链路聚合原理及实验

特性简介

以太网链路聚合通过将多条以太网物理链路捆绑在一起形成一条以太网逻辑链路，实现增加链路带宽的目的，同时这些捆绑在一起的链路通过相互动态备份，可以有效地提高链路的可靠性

聚合组?

链路捆绑是通过接口捆绑实现的，多个以太网接口捆绑在一起后形成一个聚合组，而这些被捆绑在一起的以太网接口就称为该聚合组的成员端口。每个聚合组唯一对应着一个逻辑接口，称为聚合接口。聚合组与聚合接口的编号是相同的。聚合组/聚合接口可以分为以下两种类型:

• 二层聚合组/二层聚合接口：二层聚合组的成员端口全部为二层以太网接口，其对应的聚合接口称为二层聚合接口。
• 三层聚合组/三层聚合接口：三层聚合组的成员端口全部为三层以太网接口，其对应的聚合接口称为三层聚合接口。

聚合接口的速率和双工模式取决于对应聚合组内的选中端口：聚合接口的速率等于所有选中端口的速率之和，聚合接口的双工模式则与选中端口的双工模式相同。

选中/非选中状态

聚合组内的成员端口具有以下两种状态:

• 选中（Selected）状态：此状态下的成员端口可以参与数据的转发，处于此状态的成员端口称为“选中端口”。
• 非选中（Unselected）状态：此状态下的成员端口不能参与数据的转发，处于此状态的成员端口称为“非选中端口”。

操作Key

操作Key是系统在进行链路聚合时用来表征成员端口聚合能力的一个数值，它是根据成员端口上的一些信息（包括该端口的速率、双工模式等）的组合自动计算生成的，这个信息组合中任何一项的变化都会引起操作Key的重新计算。在同一聚合组中，所有的选中端口都必须具有相同的操作Key。

聚合模式

链路聚合分为静态聚合和动态聚合两种模式，处于静态聚合模式下的聚合组称为静态聚合组，处于动态聚合模式下的聚合组称为动态聚合组。

静态聚合和动态聚合工作时首先要选取参考端口，之后再确定成员端口的状态。

静态聚合

选举参考端口:

参考端口从本端的成员端口中选出，其操作Key和属性类配置将作为同一聚合组内的其他成员端口的参照，只有操作Key和属性类配置与参考端口一致的成员端口才能被选中。

对于聚合组内处于up状态的端口，按照端口的高端口优先级->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、且属性类配置与对应聚合接口相同的端口作为参考端口；如果多个端口优先次序相同，首先选择原来的选中端口作为参考端口；如果此时多个优先次序相同的端口都是原来的选中端口，则选择其中端口号最小的端口作为参考端口；如果多个端口优先次序相同，且都不是原来的选中端口，则选择其中端口号最小的端口作为参考端口。

动态聚合

动态聚合模式通过LACP（Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议）协议实现，动态聚合组内的成员端口可以收发LACPDU（Link Aggregation Control Protocol Data Unit，链路聚合控制协议数据单元），本端通过向对端发送LACPDU通告本端的信息。当对端收到该LACPDU后，将其中的信息与所在端其他成员端口收到的信息进行比较，以选择能够处于选中状态的成员端口，使双方可以对各自接口的选中/非选中状态达成一致。

选举参考端口:

参考端口从聚合链路两端处于up状态的成员端口中选出，其操作Key和属性类配置将作为同一聚合组内的其他成员端口的参照，只有操作Key和属性类配置与参考端口一致的成员端口才能被选中。

• 首先，从聚合链路的两端选出设备ID（由系统的LACP优先级和系统的MAC地址共同构成）较小的一端：先比较两端的系统LACP优先级，优先级数值越小其设备ID越小；如果优先级相同再比较其系统MAC地址，MAC地址越小其设备ID越小。
• 其次，对于设备ID较小的一端，再比较其聚合组内各成员端口的端口ID（由端口优先级和端口的编号共同构成）：先比较端口优先级，优先级数值越小其端口ID越小；如果优先级相同再比较其端口号，端口号越小其端口ID越小。端口ID最小、且属性类配置与对应聚合接口相同的端口作为参考端口。

静态聚合和动态聚合的优点

静态聚合和动态聚合的优点分别为:

• 静态聚合模式:一旦配置好后，端口的转发流量的状态就不会受网络环境的影响，比较稳定
• 动态聚合模式:能够根据对端和本端的信息调整端口的转发流量的状态，比较灵活。

---

下面来演示静态聚合的实验:

实验拓扑

?实验需求

1. 按照图示配置PC3和PC4的IP地址
2. 在SW1和SW2的两条直连链路上配置链路聚合，实现链路冗余，并可以增加传输带宽
3. SW1和SW2之间的直连链路要配置为Trunk类型，允许所有vlan通过
4. 中断SW1和SW2之间的一条直连链路，测试PC3和PC4是否仍然能够继续访问

实验步骤

1.PC配置IP地址

注:PC4同理

2.在SW1和SW2的直连链路上配置链路聚合

分析:SW1和SW2之间通过g1/0/1和g1/0/2接口直连，需要在两台交换机上分别创建聚合接口，并把g1/0/1和g1/0/2接口加入到聚合接口，形成链路聚合。被聚合的物理接口的vlan的配置和接口类型要保持一直，所以在配置链路聚合前，物理端口不要做任何其他配置，保存默认状态即可

步骤1：在SW1上创建聚合组

[SW1]interface Bridge-Aggregation 1

步骤2:进入g1/0/1和g1/0/2接口的接口视图，分别把两个接口加入到聚合接口

[SW1]int g1/0/1
[SW1-GigabitEthernet1/0/1]port link-aggregation group 1
[SW1]int g1/0/2
[SW1-GigabitEthernet1/0/2]port link-aggregation group 1

步骤3：查看链路聚合状态，发现已经成功运行

?步骤4：SW2上的命令和SW1完全一致

3.SW1和SW2之间的直连链路要配置为Trunk类型，允许所有vlan通过

分析:物理接口加入到聚合组后，会自动继承聚合接口的vlan的相关配置，所以不需要在物理接口上分配配置Trunk，只需要在聚合接口下配置Trunk即可

步骤1：在SW1的聚合组接口试图下，把该聚合接口配置为Trunk，并允许所有vlan通过。命令执行完毕后，会显示配置已经在g1/0/1和g1/0/2接口上自动完成

[SW1]interface Bridge-Aggregation 1
[SW1-Bridge-Aggregation1]port link-type trunk 
Configuring GigabitEthernet1/0/1 done.
Configuring GigabitEthernet1/0/2 done.
[SW1-Bridge-Aggregation1]port trunk permit vlan all
Configuring GigabitEthernet1/0/1 done.
Configuring GigabitEthernet1/0/2 done.

步骤2：SW2上命令和SW1上完全一致

4.中断SW1和SW2之间的一条直连链路，测试PC3和PC4是否仍然能够继续访问

分析:链路觉和会自动把SW1和SW2之间的流量进行负载均衡，某一条链路中断连接后，也仍然可以有另外一条链路可以继续通讯，所以PC3和PC4可以继续访问

步骤1：进入SW1的g1/0/1接口的试图，使用shutdown命令关闭接口

[SW1]int g1/0/1
[SW1-GigabitEthernet1/0/1]shutdown

步骤2：测试结果

?

发现PC3仍然可以ping通PC4?