Od Pracy Ręcznej do Inteligentnej Automatyzacji: Potrzeba LACP

Agregacja łączy, technologia, która łączy wiele fizycznych łączy w jedno logiczne łącze o wysokiej przepustowości, może być konfigurowana na dwa sposoby: statycznie lub dynamicznie. W konfiguracji statycznej, administrator sieci ręcznie informuje przełączniki po obu stronach połączenia: „Te konkretne porty: 1, 2, 3 i 4 tworzą teraz jeden logiczny kanał”. Jest to często nazywane trybem „on”.

Choć proste, to statyczne podejście ma znaczące wady:

• Podatność na błędy: Jest w całości zależne od ludzkiej precyzji. Jeśli administrator błędnie skonfiguruje port po jednej stronie, lub jeśli kabel zostanie przypadkowo podłączony do niewłaściwego portu, łącze logiczne (LAG) nie utworzy się poprawnie.
• Trudna diagnostyka: Gdy statyczny LAG zawodzi, nie informuje automatycznie o przyczynie. Administrator musi ręcznie sprawdzić fizyczne okablowanie i konfiguracje na obu urządzeniach, aby znaleźć źródło problemu, co może być czasochłonne.
• Brak wykrywania awarii: Konfiguracja statyczna nie ma wbudowanego mechanizmu wykrywania awarii na drugim końcu łącza. Jeśli port na zdalnym przełączniku ulegnie awarii, ale port lokalny pozostanie fizycznie „włączony”, przełącznik lokalny może nadal wysyłać ruch w kierunku martwego łącza, co prowadzi do utraty pakietów.

Aby przezwyciężyć te ograniczenia, potrzebny był dynamiczny, inteligentny protokół: sposób, w jaki przełączniki mogłyby ze sobą rozmawiać i automatycznie budować, weryfikować i utrzymywać te zagregowane łącza. To jest właśnie rola LACP.

Czym jest LACP? Protokół Kontroli Agregacji Łącz

Protokół Kontroli Agregacji Łącz (LACP) to standard branżowy zdefiniowany przez IEEE w specyfikacji 802.3ad (później włączony do 802.1AX). Jego głównym celem jest dynamiczne i automatyczne łączenie wielu fizycznych portów Ethernet w jeden logiczny kanał, znany jako Grupa Agregacji Łącz (LAG).

LACP umożliwia dwóm połączonym urządzeniom (np. dwóm przełącznikom) prowadzenie „rozmowy” na temat ich połączeń. Wymieniają one specjalne pakiety kontrolne, aby negocjować, które łącza fizyczne kwalifikują się do połączenia w wiązkę, oraz aby zweryfikować, czy są one poprawnie podłączone i skonfigurowane po obu stronach. Ta inteligentna negocjacja zapewnia, że LAG jest tworzony tylko wtedy, gdy wszystkie warunki są spełnione, co zapobiega typowym błędom konfiguracyjnym, które mogą nękać statyczne LAGi.

Negocjacja LACP: Tryb Aktywny i Pasywny

Aby ustanowić LAG, porty na obu przełącznikach muszą być skonfigurowane do udziału w negocjacji LACP. LACP definiuje dwa tryby, w których port może działać:

Aby LAG został pomyślnie utworzony między dwoma urządzeniami przy użyciu LACP, tryby muszą być kompatybilne:

Przynajmniej jedna strona połączenia musi być w trybie aktywnym, aby zainicjować negocjację LACP.

Pakiet LACPDU: Spojrzenie do Wnętrza Negocjacji

Negocjacja LACP jest prowadzona poprzez wymianę pakietów LACPDU. Są to specjalne ramki, które zawierają wszystkie informacje niezbędne dla dwóch urządzeń do utworzenia i utrzymania zdrowego LAG. LACPDU zawiera kilka kluczowych pól:

• Informacje o Systemie:
  • Priorytet Systemu: Konfigurowalna wartość priorytetu dla przełącznika. W przypadku remisu, przełącznik o niższej wartości priorytetu podejmuje decyzje.
  • Adres MAC Systemu: Unikalny adres MAC przełącznika. Połączenie priorytetu i adresu MAC tworzy unikalny ID Systemu.
• Informacje o Porcie:
  • Priorytet Portu: Konfigurowalny priorytet dla danego portu.
  • Numer Portu: Numer portu wysyłającego LACPDU. Połączenie priorytetu i numeru portu tworzy unikalny ID Portu.
• Klucz Operacyjny: Identyfikator generowany na podstawie charakterystyk portu (prędkość, dupleks, konfiguracja VLAN). Aby LACP mogło połączyć porty w wiązkę, wszystkie muszą mieć ten sam klucz operacyjny, co oznacza, że są kompatybilnie skonfigurowane.
• Flagi Stanu: Zestaw flag, które komunikują status portu, w tym czy jest w trybie Aktywnym/Pasywnym, czy zbiera ruch i czy jest zsynchronizowany.

Urządzenia wymieniają się tymi informacjami i porównują je. Dodadzą łącze do LAG tylko wtedy, gdy ID Systemu ich partnerów pasują do siebie i gdy klucze operacyjne dla kandydatów na porty są identyczne po obu stronach. Gwarantuje to, że LAG jest tworzony między właściwymi urządzeniami i przy użyciu kompatybilnych łączy fizycznych.

Zalety Użycia Dynamicznego Protokołu jak LACP

Użycie dynamicznego protokołu, takiego jak LACP, zamiast statycznej agregacji łączy, zapewnia kilka istotnych zalet, które prowadzą do bardziej stabilnej, odpornej i łatwiejszej w zarządzaniu sieci.