以太网链路聚合与交换机堆叠、集群

网络的可靠性

网络的可靠性指当设备或者链路出现单点或者多点故障时保证网络服务不间断的能力
网络的可靠性可以从单板、设备、链路多个层面实现
一般重要的核心设备都有一定的冗余

s12700E-8机框正面结构
在这里插入图片描述

框式交换机由机框、电源模块、风扇模块、主控板、交换网板（SFU）、线路板（LPU）构成。
机框：为各种板卡、模块提供插槽，实现板卡间的通信
电源模块：设备的供电系统
风扇模块：设备的散热系统
主控板（MPU，Main Processing Unit）：负责整个系统的控制平面和管理平面。
交换网板（SFU，Switch Fabric Unit）：负责整个系统的数据平面。数据平面提供高速无阻塞数据通道，实现各个业务模块之间的业务交换功能。
线路板（LPU，Line Processing Unit）：线路处理单元是物理设备上用于提供数据转发功能的模块，提供不同速率的光口、电口。

链路聚合技术原理与配置
思科链路聚合叫以太网通道
锐捷：AP（Aggregate port）
华为以太网链路聚合（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/概念

聚合组（Link Aggregation Group，LAG）：若干条链路捆绑在一一起形成的逻辑链路。每个聚合组唯一对应着一个逻辑接口，这个逻辑接口又被称为链路聚合接口或Eth-Trunk接口
成员接口和成员链路：组成Eth-Trunk接口的各个物理接口称为成员接口。成员接口对应的链路称为成员链路。
活动接口和活动链路：活动接口又叫选中（Selected）接口，是参与数据转发的成员接口。活动接口对应的链路被称为活动链路（Active Link）
非活动接口和非活动链路：又叫非选中（Unselected）接口，是不参与转发数据的成员接口。非活动接口对应的链路被称为非活动链路（Inactive link）。
聚合模式：根据是否开启LACP（Link AAregation Control Protocol 链路聚合控制协议），链路聚合可以分为手工模式和LACP模式。
其它概念：互动接口上线阈值和活动接口下限阈值。

一些老的设备，低端，不支持LACP协议。

手工模式：

Eth-Trunk建立、成员接口加入均由手动配置，双方系统之间不适用LACP进行协商。
正常情况下所有链路都是活动链路，该模式下所有活动链路都参与数据的转发，平均分担流量，如果某条活动链路故障，链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担流量。
当聚合的两端设备中存在一个不支持LACP协议时，可以使用手工模式。

esnp实验
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LSW1
system-view
interface Eth-Trunk 1
q
interface g0/0/1
Eth-Trunk 1
interface g0/0/2
Eth-Trunk 1
vlan 10
interface vlan 10
ip address 1.1.1.1 24
interface Eth-Trunk 1
port link-type access
port default vlan 10

LSW2
system-view
interface Eth-Trunk 1
q
interface g0/0/1
Eth-Trunk 1
interface g0/0/2
Eth-Trunk 
vlan 10
interface vlan 10
ip address 1.1.1.2 24
interface Eth-Trunk 1
port link-type access
port default vlan 10

display interface Eth-Trunk
[Huawei]dis inter Eth-Trunk 1
Eth-Trunk1 current state : UP
Line protocol current state : UP
Description:
Switch Port, PVID :   10, Hash arithmetic : According to SIP-XOR-DIP,Maximal BW:
 2G, Current BW: 2G, The Maximum Frame Length is 9216
IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 4c1f-cc91-4a93
Current system time: 2023-01-09 22:28:35-08:00
    Input bandwidth utilization  :    0%
    Output bandwidth utilization :    0%
-----------------------------------------------------
PortName                      Status      Weight
-----------------------------------------------------
GigabitEthernet0/0/1          UP          1
GigabitEthernet0/0/2          UP          1
-----------------------------------------------------
The Number of Ports in Trunk : 2
The Number of UP Ports in Trunk : 2

实验可以通过最后命令
display interface Eth-Trunk 1查看配置的接口信息
1、2G
2、2个接口up
手工模式的缺陷

为了使链路聚合接口正常工作，必须保证本端链路聚合接口中所有成员接口的对端接口
- 属于同一设备（不同一个设备会导致数据传到别的设备上）
- 加入同一链路聚合接口（如果有其接口故障，数据会继续发送，设备接收异常，导致不能到达，存在丢包）
  手工模式下，设备间没有报文交互，因此只能通过管理员人工确认。

LACPDU

LACP模式 : 采用LACP协议的一种链路聚合模式。设备间通过链路聚合控制协议数据单元(Link Aggregation Control ProtocolData Unit，LACPDU)进行交互，通过协议协商确保对端是同一台设备、同一个聚合接口的成员接口。
LACPDU报文中包含设备优先级、MAC地址、接口优先级、接口号等。

系统优先级

LACP模式下，两端设备所选择的活动接口数目必须保持一致，否则链路聚合组就无法建立。此时可以使其中一端成为主动端，另一端(被动端)根据主动端选择活动接口。
通过系统LACP优先级确定主动端，值越小优先级越高

系统LACP优先级默认32768，越小越优通常保持默认。当优先级一致时LACP会通过比较MAC地址选择主动端MAC地址越小越优。

负载分担
基于包的负载分担
在使用Eth-Trunk转发数据时，由于聚合组两端设备之间有多条物理链路，如果每个数据在不同的链路上转发，则有可能导致数据帧到达对端时间不一致，从而引起数据乱序
基于流的负载分担（一般会用基于流的分担）
Eth-Trunk推荐采用逐流负载分担的方式，即一条相同的流负载到一条链路，这样既保证了同一数据流的数据在同一条物理链路转发，又实现了流量在聚合组内各物理链路上的负载分担。

负载分担模式

Eth-trunk支持基于报文的IP地址或MAC地址来进行负载分担，可以配置不同的模式( 本地有效，对出方向报文生效)将数据流分担到不同的成员接口上。
常见的模式有:源IP、源MAC、目的IP、目的MAC、源目IP、源目MAC。
实际业务中用户需要根据业务流量特征选择配置合适的负载分担方式。业务流量中某种参数变化越频繁，选择与此参数相关的负载分担方式就越容易实现负载均衡。

1、创建链路聚合组
[Huawei] interface eth-trunk trunk-id
创建Eth-Trunk接口，并进入Eth-Trunk接口视图
2、配置链路聚合模式
[Huawei-Eth-Trunk1] mode flacp / manual load-balance
Mode lacp配置链路聚合模式为lacp模式，mode manual load-balance配置链路聚合模式为手工模式注意:需要保持两端链路聚合模式一致。
3、将接口加入链路聚合组中(以太网接口视图 )
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk trunk-id
在接口视图下，把接口加入到Eth-Trunk中
4、将接口加入链路聚合组中(Eth-Trunk视图)
[Huawei-Eth-Trunk1] trunkport interface-type { interface-number)
在Eth-Trunk视图中将接口加入到链路聚合组中。3、4两种方式都可以将接口加入到链路聚合组中
5、使能允许不同速率端口加入同一Eth-Trunk接口的功能
[Huawei-Eth-Trunk1] mixed-rate link enable
缺省情况下，设备未使能允许不同速率端口加入同一Eth-Trunk接口的功能，只能相同速率的接口加入到同一个Eth-Trunk接口中
6、配置系统LACP优先级
[Huaweil] lacp priority priority
系统LACP优先级值越小优先级越高，缺省情况下，系统LACP优先级为32768。
7、配置接口LACP优先级
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]lacp priority priority
在接口视图下配置接口LACP优先级。缺省情况下，接口的LACP优先级是32768。接口优先级取值越小，接口的LACP优先级越高。
只有在接口已经加入到链路聚合中才可以配置该命令。
8、配置最大活动接口数
[Huawei-Eth-Trunk1]max active-linknumberfnumber1
配置时需注意保持本端和对端的最大活动接口数一致，只有LACP模式支持配置最大活动接口数
9、配置最小活动接口数
[Huawei-Eth-Trunk1]least active-linknumberfnumber)
本端和对端设备的活动接口数下限闻值可以不同，手动模式、LACP模式都支持配置最小活动接口数。
配置最小活动接口数目的是为了保证最小带宽，当前活动链路数目小于下限闽值时，Eth-Trunk接口的状态转为Down。

**堆叠(istack)😗*多台支持堆叠特性的交换机通过堆叠线缆连接在一起，从逻上变成一台交换设备，作为一个整体参与为据转发。
**集群(cluster Switch system，CSs )😗*将两台支持集群特性的交换机设备组合在一起，从逻辑上组合成一台交换设备.
集群只支持两台设备，一般框式交换机支持CSS，盒式设备支持istack。
优势：
1、

逻辑上一台设备，简化运维，方便管理。
一台物理设备故障，其他设备可以接管转发、控制平台，避免了单点故障。
2、
跨设备的链路聚合，物理上的无环网络，无需再部
署STP。
链路聚合中的链路全部有效使用，链路利用率100%。
交换机多虚一:堆叠交换机对外表现为一台逻辑交换机，控制平面合一，统一管理
转发平面合一:堆叠内物理设备转发平面合一，转发信息共享并实时同步
跨设备链路聚合:跨物理设备的链路被聚合成一个Eth-Trunk端口，和下游设备实现互联

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实例图
核心层
核心使用CSS集群组网，上下行采用Eth-Trunk，构建高可靠、无环的网络
汇聚层
汇聚交换机采用istack，上下行采用Eth-Trunk，构建高可靠、无环的网络。
接入层
地理位置接近的接入设备(如一个楼宇内的接入交换机)使用istack虚拟化成为一台逻辑上的设备，端口数量充足，简化了管理使用Eth-Trunk和汇聚层互联，逻辑上网络结构简单，不再需要使用STP、VRRP。具有高可靠性、高上行带宽、快速收敛的优势。