鏈路聚合
編輯在計算機網絡中,鏈路聚合是通過多種方法中的任何一種并行組合(聚合)多個網絡連接,以增加吞吐量超過單個連接可以維持的吞吐量,以在其中一個鏈路出現故障時提供冗余,或者 兩個都。 鏈路聚合組 (LAG) 是物理端口的組合集合。
用于描述該概念的其他總稱包括中繼、捆綁、綁定、通道或組合。
實現可能遵循獨立于供應商的標準,例如 IEEE 802.1AX 或以前的 IEEE 802.3ad 中定義的以太網鏈路聚合控制協議 (LACP),以及專有協議。
動機
編輯鏈路聚合增加了以太網連接的帶寬和彈性。
帶寬要求不會線性擴展。 從歷史上看,以太網帶寬每一代都增加了十倍:10 兆比特/秒、100 兆比特/秒、1000 兆比特/秒、10,000 兆比特/秒。 如果開始遇到帶寬上限,那么xxx的選擇就是轉向下一代,這可能會導致成本過高。 許多網絡制造商在 1990 年代初期推出的另一種解決方案是使用鏈路聚合將兩條物理以太網鏈路組合成一條邏輯鏈路。 這些早期解決方案中的大多數都需要在連接的兩側進行手動配置和相同的設備。
在計算機到交換機或交換機到交換機的配置中,典型的端口-電纜-端口連接存在三個固有的單點故障:電纜本身或電纜插入的任一端口都可能發生故障 . 可以建立多個邏輯連接,但許多更高級別的協議并未設計為完全無縫地進行故障轉移。 使用鏈路聚合將多個物理連接組合成一個邏輯連接可提供更具彈性的通信。
架構
編輯網絡架構師可以在 OSI 模型的最低三層中的任何一層實施聚合。 第 1 層(物理層)聚合的示例包括組合多個頻帶的電力線(例如 IEEE 1901)和無線(例如 IEEE 802.11)網絡設備。 OSI 第 2 層(數據鏈路層,例如 LAN 中的以太網幀或 WAN 中的多鏈路 PPP、以太網 MAC 地址)聚合通常發生在交換機端口之間,這些端口可以是物理端口,也可以是操作系統管理的虛擬端口。 OSI 模型中第 3 層(網絡層)的聚合可以使用循環調度、從數據包標頭中的字段計算的哈希值,或這兩種方法的組合。
無論聚合發生在哪一層,都可以在所有鏈路之間平衡網絡負載。 然而,為了避免無序交付,并不是所有的實現都利用了這一點。 大多數方法也提供故障轉移。
合并可以發生,使得多個接口共享一個邏輯地址(即 IP)或一個物理地址(即 MAC 地址),或者它允許每個接口都有自己的地址。 前者要求鏈路兩端使用相同的聚合方式,但比后者有性能優勢。
通道綁定與負載均衡的區別在于,負載均衡在每個網絡套接字(第 4 層)的基礎上劃分網絡接口之間的流量,而通道綁定意味著在較低級別的物理接口之間劃分流量,每個數據包(第 3 層)或 數據鏈路(第 2 層)基礎。
IEEE 鏈路聚合
編輯標準化過程
到 20 世紀 90 年代中期,大多數網絡交換機制造商都將聚合功能作為專有擴展包括在內,以增加其交換機之間的帶寬。 每個制造商都開發了自己的方法,這導致了兼容性問題。 IEEE 802.3 工作組在 1997 年 11 月的一次會議上召集了一個研究小組來創建可互操作的鏈路層標準(即包含物理層和數據鏈路層)。 該小組很快同意包括一個自動配置功能,這也將增加冗余。 這被稱為鏈路聚合控制協議 (LACP)。
802.3ad
截至 2000 年,大多數千兆位信道綁定方案都使用 IEEE 鏈路聚合標準,該標準以前是 IEEE 802.3 標準的第 43 條,由 IEEE 802.3ad 工作組于 2000 年 3 月添加。
幾乎每個網絡設備制造商都迅速采用了這個聯合標準,而不是他們的專有標準。
802.1AX
2006 年 11 月第 9 次修訂項目的 802.3 維護任務組報告指出,某些 802.1 層(例如 802.1X 安全)位于鏈路聚合下方的協議棧中,鏈路聚合被定義為 802.3 子層。 為解決這一差異,802.3ax (802.1AX) 工作組成立,隨著 2008 年 11 月 3 日 IEEE 802.1AX-2008 的發布,該協議正式轉移到 802.1 小組。
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