分布式链路聚合技术

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1、本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用交换机基础：IRF 架构下的聚合技术IRF 技术将多台交换设备组合成一个高性能的整体，目的是以尽可能少的 开销，获得尽可能高的网络性能和网络可用性。支持 IRF 技术的设备都具备三 个重要特性：分布式设备管理 DDM、分布式链路聚合 DLA 和分布式弹性路由 DRR。这三项技术是完成 IRF 技术目标不可缺少的环节。其中，DLA 用于提高传 输链路的可用性和容量。多台 IRF 交换机堆叠后，端口的数量增加了，要求 DLA 能支持更多的聚合 组，每组能有更多的链路聚合成员。更多的聚合组意味着交换设备可提供

2、更多 的高速链路，而更多的聚合成员则不仅能提高链路容量，还能降低整个数据线 路失效的风险。在不同的 IRF 设备上，上述两项参数不同，但 IRF 系统至少支 持 8 组聚合链路，每组能提供一条总容量为 80M、800M 或 8000M 的传输链路。 一些配置较高的交换机还允许两个 10G 端口的聚合，为用户提供一条带宽更高 的链路。除了能提供更大的带宽之外，DLA 还实现了 IEEE802.3ad 标准中聚合的其 它目标：1.带宽的增加是可控的、线性的，可以由用户的配置决定，不以 10 为倍 数增长。2.传输流量时，DLA 根据数据内容将其自动分布到各聚合成员上，实现负 载分担功能。3.聚合组

3、成员互相动态备份，单条链路故障或替换不会引起链路失效。4.聚合内工作链路的选择和替换等细节对使用该服务的上层应用透明。5.交换设备的链路连接或配置参数变化时，DLA 迅速计算和重新设置聚合 链路，将数据流中断的时间降到最小。6.如果用户没有手工设定聚合链路，系统可自动设置聚合链路，将条件匹 配的物理链路捆绑在一起。7.分布式链路聚合结果是可预见的、确定的，只与链路的参数和物理连接 情况相关，与参数配置或改变的顺序或无关。8.聚合链路无论稳定工作还是重新收敛，收发的数据不会重复和乱序。9.可与不支持聚合技术的交换机正常通信，也能与其它厂商支持聚合技术 的设备互通。10.用户可通过 CONSOLE

4、、SNMP、TELNET、WEB 等方式配置聚合参数或查看 聚合状态。交换机基础：DLA 的特征作为一项新技术，IRF 技术呈现出许多新特性，其分布式构架方式使其各 功能具有与众不同的优势。DLA 体现了 IRF 技术在链路聚合方面的独到之处：1.支持非连续端口聚合与之前的聚合实现方式不同，IRF 系统不要求同一聚合组的成员必须是设 备上一组连续编号的端口。只要满足一定的聚合条件，任意数据端口都能聚合 到一起。用户可以根据当前交换系统上可用端口的情况灵活地构建聚合链路。2.支持跨设备和跨芯片聚合目前一些堆叠技术并不支持跨设备的聚合方式，即堆叠中只有位于相同物 理设备的端口才能加入同一聚合组中，

5、用户不能随意指定聚合成员。这种限制 在一定程度上抵消了端口数量扩展的好处。例如，当用户打算通过聚合将一条 传输线路的容量提高到 800M 时，如果每一单独的设备上的端口都不足 8 个，这本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用一需求就无法满足。虽然整个系统还有足够可用的 100M 端口，但它们分散在各 物理设备上，无法形成一条满足带宽要求的逻辑链路。交换机基础：IRF 的不同在 IRF 看来，堆叠的多台设备(称为 unit)是一个整体，链路聚合功能和操 作也应是一个整体。DLA 模块对用户屏蔽了端口的具体物理位置这一细节，其 示意图见 Fig

6、ure3。只要聚合条件相同，用户就能将不同 unit 的端口聚合到一 起，如图中的端口 p1、p2、p3 和 p4，组成了一条逻辑链路。此时，unit14 协同计算和选择聚合组内的工作链路。P1p4 彼此动态备份，跨设备实现数据 收发和负载分担，最大限度地发挥了多设备的优势。跨设备的聚合链路此外，有些交换设备不支持跨芯片聚合，即位于同一设备不同交换芯片的 端口不能聚合。这一限制对 IRF 设备同样不存在，DLA 允许端口跨芯片形成聚 合组。对一些使用子卡的 IRF 设备而言，子卡上端口同样能与本 unit 或其它 unit 上任一条件匹配的端口聚合。交换机基础：分布式链路聚合控制虽然 IRF

7、系统呈现为一个整体，但并不限制用户只能在某一特定的 unit 上 操作。以聚合为例，用户可在系统的任一 unit 上对所有聚合链路进行配置和管 理，查看全部聚合组和聚合端口的状态。通过 CONSOLE、SNMP、TELNET 或 WEB 方式连接到系统的任何一个 unit 上，用户就能创建或删除聚合组，显示聚合信 息，也能进入具体的端口模式修改或显示其聚合参数。在这一过程中，DLA 自 动将用户命令交给端口所在的 unit 同步执行。接收命令的 unit 获取执行结果 后提供给用户。分布式聚合技术进一步消除了设备单点失效的问题，提高了链路的可用性。 由于聚合成员可以来自不同设备，这样，即使系统

8、内某些 unit 失效，其它正常 工作的 unit 会继续控制和维护剩余的端口的状态，聚合链路也不会完全中断。本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用这对核心交换系统以及一些高质量服务的网络意义重大。以下面的 Figure4 为 例，IRF 系统 X1 和 X2 之间有一条聚合链路。该链路由物理连接 Link1Link4 构成，负责局域网 LAN1 和 LAN2 之间的通信。假如 X1 中交换机 X11 发生故障， 导致 Link1 和 Link2 不可用，Link3 与 Link4 不受影响，仍能聚合在一起收发 数据。此后如果 X2 中 X

9、22 也失灵，X1 与 X2 之间至少还能通过 Link3 保持连接。两个 IRF 系统之间的聚合链路IRF 设备可视为“积木式”(scalable)的交换机。用户既可使用单台 IRF 交换机组网，也可以逐台增加从而按需增强网络设备的性能。同时这一高性能 堆叠交换机也可以拆分，拆分后各 unit 恢复成为独立工作的交换设备。上述过 程分别称为合并(merge)和拆分(split)。如果合并前两个系统各自创建了参数 相同的聚合链路，IRF 要求合并后这些聚合成员必须加入同一组，即聚合组也 实现合并。合并后各个 unit 协同工作，在全局匹配配置参数、分配聚合组号、 将端口加入对应组并重新计算和设

10、置端口状态。同样，如果拆分前同一聚合组 成员分布于不同 unit 上，拆分后它们仍留在各自创建的同名同类型聚合组中。 DLA 确保各 unit 保留当前的聚合配置，从组中删除已离开的端口，然后计算剩 余端口的状态。这一特性最大限度保护了用户的聚合配置。而且，当堆叠链路故障引起系 统拆分时，该特性让 IRF 系统尽可能地维持已有的聚合链路，降低故障带来的 数据传输损失。交换机基础：多种聚合类型DLA 实现了三种类型的聚合方式：手工聚合、静态聚合和动态聚合。手工和静态聚合组通过用户命令创建或删除，组内成员也由用户指定。创 建后，系统不能自动删除聚合组或改变聚合成员，但需要计算和选择组内成员 的工作

11、状态。聚合成员是否成为工作链路取决于其配置参数，并非所有成员都本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用本文档由澳门旅游 上传分享、只作学习交流使用能参加数据转发。手工和静态聚合主要是聚合控制方式不同。手工聚合链路上不启用 LACP 协 议，不与对端系统交换配置信息，因此聚合控制只根据本系统的配置决定工作 链路。这种聚合控制方式在较早的交换设备上比较多见。静态聚合组则不同， 虽然聚合成员由用户指定，但 DLA 自动在静态链路上启动 LACP 协议。如果对端 系统也启用了 LACP 协议，双方设备就能交换聚合信息供聚合控制模块使用。动态聚合控制完全遵循 LACP 协议，实现了 IEEE802.3ad 标准中聚合链路自 动配置的目标。用户只需为端口选择动态方式，系统就能自动将参数匹配的端 口聚合到一起，设定其工作状态。动态聚合方式下，系统互相发送 LACP 协议报 文，交换状态信息以维护聚合。如果参数或状态发生变化，链路会自动脱离原 聚合组加入另一适合的组。上述三种聚合方式为 IRF 系统提供了良好的聚合兼容性。系统不仅能与不 支持链路聚合的设备互连，还能与各种不同聚合实现的设备配合使用。用户能 根据实际网络环境灵活地选择聚合类型，获得高性能高可靠的链路。