агрегация трафика что это

Агрегирование портов. LACP.

Агрегирование порта

Что делать, если одного соединения пропускной способности в 100M/1G/10G/100G недостаточно для ваших нужд? Теоретическим, мы можем соединить оборудование несколькими линками, но без агрегирования мы получим только петлю на оборудовании, в результате чего положим сеть, если, конечно, не будет включен протокол Spanning Tree, который воспримет эти соединения как петли и не выключит лишние линки. Почему образуется петля? Это связано с работой коммутаторов, подробнее можно прочитать тут

Давайте рассмотрим, что такое агрегация и агрегированные порты и зачем это надо.

В терминологии CISCO это Etherchannel, Brocade — LAG, Extreme — sharing… Стандартизированное решение — LACP(Link Aggregation Control Protocol) — протокол, который не зависит от вендора (производителя) оборудования. Все реализации объединения/агрегирования портов выполняют одну функцию, а именно, объединение физических портов в 1 логический с суммарной пропускной способностью.

В данное время практически все провайдеры, цоды, дата-центры, контент-генераторы использую агрегацию для увеличения пропускной способности линии,так как ее плюсы очевидны: увеличение пропускной способности и резервирование линков (при падении одного, трафик равномерно распределяется между другими). Однако, находятся и те, которые не используют лаг, например, всем известная социальная сеть Вконтакте. Если вам придется с ними работать, то, возможно, вас удивит их заявление, что они не агрегируют линки. Вконтакте заставят вас настроить протокол динамической маршрутизации через каждый линк ( BGP), будь у вас там их хоть 16.

Протокол LACP

Рассмотрим, как работает агрегация на примере протокола LACP.

1. Пассивный режим, при котором оборудование ждет от соседа LACPDU пакеты и только тогда начинает высылать свои.

2. Активный режим, при котором оборудование постоянно шлет LACPDU пакеты.

Для того, чтобы LACP заработал, требуется одинаковая скорость и емкость каналов.

В результате установления работы протокола LACP коммутаторы обмениваются:

• System Identifier (priority + MAC)
• Port Identifier (priority + номер порта)
• Operational Key (параметры порта)

Это требуется для того, чтобы лаг не собрался как-нибудь не так, например как показано на рисунке 2.

Балансировка трафика в лаге

Балансировка трафика осуществляется посредством выбора физического канала отправителем фрейма посредством выбранного алгоритма. К основным и часто используемым можно отнести следующие алгоритмы :

Соответственно, если в лаге будет 3 линка, то как можно догадаться при использовании данного метода равномерной балансировки добиться будет сложно и пойдет перекос по трафику на какой-либо линк. Поэтому следует относиться внимательно к выбору метода балансировки.

Источник

07. LACP и агрегация портов

7.1.1. Статическое агрегирование

Статическое агрегирование производится путем ручного конфигурирования пользователем и не требует использования протокола LACP. При конфигурировании статического агрегирования используется режим “on” для добавления порта в Port-Group.

7.1.2. Динамическое агрегирование LACP

В данной Port-Group порт с наименьшим идентификатором и статусом standby становится мастер-портом. Другие порты со статусом selected становятся членами группы.

7.2. Конфигурация агрегации портов

Добавить порт в Port-Group для агрегации, выбрать режим;

Войти в режим конфигурации Port-Channel;

Выбрать метод балансировки трафика;

Задать приоритет системы для LACP;

Задать приоритет порта для LACP;

Задать режим тайм-аута для LACP.

Команда

Описание

! В режиме глобальной конфигурации

Создать Port-Group. Команда no удаляет Port-Group.

2. Добавить порт в Port-Group для агрегации, выбрать режим:

Команда

Описание

! В режиме конфигурации порта

3. Войти в режим конфигурации Port-Channel:

Команда

Описание

! В режиме глобальной конфигурации

Войти в режим конфигурации Port-Channel.

— соответствует созданной Port-Group.

4. Выбрать метод балансировки трафика:

Команда

Описание

! В режиме глобальной конфигурации

5. Задать приоритет системы для LACP:

Команда

Описание

no lacp system-priority

! В режиме глобальной конфигурации

6. Задать приоритет порта для LACP:

Команда

Описание

no lacp port-priority

! В режиме конфигурации порта

7. Задать режим тайм-аута для LACP:

Команда

Описание

! В режиме конфигурации порта

7.3. Пример конфигурации агрегации портов

Сценарий 1: LACP

Коммутаторы Switch A и Switch B соединены между собой с помощью 4х линий: порты 1/0/1-1/0/4 коммутатора Switch A добавлены в port-group 1 в режиме active, порты 1/0/7-1/0/10 коммутатора Switch B добавлены в port-group 2 в режиме passive. В результате конфигурации и согласований LACP порты 1/0/1-1/0/4 коммутатора Switch A будут объединены в интерфейс “Port-Channel1”, а порты 1/0/7-1/0/10 коммутатора Switch B будут объединены в интерфейс “Port-Channel2”.

Конфигурация будет выглядеть следующим образом:

Сценарий 2: Ручное агрегирование портов

Коммутаторы Switch A и Switch B соединены между собой с помощью 4х линий: порты 1/0/1-1/0/4 коммутатора Switch A добавлены в port-group 1 в режиме on, порты 1/0/7-1/0/10 коммутатора Switch B добавлены в port-group 2 в режиме on.

7.4. Решение проблем при конфигурации агрегации портов

Некоторые команды, такие как arp, bandwidth, ip и ip-forward, не могут быть использованы на портах в Port-Group.

Источник

Общие сведения о агрегирования каналов и LACP [чаво]

Понятие о протоколе Link Aggregation Control Protocol

Howard

Купить FS коммутаторы для предприятий

Агрегация каналов-это подход к объединению нескольких отдельных каналов (Ethernet) в один логический канал. Вместе с ним часто появляются два термина, то есть LAG и LACP. Они вас смутили? Давайте теперь немного подробнее рассмотрим эти термины.

Не стесняйтесь забегать вперед, если вы уже позаботились о некоторых деталях.

Что такое LAG и как это работает?

Кроме того, он обеспечивает резервирование на уровне канала при отказе сети и балансировке нагрузки трафика. Даже если одна связь выйдет из строя, остальные связи между двумя коммутаторами все равно будут работать. Они также принимают на себя тот трафик, который должен проходить через вышедшего из строя, поэтому пакет данных не будет потерян.

Что такое LACP (протокол управления агрегацией каналов) и как он работает?

В результате, каналы, поддерживающие протокол LACP, могут увеличить логическую полосу пропускания и надежность сети без изменения какой-либо сетевой инфраструктуры.

Более того, даже если одна ссылка выходит из строя, в режиме LACP другие доступные члены ссылки в той же группе LACP будут балансировать нагрузку.

В момент, когда LACP включен между двумя коммутаторами, они будут отправлять LACPDU (блоки данных LACP) друг другу. После получения друг от друга LACPDU два коммутатора будут определять, у какой стороны системный приоритет выше.

После выбора Субъекта два коммутатора будут выбирать активные порты на основе приоритетов портов порта Субъекта. Однако, если порты Субъекта имеют одинаковые приоритеты, порты с меньшими номерами портов будут выбраны в качестве активных портов.

После выбора соответствующих портов двух коммутаторов устанавливается порт-канал (группа LACP). Тогда активные ссылки загрузят данные баланса для связи.

LAG vs LACP: в чем разница?

После того, как каналы агрегации установлены, все эти ссылки становятся активными ссылками для пересылки пакетов данных. Если одна активная ссылка не работает, остальные оставшиеся активные ссылки будут балансировать нагрузку на трафик. Однако этот режим может обнаруживать только разъединения входящих в него каналов, но не может обнаруживать другие сбои, такие как сбои канального уровня и неправильные соединения каналов.

Когда условие агрегирования ссылок изменяется, LACP корректирует или удаляет агрегированный канал. Если одна активная ссылка выходит из строя, система выбирает ссылку среди резервных ссылок в качестве активной ссылки. Таким образом, количество ссылок, участвующих в пересылке данных, остается неизменным. Кроме того, этот режим не только обнаруживает разъединения своих звеньев, но и другие сбои, такие как сбои канального уровня и неправильные соединения каналов.

Должен ли я включать агрегацию каналов?

Если у вас есть коммутатор с большим количеством портов Gigabit Ethernet, вы можете подключить их все к другому устройству, у которого также есть несколько портов, и сбалансировать трафик между этими каналами для повышения производительности.

Другой важной причиной использования агрегации каналов является обеспечение быстрого и прозрачного восстановления в случае отказа одного из отдельных каналов.

Если вы очень заботитесь о надежности и доступности сети, было бы лучше включить агрегацию каналов на ваших устройствах.

Как настроить коммутатор агрегации каналов?

Коммутатор агрегации каналов или коммутатор LACP, см. Установку или настройку коммутатора для достижения технологии агрегации каналов. Коммутатор агрегации каналов может быть любым коммутатором, например Gigabit Ethernet коммутатор или 10 Gigabit коммутатор, который поддерживает LACP. Как правило, существует шесть шагов для настройки коммутаторов агрегации каналов:

Шаг 1. Добавьте интерфейсы участников в группу каналов.

Шаг 2: Установите приоритет системы LACP и определите Субъекта, чтобы Партнер выбирал активные интерфейсы на основе приоритета интерфейса Субъекта.

Шаг 3: Установите верхний порог количества активных интерфейсов для повышения надежности. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)

Шаг 4: Установите приоритеты интерфейса LACP и определите активные интерфейсы, чтобы интерфейсы с более высоким приоритетом выбирались в качестве активных интерфейсов. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)

Шаг 5: Создайте сети VLAN и добавьте интерфейсы к этим VLAN. (Этот шаг необязательно применяется в командах динамической конфигурации CLI.)

Шаг 6: Проверьте конфигурацию LACP.

Дополнительные сведения о настройке коммутатора LACP или коммутатора агрегации каналов см. В разделе Конфигурация LACP на коммутаторах серии FS S3900.

Коммутаторы поддерживающие LAG

Если вы ищете хорошие сетевые коммутаторы, поддерживающие LACP, вот три самых продаваемых коммутатора от FS, глобальной высокотехнологичной компании, предоставляющей решения и услуги для высокоскоростных сетей связи.

Заключение

Источник

Удваиваем скорость домашней сети: практические испытания технологии агрегирования каналов

Уже много лет LAN-кабель не пересекает гигабитную границу. Мы покажем, как достичь двойной скорости и что необходимо для получения десятикратной скорости передачи данных.

Раньше люди особо не задумывались о скорости кабельных подключений в домашней сети. Они всегда обеспечивали достаточную скорость и надежность, что в любом случае доказано их использованием миллионы раз. Однако в наши дни технология подошла к своему пределу: во все большее число компьютеров устанавливаются твердотельные накопители, скорость которых как минимум впятеро превышает 1 Гбит/с. А новые стандарты беспроводной сети 802.11 «ac» и «ad» значительно превышают гигабитную скорость Ethernet.

Разумеется, существуют кабельные технологии, обеспечивающие скорость до 10 Гбит/с, однако они предназначены для профессиональных вычислительных центров и являются довольно дорогими. Но есть и другая возможность обеспечения более высокой скорости. Она состоит в объединении нескольких гигабитных сетей. В подобной схеме, т.н. «агрегации каналов», соединяются два обычных гигабитных LAN-кабеля и тем самым обеспечивается отличная интеграция в существующую сеть. Однако для реализации простого принципа «2×1 Гбит = 2 Гбит» на практике существуют некоторые препятствия, которые мы обнаружили в ходе наших тестов.

Агрегация каналов: сетевые коммутаторы от 2500 руб

Основным элементом для агрегации каналов является сетевой коммутатор, который должен поддерживать эту функцию. В большинстве домашних сетей существует лишь коммутатор, встроенный в маршрутизатор — это его порты LAN. Зачастую они не могут соединяться друг с другом.

Эту возможность обеспечивают только современные маршрутизаторы топ-класса, такие, как ASUS RT-AC5300 или Netgear Nighthawk X10 (цена каждого — от 20 000 рублей). Однако всего за 2500 рублей доступны LAN-коммутаторы с 8 портами и возможностью агрегации каналов (например, TP-Link TL-SG108E или Netgear Gs108E), которые можно переключать между маршрутизатором и объединяемыми в сеть устройствами (см. схему справа).

Принципиальная особенность: коммутатор должен быть управляемым (т. е. требуется веб-интерфейс для его настройки, а установленная в нем прошивка должна обеспечивать возможность соединения портов). Указанием на это является один из терминов «Link Aggregation», «Port Trunking», «LACP» или «802.3ad» в техническом описании.

Компьютеры или устройства, которые должны подключаться со скоростью в несколько Гбит/с, должны иметь соответствующее число LAN-портов, а также возможность настройки на программном уровне. Мы протестировали два сценария, используя коммутатор Netgear GS110TP. В первом сетевой накопитель NAS соединен с коммутатором через два LAN-порта, таким образом каждый из двух ПК может загружать данные из NAS-хранилища с полной гигабитной скоростью.

Этот вариант представляет собой целевое применение агрегации каналов и работает относительно беспроблемно. При втором варианте мы сконфигурировали ПК с двумя LAN-портами так, что данные можно было загружать из NAS со скоростью 2 Гбит/с. Этот довольно сложный способ предполагает совершенно определенные виды передачи данных и часто (но не всегда) обеспечивает удвоенную скорость.

Структура и конфигурирование коммутатора

В любом случае сначала необходимо запустить коммутатор: к электрической сети он подключается через собственный блок питания; один из его портов соединяется с маршрутизатором (мы использовали последний порт № 8). Примерно через минуту он загрузится, его LAN-порты заработают, а веб-интерфейс станет доступен для всех компьютеров, подключенных к коммутатору (или маршрутизатору) по кабельной или беспроводной сети.

IP-адрес коммутатора можно узнать в настройках вашего маршрутизатора, предварительно установленный пароль указан в руководстве пользователя. В первую очередь необходимо произвести поиск обновлений на сайте производителя; у нашего коммутатора Netgear нам было необходимо загрузить новую прошивку в меню «Maintenance | Download | HTTP File Download».

В веб-интерфейсе коммутатора Netgear производится конфигурирование групп агрегации каналов, а также подключаемых портов

Конфигурирование агрегации каналов может производиться до подключения соответствующих устройств. В веб-интерфейсе коммутатора Netgear в поле «Switching | LAG» нажмите на пункт «LAG1» (группа агрегации каналов) и установите галочку в пункте «PORT» у номеров портов, которые вы хотите задействовать. Каждая группа служит для подключения одного устройства: на схеме сверху справа LAG1 — это NAS-хранилище, подключенное к портам 1 и 2, LAG2 — это ПК на портах 5 и 6. В разделе «LAG Configuration» мы оставили настройки по умолчанию, лишь изменили параметр «LAG Type» на «LACP».

Скорость портов, не относящихся ни к одной группе, остается на обычном уровне 1 Гбит (на схеме — это 3, 4 и 8). Подключите устройства в соответствии с LAG-идентификацией. Сначала активно только простое кабельное соединение с физическим первым интерфейсом конечного устройства; агрегацию каналов также необходимо активировать на конечных устройствах. Как это сделать, читайте далее.

Конфигурирование NAS для двухканального режима

Для наших тестов мы использовали QNAP TS-231P, оснащенный двумя LAN-портами и обеспечивающий высокую пропускную способность. Мы измерили скорости передачи данных по FTP, причем и в NAS-накопителе, и в целевом ПК были установлены быстрые SSD-накопители SATA. Настройки сети в веб-интерфейсе QNAP находятся в разделе «Панель управления | Системные настройки | Сеть».

Здесь в разделе «Интерфейсы» показаны оба Ethernet-порта. Щелкните раздел «Группирование портов | Добавить» и установите флажок для каждого интерфейса. Единственный режим, который надежно работал с коммутатором Netgear в ходе тестирования и привел к требуемым результатам, был «Balance-rr», при котором для передачи данных используются оба кабеля поочередно.

После щелчка на кнопке «Применить» NAS-накопитель на короткое время переходит в режим оффлайн для применения новых параметров. Если установлен режим, который не поддерживается, NAS будет недоступен; в этом случае необходимо нажать и удерживать в течение 3 секунд кнопку на задней стороне устройства. Это приведет к сбросу пароля и возврату параметров сети к значениям по умолчанию.

В теории базовый режим агрегации каналов с помощью двух компьютеров, подключенных к простым портам коммутатора Netgear, должен позволять одновременно скачать с NAS-диска два файла со скоростью 1 Гбит/с каждый. Но загрузка и закачка с двух ПК немного выбивает систему из ритма: при загрузке на сетевой накопитель скорость примерно на 25% ниже максимальной теоретически возможной.

Так как подобная конфигурация является относительно доступной и легко реализуемой, она, безусловно, подходит для домашних сетей, в которых доступ к NAS-накопителю осуществляется с нескольких компьютеров. Однако стоит обратить внимание на следующее: в то время, как параллельная передача данных помогает исчерпать возможности обеих сетевых линий, она же предъявляет повышенные требования к накопителям, установленным в NAS-устройстве. Желательно использоваться SSD-диски.

Удвоенная скорость передачи данных от NAS-сервера к ПК также возможна, однако на практике этот вариант довольно сложен, как мы выяснили далее.

Настройка агрегации каналов на ПК

То, что выполняется на NAS-накопителе с помощью пары кликов, должно быть так же просто реализовать на ПК. Во всяком случае, так считают. С точки зрения аппаратных средств существуют многочисленные материнские платы с двумя LAN-портами, или платы с возможностью установки второй сетевой карты со скоростью 1 Гбит/с за небольшие деньги. С точки зрения программного обеспечения это становится сложнее: изначально эта функция поддерживалась в Windows 10. Но после обновления осенью 2015 года, утилиты для этого хотя и существуют, однако больше не работают. Это также относится к сетевым драйверам Intel, с помощью которых агрегация каналов может быть настроена альтернативным способом.

Поэтому мы установили на игровом ПК с процессором Skylake и двумя сетевыми разъемами ОС Ubuntu, в которой может быть настроена агрегация, в мире Linux называемая «Port Trunking». Для этого мы сначала деактивировали менеджер сетей Ubuntu, а потом настроили агрегацию портов с помощью файла конфигурации Linux («/etc/network/interfaces»). По правде говоря, мы испытывали разные варианты из Интернета, до тех пор, пока технология не заработала на нашем тестовом ПК, поскольку документация по теме довольно скудна и зачастую противоречива.

Наша успешная комбинация состоит из четырех определений интерфейсов, каждый из которых начинается с «auto…»: сначала указывается важное для системы устройство закольцовывания, в котором нельзя ничего изменить. В этом случае определяются, но не активируются, оба физических LAN-порта. Это происходит только в определении «bond0» указанного интерфейса агрегации каналов. Большинство записей предназначены для конфигурирования IP-настроек в ручном режиме, режим подключения указывается с помощью строки «bond-mode». Режим 4 предназначен для соединения по стандарту «802.3ad» и обеспечивает максимальную скорость до 1628 Мбит/с.

Альтернативным образом работает режим 0 («Balance-rr», то есть тот же самый режим, что и в NAS-накопителе), однако только со скоростью 1202 Мбит/с. Для сравнения: скорость передачи данных по отдельной гигабитной линии составляет 912 Мбит/с. Отказоустойчивость является положительным сопутствующим эффектом: во время передачи данных можно отключить один из двух разъемов — связь не обрывается, лишь вдвое падает скорость.

Однако есть как минимум одна загвоздка: обе линии используются только в том случае, если по FTP одновременно передаются два файла (в меню настроек Filezilla: «Передачи | Максимум одновременных передач: 2»). При повышении этого значения скорость очень быстро уменьшается. Кроме того, необходимо обращать внимание на то, чтобы между ПК и NAS-сервером отсутствовала любая другая связь (например, открытый веб-интерфейс NAS, SSH-соединение), так как даже минимальная загрузка линии приводит к тому, что обе передачи данных осуществляются только по одной линии вместо двух.

Дополнительное разочарование: скорость в ходе экспериментов с SMB-протоколом, который использует Windows для удаленного доступа к файлам, была значительно медленнее, чем по одной гигабитной линии. Все это демонстрирует малую вероятность того, что режим агрегации каналов в Windows мог бы функционировать быстро и без проблем, так как система Microsoft сохраняет контрольные и иные соединения.

Наш вывод в отношении агрегации каналов: процесс хорошо подходит для эффективного соединения NAS-сервера с несколькими гигабитными клиентами. В качестве быстрого соединения NAS с клиентом он является трудоемким и имеет много подводных камней. Для этого потребовалась бы принципиально более быстрая сетевая технология.

SFP+ как новый 10-гигабитный стандарт
Маршрутизатор Netgear Nighthawk X10 оснащен интерфейсом SFP+, таким образом, к нему можно подключить устройство со скоростью передачи данных 10 Гбит/с. Два его гигабитных LAN-порта объединяются посредством агрегации каналов.

Ethernet 10 Гбит и SFP+

В профессиональной области 10-гигабитный стандарт уже более десяти лет образует основу инфраструктуры в вычислительных центрах. Вариант с медными кабелями под названием «10GBase-T» делает ставку на те же самые разъемы RJ-45, как и гигабитная локальная сеть LAN, однако для него требуются экранированные (как минимум Cat. 6) кабели и дорогое оборудование: сетевая карта, например, Intel X540-T1 стоит около 22 000 руб., самый дешевый коммутатор с двумя портами 10GBase-T (ASUS XG-U2008) примерно столько же. NAS-накопители с поддержкой данного стандарта стоят от 50 000 руб.

Профессиональная карта
Благодаря сетевой карте HP NC523SFP компьютер дополнительно оснащается двумя интерфейсами SFP+

Более доступным является стандарт «SFP+». Он описывает компактное модульное приемо-передающее устройство, используемое в кабельных сетях и рассчитан как на медные, так и гораздо более дорогие оптоволоконные кабели. Оба варианта обеспечивают передачу данных со скоростью 10 Гбит/с: медные кабели на расстояние 50-100 метров, оптоволокно — до нескольких километров. Маршрутизатор Netgear Nighthawk X10 оснащен одним портом SFP+. С помощью модуля SFP+ Direct Attach Copper Cable (около 2500 руб.) к нему можно подключить NAS-накопитель.

Самой дешевой моделью SFP+ является QNAP TS-531X-2G (от 48 000 руб.). Сетевые карты PCIe, поддерживающие SFP+, доступны по цене от 15 000 руб. (Внимание! Большинство из них работают только с драйверами серверной версии Windows!) Впрочем, как показывает маршрутизатор Netgear, складывается ситуация, что SFP+ может проникнуть на массовый рынок и «взорвать» гигабитную границу.

Источник