1、计算机网络讲义可靠联通篇(端口聚合),西安电力高等专科学校 计算机工程系,仉万江,课程介绍,课程目的： 掌握端口聚合的理论知识和组网实操技能。,1.1 端口汇聚简介 - 1.1.1 端口汇聚概述,端口汇聚是将多个以太网端口汇聚在一起形成一个逻辑上的汇聚组，使用汇聚服务的上层实体把同一汇聚组内的多条物理链路视为一条逻辑链路。端口汇聚可以实现出/入负荷在汇聚组中各个成员端口之间分担，以增加带宽。同时，同一汇聚组的各个成员端口之间彼此动态备份，提高了连接可靠性。,1.1.2 LACP 协议简介,基于IEEE802.3ad标准的LACP（Link Aggregation Control Protoco
2、l，链路汇聚控制协议）是一种实现链路动态汇聚与解汇聚的协议。 LACP协议通过LACPDU（Link Aggregation Control Protocol Data Unit，链路汇聚控制协议数据单元）与对端交互信息。 启动某端口的LACP协议后，该端口将通过发送LACPDU向对端通告自己的系统优先级、系统MAC、端口优先级、端口号和操作Key。对端接收到这些信息后，将这些信息与其它端口所保存的信息比较以选择能够汇聚的端口，从而双方可以对端口加入或退出某个动态汇聚组达成一致。 操作Key是在端口汇聚时，系统根据端口的速率、双工和基本配置（基本配置的描述请参见1.1.3 ）生成的一个配置组合
3、。对于手工汇聚组和静态汇聚组，处于Selected状态的端口有相同的操作Key。对于动态汇聚组，同组成员一定有相同的操作Key。,1.1.3 端口汇聚对端口配置的要求,在同一个汇聚组中，能进行出/入负荷分担的成员端口必须有相同的速率、双工和基本配置。基本配置包括：STP配置一致，包括：端口的STP开启/关闭、与端口相连的链路属性（如点对点或非点对点）、STP优先级、STP开销、STP报文格式、是否开启环路保护和根保护、是否为边缘端口等。QoS配置一致，包括：流量限速、优先级标记、802.1p优先级、流重定向、流量统计等。VLAN配置一致，包括：端口上允许通过的VLAN、端口缺省VLAN ID。
4、端口的链路类型（即Trunk、Hybrid、Access 类型）一致。GVRP配置一致，包括：端口的GVRP开启/关闭状态、GVRP注册类型、GARP定时器的值。VLAN-VPN配置一致，包括：开启/关闭端口的VLAN-VPN 特性。,1.2 端口汇聚的分类,按照汇聚方式的不同，端口汇聚可以分为三类：手工汇聚；静态LACP 汇聚；动态LACP 汇聚。,1.2.1 手工汇聚,1. 手工汇聚概述 手工汇聚由用户手工配置，不允许系统自动添加或删除汇聚组中的端口。汇聚组中必须至少包含一个端口。当汇聚组只有一个端口时，只能通过删除汇聚组的方式将该端口从汇聚组中删除。 手工汇聚端口的LACP协议为关闭状态
5、，禁止用户开启手工汇聚端口的LACP协议。,1.2.1 手工汇聚,2. 手工汇聚组中的端口状态 在手工汇聚组中，端口可能处于两种状态：Selected 或Unselected。只有处于Selected状态的端口可以转发用户报文。 系统按照以下原则设置端口处于Selected 或者Unselected 状态：当汇聚组内有处于up状态的端口时，系统按照端口全双工/高速率、全双工/低速率、半双工/高速率、半双工/低速率的优先次序，选择优先次序最高的端口作为该组的主端口。只有与主端口的速率、双工属性和链路状态一致的端口才允许成为Selected状态，其他端口均处于Unselected状态。由于设备所能
6、支持的汇聚组中的最大端口数有限制，如果处于Selected状态的端口数超过设备所能支持的汇聚组中的最大端口数，系统将按照端口号从小到大的顺序选择一些端口为Selected端口，其他则为Unselected端口。处于Selected状态且端口号最小的端口为汇聚组的主端口，其他处于Selected状态的端口为汇聚组的成员端口。,1.2.1 手工汇聚,3. 手工汇聚对端口配置的要求 一般情况下，手工汇聚对汇聚前端口（包括初始时处于down 状态的端口）的速率和双工模式不作限制。,1.2.2 静态LACP 汇聚,1. 静态LACP 汇聚概述 静态LACP 汇聚由用户手工配置，不允许系统自动添加或删除汇
7、聚组中的端口。汇聚组中必须至少包含一个端口。当汇聚组只有一个端口时，只能通过删除汇聚组的方式将该端口从汇聚组中删除。 静态汇聚端口的LACP 协议为开启状态，当一个静态汇聚组被删除时，其处于up状态的成员端口将形成一个或多个动态LACP 汇聚，并保持LACP 开启。禁止用户关闭静态汇聚端口的LACP 协议。,1.2.2 静态LACP 汇聚,2. 静态汇聚组中的端口状态在静态汇聚组中，端口可能处于两种状态：Selected 和Unselected。Selected 端口和处于up 状态的Unselected 端口都能收发LACP 协议报文。只有Selected 端口能够收发用户业务报文，Unse
8、lected 端口不能收发用户业务报文。,1.2.2 静态LACP 汇聚,系统按照以下原则设置端口处于Selected 或者Unselected 状态：当汇聚组内有处于up 状态的端口时，系统按照端口全双工/高速率、全双工/低速率、半双工/高速率、半双工/低速率的优先次序，选择优先次序最高的端口作为该组的主端口。只有与主端口的速率、双工属性和链路状态一致的端口才允许成为Selected 状态，其他端口均处于Unselected 状态。与主端口所连接的对端设备不同，或者连接的是同一个对端设备但对端端口在不同的汇聚组内的端口将处于Unselected 状态。与主端口的基本配置不同的端口将处于Uns
9、elected 状态。由于设备所能支持的汇聚组中的Selected 端口数有限制，如果当前的成员端口数超过了设备所能支持的最大Selected 端口数，系统将按照端口号从小到大的顺序选择一些端口为Selected 端口，其他则为Unselected 端口。,1.2.3 动态LACP 汇聚,1. 动态LACP 汇聚概述 动态LACP 汇聚是一种系统自动创建或删除的汇聚，动态汇聚组内端口的添加和删除是LACP 协议自动完成的。只有基本配置相同、速率和双工属性相同、连接到同一个设备、并且对端端口也满足以上条件时，才能被动态汇聚在一起。即使只有一个端口也可以创建动态汇聚，此时为单端口汇聚。动态汇聚中，
10、端口的LACP 协议处于开启状态。,1.2.3 动态LACP 汇聚,2. 动态汇聚组中的端口状态 在动态汇聚组中，端口可能处于两种状态：Selected 和Unselected。Selected 端口和处于up 状态的Unselected 端口都能收发LACP 协议报文。只有Selected 端口能够收发用户业务报文，Unselected 端口不能收发用户业务报文。处于Selected 状态且端口号最小的端口为汇聚组的主端口，其他端口均为汇聚组的成员端口。,1.2.3 动态LACP 汇聚,由于设备所能支持的汇聚组中的最大端口数有限制，如果当前的成员端口数量超过了最大端口数的限制，则本端系统和对
11、端系统会进行协商，根据设备ID 优的一端的端口ID 的大小，来决定端口的状态。具体协商步骤如下： (1) 比较设备ID（系统优先级+系统MAC 地址）。先比较系统优先级，如果相同再比较系统MAC 地址。设备ID 小的一端被认为优。 (2) 比较端口ID（端口优先级+端口号）。对于设备ID 优的一端的各个端口，首先比较端口优先级，如果优先级相同再比较端口号。端口ID 小的端口为Selected 端口，剩余端口为Unselected 端口。,1.2.3 动态LACP 汇聚,说明：对于一个汇聚组：当组内某个端口的速率或双工模式发生改变时，该端口可能出现丢包的情况；当某个端口的速率降低时，对于手工或静
12、态LACP 汇聚组，该端口将转变为Unselected 状态，对于动态LACP 汇聚组，该端口将出现解汇聚。,1.3 端口汇聚组的类型,按照汇聚组类型的不同，端口汇聚组可以分为负载分担汇聚组和非负载分担汇聚组。 一般情况下，系统中的负载分担汇聚的资源数量有限，因此需要在不同类型的汇聚组之间进行汇聚资源的合理分配。系统始终为优先级高的汇聚组分配硬件汇聚资源，当汇聚资源分配完后，所创建的汇聚组将为非负载分担汇聚组。,1.3 端口汇聚组的类型,负载分担汇聚资源的优先级顺序如下：包含需要硬件汇聚资源的特殊端口的汇聚组手工或静态汇聚组汇聚组获得汇聚资源后可能达到的速率最高的汇聚组当汇聚组获得汇聚资源后可
13、能达到的速率相等时，主端口号最小的汇聚组当有优先级更高的汇聚组出现时，优先级低的汇聚组应释放其硬件资源。单端口的汇聚组不占用汇聚资源就可以正常收发报文。,1.3 端口汇聚组的类型,注意： 负载分担汇聚组中至少有2 个Selected 端口，而非负载分担汇聚组中最多只有一个Selected 端口，其余均为Unselected 端口。,1.4 配置端口汇聚,注意：对于端口环回监测（loopback-detection）特性的相关命令和端口汇聚的相关命令，不能同时配置。对于配置了mac-address max-mac-count 命令的端口，不能加入到汇聚组中；反之，对于已经加入到某个汇聚组中的端口
14、，也不能再配置mac-address max-mac-count 命令。对于开启了MAC 地址认证或802.1x 的端口，不能加入到汇聚组中。对于镜像目的端口、远程镜象反射端口，不能加入到汇聚组中。对于配置了黑洞MAC 地址、静态MAC 地址、组播MAC 地址或配置了静态ARP的端口，不能加入到汇聚组中。,1.4 配置端口汇聚,注意：对于配置了MAC 地址和IP 地址绑定的端口，不能加入到汇聚组中。对已经配置了端口安全（Port-Sercurity）特性相关命令的端口，不能加入到汇聚组中。对已经开启Voice VLAN 功能的端口，不能加入到汇聚组中。对已经开启IP 过滤功能的端口，建议用户不
15、要加入到汇聚组中。对已经开启ARP 入侵检测功能的端口，建议用户不要加入到汇聚组中。对已经配置IP 报文的源IP、源MAC 与端口之间的静态绑定关系的端口，建议用户不要加入到汇聚组中。对于同一个端口，加入端口组之后则不能再加入汇聚组；反之亦然。,1.4.1 配置手工汇聚组,用户可以通过下面的命令创建手工汇聚组。用户可以删除任何一个已经形成的手工汇聚组，且删除该手工汇聚组后，该汇聚组内的所有端口将全部离开该汇聚组。 对于手工汇聚组，汇聚组的成员必须手工添加和删除。,需要注意的是：(1) 在创建汇聚组时：如果该汇聚组已经存在但不包含端口，则该汇聚组类型将改为新设置的类型。如果该汇聚组已经存在且包含
16、端口，则只能将动态汇聚组或静态汇聚组改为手工汇聚组，或将动态汇聚组改为静态汇聚组。当将动态汇聚组或静态汇聚组更改为手工汇聚组时，系统会自动关闭该汇聚组内端口上的LACP 协议。当将动态汇聚组改为静态汇聚组时，端口的LACP 协议将保持开启状态。(2) 当手工或静态汇聚组中只包含一个端口时，不能将该端口从汇聚组中删除，而只能通过删除汇聚组的方式将该端口从汇聚组中删除。,1.4.2 配置静态LACP 汇聚组,用户可以通过下面的命令创建静态LACP 汇聚组。如果删除一个静态LACP 汇聚组，则该汇聚组中的端口将形成一个或多个动态汇聚组。对于静态汇聚组，汇聚组的成员必须手工添加和删除。说明： 用户可将
17、LACP 协议处于开启状态的端口加入手工汇聚组，此时系统会自动关闭该端口的LACP 协议；同样，用户也可将LACP 协议处于关闭状态的端口加入静态汇聚组，此时系统会自动开启该端口的LACP 协议。,说明： 如果汇聚组类型为静态LACP 或手工汇聚组，建议用户不要在汇聚组的两端设备上交叉连接网线（例如：如果本端设备端口1 连接到了对端设备端口2，那么本端设备的端口2 就不要再连接到对端设备的端口1，即避免网线交叉连接），否则可能出现丢包的情况。,1.4.3 配置动态LACP 汇聚组,动态LACP 汇聚是在端口开启LACP 后由系统自动创建的。动态汇聚组的端口添加和删除是协议自动完成的。在进行动态
18、汇聚前，需要开启端口的LACP 协议，从而使双方可以对端口加入或退出某个动态汇聚组达成一致。,说明：对于已经加入到手工汇聚组中的端口，不能开启LACP 协议。,说明：改变系统优先级可能改变汇聚双方之间的优先级关系，从而有可能会影响到动态汇聚组成员的Selected 和Unselected 状态。,1.4.4 配置汇聚组描述符,用户可以使用下面的命令为汇聚组配置组描述符。,注意：如果使用save 命令保存了当前的配置，当设备重新启动后，已配置的手工和静态汇聚组及对应的描述符都会存在，但动态汇聚组以及为其配置的汇聚组描述符将不会存在。,1.5 端口汇聚配置显示与维护,完成上述配置后，在任意视图下执
19、行display 命令，可以显示配置端口汇聚后的运行情况。通过查看显示信息，用户可以验证配置的效果。在用户视图下执行reset命令，可以清除LACP端口的统计信息。,1.6.1 以太网端口汇聚配置举例,1. 组网需求 以太网交换机Switch A 使用3 个端口（Ethernet1/0/1Ethernet1/0/3）汇聚接入以太网交换机Switch B，实现出/入负荷在各成员端口中的负载分担。 下面的实际配置中，将采用三种汇聚方式分别进行举例。,2. 组网图,说明：以下只列出对Switch A 的配置，对Switch B 也需要作相同的配置，才能实现端口汇聚。,3. 配置步骤(1)采用手工汇聚
20、方式：#创建手工汇聚组1。system-viewSysnamelink-aggregation group 1 mode manual#将以太网端口Ethernet1/0/1至Ethernet1/0/3加入汇聚组1。Sysnameinterface Ethernet 1/0/1Sysname-Ethernet1/0/1port link-aggregation group 1Sysname-Ethernet1/0/1quitSysnameinterface Ethernet 1/0/2Sysname-Ethernet1/0/2port link-aggregation group 1Sysna
21、me-Ethernet1/0/2quitSysnameinterface Ethernet 1/0/3Sysname-Ethernet1/0/3port link-aggregation group 1,(2) 采用静态LACP汇聚方式：# 创建静态汇聚组1。system-viewSysnamelink-aggregation group 1 mode static#将以太网端口Ethernet1/0/1至Ethernet1/0/3加入汇聚组1。Sysnameinterface Ethernet 1/0/1Sysname-Ethernet1/0/1port link-aggregation g
22、roup 1Sysname-Ethernet1/0/1quitSysnameinterface Ethernet 1/0/2Sysname-Ethernet1/0/2port link-aggregation group 1Sysname-Ethernet1/0/2quitSysnameinterface Ethernet 1/0/3Sysname-Ethernet1/0/3port link-aggregation group 1,(3) 采用动态LACP汇聚方式：#开启以太网端口Ethernet1/0/1至Ethernet1/0/3的LACP协议。system-viewSysnameint
23、erface Ethernet 1/0/1Sysname-Ethernet1/0/1lacp enableSysname-Ethernet1/0/1quitSysnameinterface Ethernet 1/0/2Sysname-Ethernet1/0/2lacp enableSysname-Ethernet1/0/2quitSysnameinterface Ethernet 1/0/3Sysname-Ethernet1/0/3lacp enable注意： 只有端口的基本配置、速率、双工等参数一致时，上述端口在开启LACP协议之后，才能汇聚到同一个动态汇聚组内，实现端口的负载分担。,谢 谢,欢迎批评指正！,
