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以太网链路聚合

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以太网链路聚合简介

介绍以太网链路聚合的定义和目的。

定义

以太网链路聚合Eth-Trunk简称链路聚合,它通过将多条以太网物理链路捆绑在一起成为一条逻辑链路,从而实现增加链路带宽的目的。同时,这些捆绑在一起的链路通过相互间的动态备份,可以有效地提高链路的可靠性。

目的

随着网络规模不断扩大,用户对骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中,常用更换高速率的接口板或更换支持高速率接口板的设备的方式来增加带宽,但这种方案需要付出高额的费用,而且不够灵活。

采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下,通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口,达到增加链路带宽的目的。在实现增大带宽目的的同时,链路聚合采用备份链路的机制,可以有效的提高设备之间链路的可靠性。

链路聚合技术主要有以下三个优势:

  • 增加带宽

    链路聚合接口的最大带宽可以达到各成员接口带宽之和。

  • 提高可靠性

    当某条活动链路出现故障时,流量可以切换到其他可用的成员链路上,从而提高链路聚合接口的可靠性。

  • 负载分担

    在一个链路聚合组内,可以实现在各成员活动链路上的负载分担。

19.3  原理描述

介绍以太网链路聚合的实现原理。

19.3.1  基本概念

图19-1所示,DeviceA与DeviceB之间通过三条以太网物理链路相连,将这三条链路捆绑在一起,就成为了一条逻辑链路。这条逻辑链路的最大带宽等于原先三条以太网物理链路的带宽总和,从而达到了增加链路带宽的目的;同时,这三条以太网物理链路相互备份,有效地提高了链路的可靠性。

图19-1  Eth-Trunk示意图

以下是链路聚合的一些基本概念:

  • 链路聚合组和链路聚合接口

    链路聚合组LAG(Link Aggregation Group)是指将若干条以太链路捆绑在一起所形成的逻辑链路。

    每个聚合组唯一对应着一个逻辑接口,这个逻辑接口称之为链路聚合接口或Eth-Trunk接口。链路聚合接口可以作为普通的以太网接口来使用,与普通以太网接口的差别在于:转发的时候链路聚合组需要从成员接口中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Eth-Trunk接口的各个物理接口称为成员接口。成员接口对应的链路称为成员链路。

  • 活动接口和非活动接口、活动链路和非活动链路

    链路聚合组的成员接口存在活动接口和非活动接口两种。转发数据的接口称为活动接口,不转发数据的接口称为非活动接口。

    活动接口对应的链路称为活动链路,非活动接口对应的链路称为非活动链路。

  • 活动接口数上限阈值

    设置活动接口数上限阈值的目的是在保证带宽的情况下提高网络的可靠性。当前活动链路数目达到上限阈值时,再向Eth-Trunk中添加成员接口,不会增加Eth-Trunk活动接口的数目,超过上限阈值的链路状态将被置为Down,作为备份链路。

    例如,有8条无故障链路在一个Eth-Trunk内,每条链路都能提供1G的带宽,现在最多需要5G的带宽,那么上限阈值就可以设为5或者更大的值。其他的链路就自动进入备份状态以提高网络的可靠性。

    说明:

    手工负载分担模式链路聚合不支持活动接口数上限阈值的配置。

  • 活动接口数下限阈值

    设置活动接口数下限阈值是为了保证最小带宽,当前活动链路数目小于下限阈值时,Eth-Trunk接口的状态转为Down。

    例如,每条物理链路能提供1G的带宽,现在最小需要2G的带宽,那么活动接口数下限阈值必须要大于等于2。

  • 链路聚合模式

    链路聚合模式分为手工模式和LACP模式两种。两者的区别请参见表19-1

    表19-1  链路聚合模式比较

    维度 手工模式 LACP模式
    定义 Eth-Trunk的建立、成员接口的加入由手工配置,没有链路聚合控制协议的参与。 Eth-Trunk的建立是基于LACP协议的,LACP为交换数据的设备提供一种标准的协商方式,以供系统根据自身配置自动形成聚合链路并启动聚合链路收发数据。聚合链路形成以后,负责维护链路状态。在聚合条件发生变化时,自动调整或解散链路聚合。
    设备是否需要支持LACP协议 不需要 需要
    数据转发 一般情况下,所有链路都是活动链路。所有活动链路均参与数据转发。如果某条活动链路故障,链路聚合组自动在剩余的活动链路中分担流量。 一般情况下,部分链路是活动链路。所有活动链路均参与数据转发。如果某条活动链路故障,链路聚合组自动在非活动链路中选择一条链路作为活动链路,参与数据转发的链路数目不变。
    是否支持跨设备的链路聚合 不支持 支持
    检测故障 只能检测到同一聚合组内的成员链路有断路等有限故障,但是无法检测到链路故障、链路错连等故障。 不仅能够检测到同一聚合组内的成员链路有断路等有限故障,还可以检测到链路故障、链路错连等故障。
    说明:

    了解更多内容,具体请参见19.3.2 手工模式链路聚合19.3.3 LACP模式链路聚合

  • 设备支持的链路聚合方式

    • 同一设备:是指链路聚合时,同一聚合组的成员接口分布在同一设备上。
    • 堆叠设备:是指在堆叠场景下,成员接口分布在堆叠的各个成员设备上。具体请参见19.3.5 堆叠环境下的链路聚合
    • 跨设备:是指E-Trunk基于LACP(单台设备链路聚合的标准)进行了扩展,能够实现多台设备间的链路聚合。具体请参见19.3.6 跨设备链路聚合E-Trunk

19.3.2  手工模式链路聚合

根据是否启用链路聚合控制协议LACP,链路聚合分为手工模式和LACP模式。

手工模式下,Eth-Trunk的建立、成员接口的加入由手工配置,没有链路聚合控制协议LACP的参与。当需要在两个直连设备之间提供一个较大的链路带宽而设备又不支持LACP协议时,可以使用手工模式。手工模式可以实现增加带宽、提高可靠性和负载分担的目的。

图19-2所示,DeviceA与DeviceB之间创建Eth-Trunk,手工模式下三条活动链路都参与数据转发并分担流量。当一条链路故障时,故障链路无法转发数据,链路聚合组自动在剩余的两条活动链路中分担流量。

图19-2  手工模式链路聚合

19.3.3  LACP模式链路聚合

背景

作为链路聚合技术,手工模式Eth-Trunk可以完成多个物理接口聚合成一个Eth-Trunk口来提高带宽,同时能够检测到同一聚合组内的成员链路有断路等有限故障,但是无法检测到链路层故障、链路错连等故障。

为了提高Eth-Trunk的容错性,并且能提供备份功能,保证成员链路的高可靠性,出现了链路聚合控制协议LACP(Link Aggregation Control Protocol),LACP模式就是采用LACP的一种链路聚合模式。

LACP为交换数据的设备提供一种标准的协商方式,以供设备根据自身配置自动形成聚合链路并启动聚合链路收发数据。聚合链路形成以后,LACP负责维护链路状态,在聚合条件发生变化时,自动调整或解散链路聚合。

图19-3所示,DeviceA与DeviceB之间创建Eth-Trunk,需要将DeviceA上的四个接口与DeviceB捆绑成一个Eth-Trunk。由于错将DeviceA上的一个接口与DeviceC相连,这将会导致DeviceA向DeviceB传输数据时可能会将本应该发到DeviceB的数据发送到DeviceC上。而手工模式的Eth-Trunk不能及时检测到此故障。

如果在DeviceA和DeviceB上都启用LACP协议,经过协商后,Eth-Trunk就会选择正确连接的链路作为活动链路来转发数据,从而DeviceA发送的数据能够正确到达DeviceB。

图19-3  Eth-Trunk错连示意图

基本概念

  • 系统LACP优先级

    系统LACP优先级是为了区分两端设备优先级的高低而配置的参数。LACP模式下,两端设备所选择的活动接口必须保持一致,否则链路聚合组就无法建立。此时可以使其中一端具有更高的优先级,另一端根据高优先级的一端来选择活动接口即可。系统LACP优先级值越小优先级越高。

  • 接口LACP优先级

    接口LACP优先级是为了区别同一个Eth-Trunk中的不同接口被选为活动接口的优先程度,优先级高的接口将优先被选为活动接口。接口LACP优先级值越小,优先级越高。

  • 成员接口间M:N备份

    LACP模式链路聚合由LACP确定聚合组中的活动和非活动链路,又称为M:N模式,即M条活动链路与N条备份链路的模式。这种模式提供了更高的链路可靠性,并且可以在M条链路中实现不同方式的负载均衡。

    图19-4所示,两台设备间有M+N条链路,在聚合链路上转发流量时在M条链路上分担负载,即活动链路,不在另外的N条链路转发流量,这N条链路提供备份功能,即备份链路。此时链路的实际带宽为M条链路的总和,但是能提供的最大带宽为M+N条链路的总和。

    当M条链路中有一条链路故障时,LACP会从N条备份链路中找出一条优先级高的可用链路替换故障链路。此时链路的实际带宽还是M条链路的总和,但是能提供的最大带宽就变为M+N-1条链路的总和。

    图19-4  M:N备份示意图

    这种场景主要应用在只向用户提供M条链路的带宽,同时又希望提供一定的故障保护能力时。当有一条链路出现故障,系统能够自动选择一条优先级最高的可用备份链路变为活动链路。

    如果在备份链路中无法找到可用链路,并且目前处于活动状态的链路数目低于配置的活动接口数下限阈值,那么系统将会把聚合接口关闭。

LACP模式实现原理

基于IEEE802.3ad标准的LACP是一种实现链路动态聚合与解聚合的协议。LACP通过链路聚合控制协议数据单元LACPDU(Link Aggregation Control Protocol Data Unit)与对端交互信息。

在LACP模式的Eth-Trunk中加入成员接口后,这些接口将通过发送LACPDU向对端通告自己的系统优先级、MAC地址、接口优先级、接口号和操作Key等信息。对端接收到这些信息后,将这些信息与自身接口所保存的信息比较,用以选择能够聚合的接口,双方对哪些接口能够成为活动接口达成一致,确定活动链路。

LACPDU报文详细信息如图19-5所示。

图19-5  LACPDU报文
主要字段信息解释如下:

项目 描述
Actor_Port/Partner_Port 本端/对端接口信息
Actor_State/Partner_State 本端/对端状态
Actor_System_Priority/Partner_System_Priority 本端/对端系统优先级
Actor_System/Partner_System 本端/对端系统ID
Actor_Key/Partner_Key 本端/对端操作Key
Actor_Port_Priority/Partner_Port_Priority 本端/对端接口优先级
  • LACP模式Eth-Trunk建立的过程如下:
    1. 两端互相发送LACPDU报文。

      图19-6所示,在DeviceA和DeviceB上创建Eth-Trunk并配置为LACP模式,然后向Eth-Trunk中手工加入成员接口。此时成员接口上便启用了LACP协议,两端互发LACPDU报文。

      图19-6  LACP模式链路聚合互发LACPDU
    2. 确定主动端和活动链路。

      图19-7所示,两端设备均会收到对端发来的LACPDU报文。以DeviceB为例,当DeviceB收到DeviceA发送的报文时,DeviceB会查看并记录对端信息,然后比较系统优先级字段,如果DeviceA的系统优先级高于本端的系统优先级,则确定DeviceA为LACP主动端。如果DeviceA和DeviceB的系统优先级相同,比较两端设备的MAC地址,确定MAC地址小的一端为LACP主动端。

      选出主动端后,两端都会以主动端的接口优先级来选择活动接口,两端设备选择了一致的活动接口,活动链路组便可以建立起来,从这些活动链路中以负载分担的方式转发数据。

      图19-7  LACP模式确定主动端和活动链路的过程
  • LACP抢占

    使能LACP抢占功能后,聚合组会始终保持高优先级的接口作为活动接口的状态。

    图19-8所示,接口Port1、Port2和Port3为Eth-Trunk的成员接口,DeviceA为主动端,活动接口数上限阈值为2,三个接口的LACP优先级分别为10、20、30。当通过LACP协议协商完毕后,接口Port1和Port2因为优先级较高被选作活动接口,Port3成为备份接口。

    图19-8  LACP抢占场景

    以下两种情况需要使能LACP的抢占功能。

    • Port1接口出现故障而后又恢复了正常。当接口Port1出现故障时被Port3所取代,如果在Eth-Trunk接口下未使能LACP抢占功能,则故障恢复时Port1将处于备份状态;如果使能了LACP抢占功能,当Port1故障恢复时,由于接口优先级比Port3高,将重新成为活动接口,Port3再次成为备份接口。
    • 如果希望Port3接口替换Port1、Port2中的一个接口成为活动接口,可以使能了LACP抢占功能,并配置Port3的接口LACP优先级较高。如果没有使能LACP抢占功能,即使将备份接口的优先级调整为高于当前活动接口的优先级,系统也不会进行重新选择活动接口的过程,不切换活动接口。
  • LACP抢占延时

    抢占延时是LACP抢占发生时,处于备用状态的链路将会等待一段时间后再切换到转发状态。配置抢占延时是为了避免由于某些链路状态频繁变化而导致Eth-Trunk数据传输不稳定的情况。

    图19-8所示,Port1由于链路故障切换为非活动接口,此后该链路又恢复了正常。若系统使能了LACP抢占功能并配置了抢占延时,Port1重新切换回活动状态就需要经过抢占延时的时间。

  • 活动链路与非活动链路切换

    LACP模式链路聚合组两端设备中任何一端检测到以下事件,都会触发聚合组的链路切换:

    • 链路Down事件。
    • 以太网OAM检测到链路失效。
    • LACP协议发现链路故障。
    • 接口不可用。
    • 在使能了LACP抢占功能的前提下,更改备份接口的优先级高于当前活动接口的优先级。

    当满足上述切换条件其中之一时,按照如下步骤进行切换:

    1. 关闭故障链路。
    2. 从N条备份链路中选择优先级最高的链路接替活动链路中的故障链路。
    3. 优先级最高的备份链路转为活动状态并转发数据,完成切换。

19.3.4  链路聚合负载分担方式

背景

数据流是指一组具有某个或某些相同属性的数据包。这些属性有源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、TCP/UDP的源端口号、TCP/UDP的目的端口号等。

对于负载分担,可以分为逐包的负载分担和逐流的负载分担。

  • 逐包的负载分担在使用Eth-Trunk转发数据时,由于聚合组两端设备之间有多条物理链路,就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。
  • 逐流的负载分担这种机制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,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。
说明:

目前交换机仅支持逐流的负载分担。

转发原理

图19-9所示,Eth-Trunk位于MAC与LLC子层之间,属于数据链路层。

图19-9  Eth-Trunk接口在以太网协议栈的位置

Eth-Trunk模块内部维护一张转发表,这张表由以下两项组成。

  • HASH-KEY值

    HASH-KEY值是根据数据包的MAC地址或IP地址等,经HASH算法计算得出。

  • 接口号

    Eth-Trunk转发表表项分布和设备每个Eth-Trunk支持加入的成员接口数量相关,不同的HASH-KEY值对应不同的出接口。

    例如,某设备每Eth-Trunk支持最大加入接口数为8个,将接口1、2、3、4捆绑为一个Eth-Trunk接口,此时生成的转发表如图19-10所示。其中HASH-KEY值为0、1、2、3、4、5、6、7,对应的出接口号分别为1、2、3、4、1、2、3、4。

图19-10  Eth-Trunk转发表示例

Eth-Trunk模块根据转发表转发数据帧的过程如下:

  1. Eth-Trunk模块从MAC子层接收到一个数据帧后,根据负载分担方式提取数据帧的源MAC地址/IP地址或目的MAC地址/IP地址。
  2. 根据HASH算法进行计算,得到HASH-KEY值。
  3. Eth-Trunk模块根据HASH-KEY值在转发表中查找对应的接口,把数据帧从该接口发送出去。

负载分担方式

为了避免数据包乱序情况的发生,Eth-Trunk采用逐流负载分担的机制,其中如何转发数据则由于选择不同的负载分担方式而有所差别。

负载分担的方式主要包括以下几种,用户可以根据具体应用选择不同的负载分担方式。

  • 根据报文的源MAC地址进行负载分担
  • 根据报文的目的MAC地址进行负载分担
  • 根据报文的源IP地址进行负载分担
  • 根据报文的目的IP地址进行负载分担
  • 根据报文的源MAC地址和目的MAC地址进行负载分担
  • 根据报文的源IP地址和目的IP地址进行负载分担
  • 根据报文的VLAN、源物理端口等对L2、IPv4、IPv6和MPLS报文进行增强型负载分担。

配置负载分担方式时,请注意:

  • 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。
  • 尽量将数据流通过负载分担在所有活动链路上传输,避免数据流仅在一条链路上传输,造成流量拥堵,影响业务正常运行。例如,数据报文的目的MAC和IP地址只有一个,则应选择根据报文的源MAC和IP地址进行负载分担,如果选择根据报文的目的MAC和IP地址进行负载分担则会造成流量只在一条链路上传输,造成流量拥堵。

19.3.5  堆叠环境下的链路聚合

基本概念

  • 堆叠设备

    将多台设备通过专用的堆叠电缆连接起来,对外呈现为一台逻辑设备。比如图19-11中DeviceB和DeviceC通过堆叠,对外呈现为一台设备。

  • 跨框Eth-Trunk接口

    将堆叠设备不同设备中的物理接口聚合到一个逻辑接口Eth-Trunk接口中。当堆叠设备中某台设备故障或加入Eth-Trunk接口中的物理成员口故障,可通过堆叠设备间线缆跨框传输数据流量,从而保证了数据流量的可靠传输,同时实现了设备间的备份。

  • 接口流量本地优先转发

    图19-11中b图所示,在网络无故障的情况下从DeviceB或DeviceC上来的流量,通过本设备中的成员口转发,而不是像a图中通过堆叠设备间线缆跨框转发。

    图19-11  跨框Eth-Trunk接口组网

跨框Eth-Trunk接口流量本地优先转发

在设备堆叠情况下,为了保证流量的可靠传输,流量的出接口设置为Eth-Trunk接口。那么Eth-Trunk接口中必定存在跨框成员口。当堆叠设备转发流量时,Eth-Trunk接口通过HASH算法可能会选择跨框的成员口。由于堆叠设备间线缆带宽有限,跨框转发流量增加了堆叠设备之间的带宽承载压力,同时也降低了流量转发效率。为了解决这个问题,可以使能Eth-Trunk接口流量本地优先转发。

图19-11所示,DeviceB和DeviceC组成堆叠,堆叠设备和DeviceA之间用Eth-Trunk连接。通过在堆叠设备上部署接口流量本地优先转发功能,可实现:

  • 入本设备流量从本设备转发

    当Eth-Trunk接口在DeviceB有出接口且出接口无故障时,DeviceB的Eth-Trunk接口转发表中将只包含DeviceB的出接口。这样DeviceB到DeviceA的流量在通过HASH算法选择出接口时只能选中DeviceB的接口,流量从DeviceB本设备转发出去。

  • 入本设备流量跨框转发

    当Eth-Trunk接口在DeviceB本设备无出接口或者出接口全部故障时,DeviceB的Eth-Trunk转发表中将包含Eth-Trunk接口中所有可转发的出接口。这样DeviceB到DeviceA的流量在通过HASH算法选择出接口时将选中DeviceC上的出接口,流量将通过DeviceC跨框转发。

说明:

  • 接口流量本地优先转发功能只对已知单播有效,不对未知单播、广播和组播生效。
  • 使能Eth-Trunk接口流量本地优先转发功能前必须确保本设备Eth-Trunk接口出接口的带宽足以承载本设备转发的流量,防止发生丢包。

19.3.6  跨设备链路聚合E-Trunk

E-Trunk(Enhanced Trunk)是一种实现跨设备链路聚合的机制,基于LACP(单台设备链路聚合的标准)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级提高到了设备级。

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。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。

图19-12  E-Trunk示意图
说明:

仅S5720SI、S5720S-SI、S5720EI、S5720HI和S6720EI支持E-Trunk。

基本概念

  • 系统LACP优先级

    系统LACP优先级在LACP中用于区分Eth-Trunk两端设备的优先级的高低。值越小优先级越高。

  • 系统ID

    在LACP中,系统ID用于当Eth-Trunk两端的LACP优先级相同时,决策两端设备优先级的高低。系统ID值较小的优先级更高。系统ID缺省使用Eth-Trunk接口的MAC地址。

    而在E-Trunk中,为了使CE认为对端的PE是一台设备,E-Trunk中主备两台设备的系统ID和LACP优先级都需要保持一致。

  • E-Trunk的优先级

    E-Trunk的优先级用于在聚合组中决策两台设备的主备状态。如图19-12所示,假设PE1的E-Trunk优先级高于PE2,则PE1为主用,PE2为备用。E-Trunk的优先级取值越小优先级越高。

  • E-Trunk的ID

    E-Trunk的ID用于唯一标识一个E-Trunk。此ID为整数形式。

  • Eth-Trunk的工作模式

    Eth-Trunk的工作模式只针对加入E-Trunk的成员Eth-Trunk而言。加入E-Trunk的Eth-Trunk有三种工作模式:

    • 自动
    • 强制主用
    • 强制备用
  • 超时时间

    正常情况下,E-Trunk中的主用设备和备用设备相互周期性地发送Hello报文。当备用设备在规定的时间内没有收到Hello报文,则转为主用。

E-Trunk工作原理

E-Trunk的工作过程如下:

  • 主备协商

    图19-12所示,CE分别与PE1和PE2直连,PE1和PE2之间运行E-Trunk。

    • PE侧

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

    • CE侧

      在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。

    1. 确定E-Trunk的主备状态

      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. 确定成员Eth-Trunk的主备状态。

      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。

      图19-12所示,E-Trunk分为PE1和PE2两端。如果将PE1认为是E-Trunk的本端,那么PE2就为E-Trunk的对端。

      成员Eth-Trunk的主备状态确定逻辑如表19-2所示。

      表19-2  E-Trunk与成员Eth-Trunk的主备状态逻辑关系表

      本端E-Trunk状态 成员Eth-Trunk模式 对端Eth-Trunk状态 本端Eth-Trunk状态
      强制主用 主用
      强制备用 备用
      主用 自动 Down 主用
      备用 自动 Down 主用
      备用 自动 Up 备用

      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:

      1. 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。
      2. 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。

  • E-Trunk报文的收发。
    E-Trunk报文采用本端配置的Source IP及端口号发送,采用UDP发送。触发E-Trunk报文发送的因素有:

    • 发送计时器超时。
    • 配置改变(E-Trunk优先级改变、报文发送周期改变、超时时间倍数改变、成员Eth-Trunk的加入/退出和E-Trunk的源IP或者目的IP改变)。
    • 成员Eth-Trunk故障/恢复。

    E-Trunk报文中需要携带超时时间,对端从报文中获取超时时间作为本端的超时时间。

  • 回切机制。

    当E-Trunk的本端设备处于主用状态时,由于本端的Eth-Trunk的物理状态变为Down或本端设备故障,经过E-Trunk和成员Eth-Trunk的主备状态确定,对端设备变为主用状态,对端的成员Eth-Trunk的物理状态变为Up。

    当本端故障消除需要恢复为主用状态时,本端E-Trunk的成员Eth-Trunk进入协商状态。在协商期间,本端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,本端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。

E-Trunk的约束条件

图19-12所示,为了提高CE与PE之间链路的可靠性,使得CE直连PE的链路能够自动切换,必须遵循以下规则:

  • PE1与PE2上E-Trunk的配置必须一致。PE1与CE直连的Eth-Trunk,和PE2与CE直连的Eth-Trunk的工作速率和双工模式必须相同,即保证key值相同,且必须加入ID相同的E-Trunk。Eth-Trunk加入E-Trunk之后,必须保证PE上的LACP优先级、LACP系统ID相同。CE上直连PE1与PE2的接口应该加入同一Eth-Trunk,可以和PE端的Eth-Trunk ID不相同,如CE端配置Eth-Trunk 1,两台PE设备配置Eth-Trunk 10。
  • PE两台设备所指定的地址互为对端和本端IP地址,保证三层可达即可,建议使用环回地址。
  • PE两台设备上设置的报文密码(可配)必须相同。

19.4  应用场景

介绍以太链路聚合的应用场景。

19.4.1  交换机之间通过链路聚合互联(交换机之间直连)

图19-13所示,不同业务的数据流量经UPE设备、PE-AGG设备进入核心网,不同业务的数据流量具有不同的优先级。为保证UPE和PE-AGG之间的链路带宽及可靠性,在它们之间建立Eth-Trunk 1。

图19-13  链路聚合组组网图

Eth-Trunk的工作模式根据以下两种情况选择:

  • 如果两端设备均支持LACP协议,推荐使用LACP模式链路聚合。
  • 如果对端设备不支持LACP协议,必须使用手工模式链路聚合。

建立Eth-Trunk接口后,可以把该逻辑接口当作普通接口实施QoS策略。在链路聚合组接口Eth-Trunk 1两端(即UPE和PE-AGG)分别对该接口上的发送流量进行流量整形、拥塞管理、拥塞避免等,保证高优先级的报文被及时发送。

19.4.2  交换机之间通过链路聚合互联(交换机之间跨传输设备)

图19-14所示,由于两台交换机距离较远,需要在设备之间使用传输设备保证能够通信,同时在它们之间做链路聚合保证设备之间的链路带宽及可靠性。

除了19.6 配置注意事项中的注意事项外,还需要特别注意如下事项:

  • 交换机两端必须配置为LACP模式链路聚合。
  • 交换机之间的传输设备必须配置为可以透明传输LACPDU报文。
图19-14  交换机之间跨传输设备链路聚合组网图

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