Protokół LACP

Statyczna agregacja i potrzeba LACP

Agregacja łączy łączy kilka fizycznych połączeń w jeden logiczny interfejs. Można ją skonfigurować statycznie albo z użyciem protokołu negocjacji. W konfiguracji statycznej administrator przypisuje porty po obu stronach do tej samej grupy, na przykład porty 1, 2, 3 i 4. Taki tryb jest często oznaczany jako „on”.

Statyczne przypisanie ma kilka ograniczeń:

• Podatność na błędy: Działanie zależy od zgodności konfiguracji po obu stronach. Błędny port, przewód podłączony do innego interfejsu albo różne parametry grupy mogą pozostawić port poza prawidłowym kanałem lub powodować utratę ramek.
• Ograniczona diagnostyka: Statyczny LAG nie wymienia informacji o partnerze. Przy niezgodności administrator sprawdza okablowanie, stan portów oraz konfigurację obu urządzeń, ponieważ sam tryb „on” nie wskazuje, który warunek został naruszony.
• Brak wymiany stanu partnera: Tryb statyczny nie prowadzi negocjacji z drugim końcem. Lokalna warstwa fizyczna może wykryć przerwę przewodu, lecz przy awarii zdalnego portu i utrzymanym stanie lokalnego interfejsu urządzenie może nadal kierować tam ruch.

LACP dodaje wymianę informacji między urządzeniami. Wymiana informacji pozwala sprawdzać porty, włączać je do grupy oraz usuwać po wygaśnięciu stanu partnera. Stan agregacji jest utrzymywany osobno od zwykłego przekazywania ruchu, dlatego port z niezgodnym stanem partnera może pozostać fizycznie aktywny, lecz nie przenosić ruchu LAG. Różnica pomaga wyjaśnić, dlaczego liczba aktywnych członków może być mniejsza od liczby portów skonfigurowanych w kanale.

Czym jest LACP? Protokół kontroli agregacji łączy

Protokół kontroli agregacji łączy (LACP) jest mechanizmem IEEE zdefiniowanym pierwotnie w 802.3ad i przeniesionym do standardu 802.1AX. Umożliwia dynamiczne przypisywanie zgodnych portów Ethernet do jednego logicznego kanału, nazywanego grupą agregacji łączy (LAG). Aktualny standard dla tej funkcji to IEEE 802.1AX-2020.

LACP umożliwia dwóm połączonym urządzeniom, na przykład przełącznikom, wymianę informacji o portach. Przesyłane ramki kontrolne wskazują urządzenie, port, klucz operacyjny oraz stan agregacji. Każda strona przekazuje własne informacje aktora oraz znane jej informacje o partnerze. Na tej podstawie urządzenia wybierają porty spełniające warunki grupy i ustawiają ich funkcje zbierania oraz dystrybucji ramek. Protokół ogranicza skutki części niezgodności, lecz nie zastępuje poprawnej konfiguracji i protokołów zapobiegania pętlom.

Negocjacja LACP w trybie aktywnym i pasywnym

Aby ustanowić LAG, porty na obu urządzeniach muszą mieć włączony udział w LACP. Protokół definiuje dwa tryby aktywności portu:

LAG może powstać wtedy, gdy tryby aktywności tworzą zgodną parę, a pozostałe parametry portów są zgodne:

Co najmniej jedna strona musi działać w trybie aktywnym, aby rozpocząć wymianę LACPDU.

LACPDU i informacje o stanie portu

Negocjacja LACP wykorzystuje wymianę ramek LACPDU. Każda ramka przenosi informacje potrzebne do identyfikacji partnera, oceny zgodności portu i utrzymania jego stanu w LAG. Najważniejsze pola obejmują:

• Informacje o systemie:
  • Priorytet systemu: Konfigurowana wartość używana przy wyborze systemu sterującego agregacją. Niższa wartość ma pierwszeństwo, a adres MAC rozstrzyga remis.
  • Adres MAC systemu: Adres MAC urządzenia. Połączenie priorytetu i adresu MAC tworzy ID systemu.
• Informacje o porcie:
  • Priorytet portu: Konfigurowana wartość używana przy wyborze portów, gdy liczba zgodnych członków grupy jest ograniczona.
  • Numer portu: Numer portu wysyłającego LACPDU. Połączenie priorytetu i numeru portu tworzy ID portu.
• Klucz operacyjny: Wartość opisująca parametry używane przez dane urządzenie do grupowania zgodnych portów. Porty z różnymi kluczami nie są traktowane jako kandydaci do tego samego agregatora. Sposób wyznaczania klucza zależy od implementacji i konfiguracji.
• Flagi stanu: Zestaw pól opisujących aktywność, agregowalność, synchronizację, zbieranie i dystrybucję ramek oraz wygaśnięcie informacji o partnerze.

Urządzenia porównują informacje aktora i partnera. Port może zostać wybrany do LAG, gdy jego stan wskazuje zgodność z partnerem, klucze operacyjne pozwalają na wspólne grupowanie, a urządzenie może przejść do stanu zbierania i dystrybucji ramek. System ID identyfikuje strony negocjacji, lecz nie oznacza, że oba identyfikatory mają być takie same.

Skutki użycia LACP

LACP uzupełnia statyczną agregację o kontrolę stanu partnera, wybór zgodnych portów i obsługę zmian w grupie. Zakres reakcji zależy od konfiguracji urządzenia oraz jego timerów.