以太网链路聚合与交换机堆叠、集群（浅谈、总结）

目录：

• 网络可靠性需求
• 链路聚合技术原理与配置
• 堆叠/集群概述

网络可靠性需求

目的：避免单点故障，避免因某个链路或者某个设备发生故障而导致整个数据通信中断

解决方法：

方法一：	链路聚合
方法二：	设备的堆叠和集群

网络可靠性可以从单板、设备、链路多个层面实现

单板

        ——备份（已下图交换机为例）

主控板	主用主控板、备用主控板
线路板（跨线路板用两个及以上端口做线路聚合——提高网路可靠性、增加带宽、预防单点故障）	可以跨线路板用两个及以上端口做线路聚合
交换网板 ——连接两块线路板（数据传入与数据传出）	四块交换网板会留一块板卡作为备份板卡
电源模块	主用电源、备用电源

设备

        ——增加交换机（防止单点故障：比如交换机断电）

链路

        ——浪费链路资源（闲置）

 

链路聚合技术原理与配置

设备之间存在多条链路时，由于STP的存在，实际只会有一条链路转发流量，设备间链路带宽无法得到提升。链路聚合，通过将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口，可以在不进行硬件升级的条件下，达到增加链路带宽的目的。

 

以太网链路聚合

以太网链路聚合Eth-Trunk：简称链路聚合，通过将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口，可以在不进行硬件升级的条件下，达到增加链路带宽的目的。

链路聚合基本术语：

        聚合组

        成员接口和成员链路（加入在聚合组中的接口和链路）

        活动接口和活动链路（参与转发数据）

        非活动接口和非活动链路（不转发数据）

聚合模式：手工模式和LACP模式

活动接口上线阈值和活动接口下限阈值

        ——阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值或最高值。

创建一个链路聚合接口就会自动生成一个链路聚合组

通过在交换机上把接口添加进入到链路聚合组，来实现链路捆绑，增加带宽

 

聚合模式：

手工模式

        ——设备老旧、低端，不支持LACP协议

LACP模式

        ——动态协商方式

LACP是链路聚合的控制协议

        因为是协议所以交换机和交换机之间会报文交互

        LACPDU数据是LACP的数据

        当把交换机的接口加入到链路聚合接口之后，会自动生成LACPDU数据

LACPDU协议报文中

        ——系统优先级（值），就是设备优先级（默认32768）

要求：

两端设备选出的活动接口的数量要一致（主动端、被动端）

        通过系统优先级值确定主动端（系统优先级值越小，优先级越高）

                当系统优先级值一样，则对比两个设备的MAC地址（MAC越小越优）

                优先级高的为主动端

接口优先级

        通过接口优先级选择活动接口（默认32768）

                当接口优先级一样，则对比端口编号（端口编号越小越优）

注：活动端口在主动端选择的

最大活动接口数

        ——如果配置最大活动接口数为3，配置了五个接口，那么此时活动接口书为3，非活动接口（用于备份）数为2。

        活动接口和活动链路（转发数据）

        非活动接口和非活动链路（用作备份，不转发数据）

        只有当活动接口故障才会从非活动接口中选出一个活动接口（比较非活动接口中优先级最高的），以实现总体带宽不发生变化、业务的不间断转发

负载分担

——基于包的负载分担

——基于流的负载分担

数据流——数据从起点到终点，它的五元组信息（源/目的的MAC地址、源/目的的端口号、源/目的的IP地址及协议号）都一样的话，这些数据就属于一个数据流

基于包的负载分担

        ——每条路有一个包（相对均衡），但是如图交换机二（SW2）发出的时候可能会是乱序

                均衡——如图1，2，3，4要分布到不同的链路上去（需要交换机判断）

                乱序——可能会有延迟

基于流的负载分担

        ——不能完全控制流量大小，传输速度较于基于包的负载分担来说更快

                更快——交换机没有过多的判断，交换机收到之后从一条链路上从头到尾全部转发出去

典型使用场景

1、交换机与交换机之间

2、交换机与服务器之间

3、交换机（链路聚合）与堆叠组合使用

4、防火墙之间

        ——心跳线：实时监测对方的运行状态

        目的：一旦正在工作的防火墙A因为各种硬件故障，如电源失效等生故障，心跳线会反映给互为备份的防火墙B，防火墙B可以立即投入工作。这样可以在最大限度上保证网络的正常运行。这也称为“心跳检测”。

堆叠、集群——什么是堆叠、集群？

	特殊介质	数量
堆叠（iStack）	堆叠线缆	多台
集群（CSS）	集群链路	两台

一般来说狂狮交换机支持集群（CSS），盒式设备支持堆叠（iStack）

目的：简化网络拓扑，把多台设备逻辑成一台设备，同时网络结构可以简化，同时网络的可靠星也可以得到保障

应用场景

补：VRRP——虚拟网关（网关冗余）

目的：主要为了防止单点故障，当网关发生故障的时候，vrrp可以是PC正常上网。

推荐架构