Агрегирование каналов связи

Агрегирование каналов связи(Link Aggregation) – это объединение нескольких физических портов в одну логическую магистраль на канальном уровне модели OSI с целью образования высокоскоростного канала передачи данных и повышения отказоустойчивости.

В отличие от протокола STP все избыточные связи в одном агрегированном канале остаются в рабочем состоянии, а имеющийся трафик распределяется между ними для достижения балансировки нагрузки. При отказе одного из физических каналов, входящих в такую логическую магистраль, трафик распределяется между оставшимися физическими каналами.

Рис. 5.27. Пример агрегированного канала связи между коммутаторами

 

Порты, включенные в агрегированный канал, называются членами группы агрегирования(Link Aggregation Group).

 

Внимание: количество портов в группе агрегирования зависит от модели коммутатора. В

управляемых коммутаторах в группу можно объединить до 8 портов.

 

Один из портов в группе выступает в качестве мастера-порта(master port). Так как все порты агрегированной группы должны работать в одном режиме, конфигурация мастера- порта распространяется на все порты в группе. Таким образом, при конфигурировании портов в группе агрегирования достаточно настроить только мастер-порт.

Важным моментом при реализации объединения портов в агрегированный канал является распределение трафика по ним. Если пакеты одного сеанса будут передаваться по разным портам агрегированного канала, то может возникнуть проблема работоспособности протокола более высокого уровня модели OSI. Например, если два или более смежных кадра одного сеанса будут переданы через разные порты агрегированного канала, то ввиду неодинаковой длины очередей в буферах портов может возникнуть ситуация, когда вследствие неравномерной задержки передачи кадра более поздний кадр будет доставлен раньше своего предшественника. Поэтому в большинстве реализаций механизмов


 

 

агрегирования используются методы статического, а не динамического распределения кадров по портам, т.е. закрепление за определенным портом агрегированного канала потока кадров определенного сеанса между двумя узлами. В этом случае все кадры будут проходить через одну и ту же очередь, и их последовательность не будет меняться. Обычно при статическом распределении порт для конкретного сеанса выбирается на основе алгоритма агрегирования портов, т.е. некоторых признаков поступающих пакетов. В коммутаторах D- Link поддерживается 9 алгоритмов агрегирования портов:

1. mac_source –МАС-адрес источника;

2. mac_destination – МАС-адрес назначения;

3. mac_source_dest – МАС-адрес источника и назначения;

4. ip_source – IP-адрес источника;

5. ip_destination – IP-адрес назначения;

6. ip_source_dest – IP-адрес источника и назначения;

7. l4_src_port – TCP/UDP-порт источника;

8. l4_dest_port – TCP/UDP-порт назначения;

9. l4_src_dest_port – TCP/UDP-порт источника и назначения.

В коммутаторах D-Link по умолчанию используется алгоритм mac_source(МАС- адрес источника).

 

Рис. 5.28. Распределение потоков данных по каналам агрегированной линии связи для алгоритма mac_source_dest

 

Объединение каналов следует рассматривать как вариант настройки сети, используемый преимущественно для соединений «коммутатор – коммутатор» или

«коммутатор – файл-сервер», требующих более высокой скорости передачи, чем может обеспечить одиночная линия связи. Также эту функцию можно применять для повышения надежности ответственных каналов связи: в случае повреждения одной из линий связи объединенный канал быстро (не более чем за 1 с) перенастраивается, а риск дублирования и изменения порядка кадров незначителен.

Программное обеспечение коммутаторов D-Link поддерживает два типа агрегирования каналов связи:

· статическое;

· динамическое, на основе стандарта IEEE 802.3ad (LACP).

При статическом агрегировании каналов все настройки на коммутаторах выполняются вручную и не допускают динамические изменения в агрегированной группе.

Для организации динамического агрегирования каналов между коммутаторами и другими сетевыми устройствами используется протокол управления агрегированным каналом – Link Aggregation Control Protocol (LACP). Протокол LACP определяет метод объединения нескольких физических портов в одну логическую группу и предоставляет сетевым устройствам возможность автосогласования каналов (их добавления или удаления)


путем отправки управляющих кадров протокола LACP непосредственно подключенным устройствам с поддержкой LACP. Кадры LACP отправляются устройством через все порты, на которых активизирован протокол LACP, и могут быть настроены для работы в активном(active) или пассивном(passive) режиме. При работе в активном режиме порты выполняют обработку и рассылку управляющих кадров протокола LACP, при работе в пассивном режиме порты выполняют только обработку управляющих кадров LACP.

Для того чтобы динамический канал обладал функцией автосогласования, рекомендуется настраивать порты, входящие в агрегированную группу, с одной стороны канала как активные, а с другой – как пассивные.

Следует отметить, что у портов, объединяемых в агрегированный канал, должны быть настроены одинаково следующие характеристики:

· тип среды передачи;

· скорость;

· режим работы – полный дуплекс;

· метод управления потоком (Flow Control) .

При объединении портов в агрегированный канал на них не должны быть настроены функции аутентификации 802.1Х, зеркалирования трафика и блокировки портов.