態聚合組中，selected的端口有相同的操作key。

帶寬相當於組成組的端口的帶寬總和。

只要組內不是所有的端口都down掉，兩個交換機之間仍然可以繼續通信。

可以在組內的端口上配置，使流量可以在這些端口上自動進行負載均衡。

端口聚合它可將多物理連接當作一個單一的邏輯連接來處理，它允許兩個交換器之間通過多個端口並行連接同時傳輸數據以提供更高的帶寬、更大的吞吐量和可恢復性的技術。 一般來説，兩個普通交換器連接的最大帶寬取決於媒介的連接速度（100BAST-TX雙絞線為200M），而使用Trunk技術可以將4個200M的端口捆綁後成為一個高達800M的連接。這一技術的優點是以較低的成本通過捆綁多端口提高帶寬，而其增加的開銷只是連接用的普通五類網線和多佔用的端口，它可以有效地提高子網的上行速度，從而消除網絡訪問中的瓶頸。另外Trunk還具有自動帶寬平衡，即容錯功能：即使Trunk只有一個連接存在時，仍然會工作，這無形中增加了系統的可靠性。

手工聚合和靜態lacp聚合都是人為配置的聚合組，不允許系統自動添加或刪除手工或靜態聚合端口。手工或靜態聚合組必須包含至少一個端口，當聚合組只有一個端口時，只能通過刪除聚合組的方式將該端口從聚合組中刪除。手工聚合端口的lacp協議為關閉狀態，禁止用户使能手工聚合端口的lacp協議。靜態聚合端口的lacp協議為使能狀態，當一個靜態聚合組被刪除時，其成員端口將形成一個或多個動態lacp聚合，並保持lacp使能。禁止用户關閉靜態聚合端口的lacp協議。

在手工和靜態聚合組中，穩定時端口可能處於兩種狀態：selected和standby，聚合過程中可能會有短暫的unselected狀態。其中，只有selected狀態的端口能夠收發用户業務報文，而standby狀態的端口不能收發用户業務報文，unselected狀態只是一個中間狀態，不需要關心。在一個聚合組中，處於selected狀態的端口中的最小端口是聚合組的主端口，其他的作為成員端口。

在手工聚合組中，端口因存在硬件限制（如不能跨板聚合）無法聚合在一起，而無法與處於selected狀態的最小端口聚合的端口將處於standby狀態。

在靜態聚合組中，系統按照原則設置端口處於selected或者standby狀態：

與處於selected狀態的最小端口所連接的對端設備不同，或者連接的是同一個對端設備但端口在不同的聚合組內的端口將處於standby狀態。

與處於selected狀態的最小端口的基本配置不同的端口將處於standby狀態。

由於設備所能支持的聚合組中的最大端口數有限制，如果處於selected狀態的端口數超過設備所能支持的聚合組中的最大端口數，系統將按照端口號從小到大的順序選擇一些端口為selected端口，其他則為standby端口。selected端口和standby端口都能收發lacp協議，但是standby端口不能轉發用户的業務報文。

s9500支持不同速率的端口進行手工聚合，但是不建議在與其他設備對接時使用。

動態lacp聚合是一種系統自動創建/刪除的聚合，不允許用户增加或刪除動態lacp聚合中的成員端口，即使只有一個端口也可以創建動態聚合，此時為單端口聚合。動態聚合端口的lacp協議為使能狀態。

由於設備所能支持的聚合組中的最大端口數有限制，如果當前的成員端口數量超過最大端口數的限制，則選擇設備id（系統優先級+系統mac地址）小，且端口id（端口優先級+端口號）小的端口為selected端口，剩餘端口為standby端口；若成員端口數量未超過最大selected端口數限制，所有成員端口都是selected端口。在一個聚合組中，selected端口中的最小端口是聚合組的主端口，其他的作為成員端口。在設備id比較時，先比較系統優先級，如果相同則再比較系統mac，值小的一方將被認為優。如果設備id由原來的不優變為優，則聚合組成員的selected和standby狀態由本設備的端口優先級確定。用户可以通過設置系統優先級和端口優先級來調整端口為selected端口還是standby端口。

聚合組按負載分擔類型分為兩種：負載分擔聚合和非負載分擔聚合。我司85產品對於ip報文負載分擔是按照目的ip和源ip的，對於非ip報文，負載分擔是根據源mac和目的mac的。對於是否使用ip還是mac，檢查協議類型來區別，以太網字段etype為0800的報文是ip報文。一般情況下，系統中的負載分擔式聚合資源數量有限，因此需要在手工聚合組、靜態聚合組、lacp動態聚合組、及包含需要硬件聚合資源的特殊端口的聚合組之間進行合理分配負載分擔聚合資源。系統將始終為優先級高的聚合組分配硬件聚合資源，當聚合資源分配完後，所創建的聚合將為非負載分擔聚合。負載分擔聚合資源的優先級順序如下：

包含需要硬件聚合資源的特殊端口的聚合組，如非限速10ge端口。

聚合組獲得聚合資源後可能還潛在速率最高的聚合組。

當聚合組獲得聚合資源後可能達到的速率相等時，主端口號最小的聚合組。

手工聚合優先權比靜態聚合高，靜態聚合又比動態聚合高。

所有條件相同情況下，已經佔有資源的聚合組優先權比等待資源的聚合組優先權高。

當有優先級更高的聚合組出現時，優先級低的聚合組應釋放其硬件資源。單端口的聚合組不佔用聚合資源，可以正常收發報文。

在匯聚組中，端口可能處於兩種狀態：selected和standby。

系統按照以下原則設置端口處於selected或者standby狀態：

系統按照端口全雙工/高速率、全雙工/低速率、半雙工/高速率、半雙工/低速率的優先次序，選擇優先次序最高的端口處於selected狀態，其他端口則處於standby狀態。

端口因存在硬件限制無法聚合在一起，而無法與匯聚組的主端口聚合的端口將處於standby狀態。

與匯聚組主端口的基本配置不同的端口將處於standby狀態。

負載分擔聚合組中可有多個selected端口，而非負載分擔聚合組中最多隻有一個selected端口，其餘均為standby端口。端口發揮重要作用。

端口匯聚是將多個端口聚合在一起形成1 個匯聚組，以實現出/入負荷在各成員端口中的分擔，同時也提供了更高的連接可靠性。端口匯聚可以分為手工匯聚、動態LACP 匯聚和靜態LACP 匯聚。同一個匯聚組中端口的基本配置應該保持一致，即如果某端口為Trunk 端口，則其他端口也配置為Trunk 端口；如該端口的鏈路類型

改為Access 端口，則其他端口的鏈路類型也改為Access 端口。

主要包括STP、QoS、VLAN、端口等相關配置。其中STP 配置包括：端口的STP 使能/關閉、與端口相連的鏈路屬性（如點對點或非點對點）、STP優先級、路徑開銷、報文發送速率限制、是否環路保護、是否根保護、是否為邊緣端口。QoS 配置包括：流量限速、優先級標記、缺省的802.1p 優先級、帶寬保證、擁塞避免、流重定向、流量統計等。VLAN 配置包括：端口上允許通過的VLAN、端口缺省VLAN ID。端口配置包括：端口的鏈路類型，如Trunk、Hybrid、Access屬性。

手工聚合和靜態LACP 聚合都是人為配置的聚合組，不允許系統自動添加或刪除手工或靜態聚合端口。手工聚合端口的LACP協議為關閉狀態，禁止用户使能手工聚合端口的LACP 協議。靜態聚合端口的LACP協議為使能狀態，當一個靜態聚合組被刪除時，其成員端口將形成一個或多個動態LACP 聚合，並保持LACP 使能。禁止用户關閉靜態聚合端口的LACP 協議。在手工和靜態聚合組中，端口可能處於兩種狀態：Active 和Inactive。其中，只有Active 狀態的端口能夠收發用户業務報文，而Inactive 狀態的端口不能收發用户業務報文。在一個聚合組中，處於Active 狀態的端口中的最小端口是聚合組的主端口，其他的作為成員端口。在手工聚合組中，系統按照以下原則設置端口處於Active 或者Inactive 狀態： 端口因存在硬件限制（如不能跨板聚合）無法聚合在一起，而無法與處於Active狀態的最小端口聚合的端口將處於Inactive 狀態。z 與處於Active 狀態的最小端口的基本配置不同的端口將處於Inactive 狀態。在靜態聚合組中，系統按照以下原則設置端口處於Active 或者Inactive 狀態：

z 與處於Active 狀態的最小端口所連接的對端設備不同，或者連接的是同一個對端設備但端口在不同的聚合組內的端口將處於Inactive 狀態。

z 端口因存在硬件限制（如不能跨板聚合）無法聚合在一起，而無法與處於Active狀態的最小端口聚合的端口將處於Inactive 狀態。由於設備所能支持的聚合組中的最大端口數有限制，如果處於Active 狀態的端口數超過設備所能支持的聚合組中的最大端口數，系統將按照端口號從小到大的順序選擇一些端口為Active 端口，其他則為Inactive 端口。

動態LACP 聚合是一種系統自動創建/刪除的聚合，不允許用户增加或刪除動態LACP 聚合中的成員端口，即使只有一個端口也可以創建動態聚合，此時為單端口聚合。動態聚合端口的LACP 協議為使能狀態。只有速率和雙工屬性相同、連接到同一個設備、有相同的基本配置的端口才能被動態聚合在一起。Active端口和Inactive 端口都能收發LACP 協議，但是Inactive 端口不能轉發用户的業務報文。在一個聚合組中，Active 端口中的最小端口是聚合組的主端口，其他的作為成員端口。在設備ID 比較時，先比較系統優先級，如果相同則再比較系統MAC，值小的一方將被認為優；比較端口ID 時，先比較端口優先級，如果相同則再比較端口號，值小的一方將被認為優。如果設備ID 由原來的不優變為優，則聚合組成員的Active 和Inactive 狀態由本設備的端口優先級確定。用户可以通過設置系統優先級和端口優先級來調整端口為Active 端口還是Inactive 端口。

以太網端口匯聚配置舉例

1. 組網需求

交換機Switch A 用3 個端口聚合接入交換機Switch B，Switch A 的接入端口為Ethernet2/1/1～Ethernet2/1/3。從而實現出/入負荷在各成員端口中的進行分擔。

配置步驟

以下只列出了Switch A 的配置，Switch B 上應作相應的配置，匯聚才能實際有效：

(1) 採用手工聚合方式(華為交換機的端口聚合，與Cisco有不同之處)

# 創建匯聚組1。

[Quidway] link-aggregation group 1 mode manual

[Quidway] interface ethernet2/1/1

[Quidway-Ethernet2/1/3] port link-aggregation group 1

# 當聚合組端口序號連續時，可以直接把多個端口聚成一組，組號由系統自行分配。

[Quidway] link-aggregation ethernet2/1/1 to ethernet2/1/3 both

(2) 採用靜態LACP 聚合方式

# 創建靜態匯聚組1。

[Quidway] link-aggregation group 1 mode static

# 將以太網端口Ethernet2/1/1 至Ethernet2/1/3 加入聚合組1。

[Quidway] interface ethernet2/1/1

[Quidway-Ethernet2/1/1] port link-aggregation group 1

[Quidway-Ethernet2/1/1] interface ethernet2/1/2

[Quidway-Ethernet2/1/2] port link-aggregation group 1

(3) 採用動態LACP 聚合方式

# 開啓以太網端口Ethernet2/1/1 至Ethernet2/1/3 的LACP 協議。

[Quidway] interface ethernet2/1/1

[Quidway-Ethernet2/1/1] lacp enable

[Quidway-Ethernet2/1/2] interface ethernet2/1/2

[Quidway-Ethernet2/1/2] lacp enable

[Quidway-Ethernet2/1/2] interface ethernet2/1/3

[Quidway-Ethernet2/1/3] lacp enable

只有端口的基本配置、速率、雙工等參數一致時，上述端口在開啓LACP 協議之後

才能聚合到同一個動態聚合組內，實現端口的負載分擔。