Что такое коммутатор агрегации

Обновлено: 10.05.2024

Коммутатор уровня 2 с (8) портами 10G SFP+.

Коммутатор Switch Aggregation — это полностью управляемый коммутатор уровня 2 с (8) портами 10G SFP+, предназначенный для повышения пропускной способности и производительности вашей сети за счет создания каналов агрегации с высокой пропускной способностью. Этот монтируемый в стойку коммутатор также обеспечивает коммутационную способность 160 Гбит/с и оснащен цветным сенсорным экраном LCM с диагональю 1,3 дюйма, на котором в сжатой форме отображаются ключевые сведения о системе и подключении. Кроме того, глубина 4,7 дюйма позволяет легко установить этот компактный безвентиляторный коммутатор в стойку SOHO. . Этот коммутатор можно контролировать или настраивать из любого места с помощью мощного, интуитивно понятного веб-приложения UniFi Network и мобильного приложения.

Возможности:

(1) 1,3-дюймовый цветной сенсорный экран LCM с управлением переключателями AR.
(8) портов 10G SFP+
Коммутационная способность 160 Гбит/с
Безвентиляторное, почти бесшумное охлаждение

Управляется с помощью приложения UniFi Network: версия 5.14.12 и выше

Коммутатор уровня 2 с (8) портами 10G SFP+.

Возможности:

(1) 1,3-дюймовый цветной сенсорный экран LCM с управлением переключателями AR.
(8) портов 10G SFP+
Коммутационная способность 160 Гбит/с
Безвентиляторное, почти бесшумное охлаждение

Управляется с помощью приложения UniFi Network: версия 5.14.12 и выше

Вы уверены?

Коммутатор Switch Aggregation по-прежнему может работать и обеспечивать прямые трансляции с камер без установленных жестких дисков, но не будет записывать отснятый материал.

Коммутатор уровня 2 с (8) портами 10G SFP+.

Крупнейшие решения для предварительно терминированных волоконно-оптических кабелей, включая многомодовые и одномодовые патч-корды, оптоволоконные магистрали и жгуты MTP/MPO, модули/кассеты plug-n-play и оптоволоконные корпуса.

Сеть 1GbE повсеместно используется на периферии сети, но она достигает предела, поскольку спрос на пропускную способность продолжает расти. Поскольку 10-гигабитная сеть по-прежнему недоступна для большинства домов и малых предприятий, можно ли перейти на 10GbE без увеличения затрат? Вы, безусловно, можете сделать это, внедрив агрегацию ссылок и переключатель агрегации ссылок. Мы собираемся поделиться некоторыми мыслями о развертывании агрегации каналов с помощью Ethernet-коммутатора.

Что такое агрегация ссылок и переключение агрегации ссылок

Агрегация каналов позволяет параллельно объединять несколько сетевых подключений для увеличения пропускной способности и обеспечения резервирования в случае выхода из строя одного из каналов. Кроме того, балансировка нагрузки с агрегацией каналов позволяет распределять обработку и коммуникацию по нескольким каналам в магистрали, не перегружая, таким образом, один канал. Кроме того, улучшения в канале достигаются с использованием существующего оборудования, поэтому вам не нужно переходить на канал с большей пропускной способностью. Чтобы настроить агрегацию каналов, нам необходимо применить стандартный, независимый от поставщика протокол агрегации каналов, который поддерживается IEEE 802.3ad — LACP (протокол управления агрегацией каналов).

Технология агрегации каналов может использоваться для основного коммутационного оборудования, такого как коммутатор агрегации каналов. Коммутатор агрегации каналов или коммутатор LACP предназначен для установки или настройки коммутатора для достижения этой технологии. Коммутатор агрегации каналов может быть коммутатором Gigabit Ethernet или коммутатором 10 Gigabit с поддержкой LACP.

Каковы преимущества коммутатора с агрегацией каналов?

Прежде чем воспользоваться преимуществами переключения агрегации каналов, проверьте, соответствуют ли ваши устройства следующим требованиям.

Как правило, все объединенные ссылки должны:

быть в полнодуплексном режиме
использовать те же скорости передачи данных (не менее 1 Гбит/с)
использовать параллельные двухточечные соединения
подключиться только к одной конечной точке на коммутаторе или сервере. Агрегация ссылок с использованием нескольких коммутаторов на одну конечную точку с агрегацией ссылок.

Если все вышеуказанные запросы будут выполнены, вы получите эти преимущества после настройки агрегации ссылок.

Повышенная надежность и доступность. Если один из физических каналов в группе агрегации каналов (LAG) выходит из строя, трафик динамически и прозрачно переназначается на один из других физических каналов.
Более эффективное использование физических ресурсов. Трафик может распределяться по физическим каналам с балансировкой нагрузки.
Увеличенная пропускная способность. Совокупные физические ссылки обеспечивают более высокую пропускную способность, чем каждая отдельная ссылка.
Экономическая эффективность. Модернизация физической сети может быть дорогостоящей, особенно если она требует прокладки новых кабелей. Агрегация каналов увеличивает пропускную способность, не требуя нового оборудования.

Как настроить коммутатор агрегации каналов?

Вот пошаговое руководство по настройке агрегации каналов между коммутаторами агрегации каналов в вашей сети. Прежде чем приступить к работе, проверьте следующие аспекты:

Убедитесь, что оба устройства поддерживают агрегацию ссылок.

<р>1. Настройте LAG на каждом из двух устройств.

<р>2. Убедитесь, что группа LAG, которую вы создаете на каждом устройстве, имеет одинаковые параметры скорости порта, дуплексного режима, управления потоком и размера MTU (на некоторых устройствах этот параметр может называться Jumbo Frames).

<р>3. Убедитесь, что все порты в LAG имеют одинаковое членство в виртуальной локальной сети (VLAN).

<р>4. Если вы хотите добавить LAG в VLAN, сначала настройте LAG, а затем добавьте LAG в VLAN; не добавляйте отдельные порты.

<р>5. Обратите внимание, какие порты на каждом устройстве вы добавляете в LAG, и убедитесь, что вы подключаете правильные.

<р>6. Используйте Ethernet или оптоволоконный кабель для подключения портов, добавленных в LAG на каждом устройстве.

<р>7. Убедитесь, что индикатор каждого подключенного порта на каждом коммутаторе мигает зеленым цветом.

<р>8. Убедитесь в интерфейсе администратора для каждого устройства, что ссылка работает.

В приведенном ниже видеоролике показаны процедуры настройки LACP между коммутатором Cisco и сетевым коммутатором FS.

Привет! Похоже, у вас отключен JavaScript. Пожалуйста, включите его, чтобы вы могли видеть и взаимодействовать со всем на нашем сайте.

Агрегация каналов – это способ объединения множества отдельных (Ethernet) каналов, чтобы они действовали как один логический канал.

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

Еще одна важная причина использования агрегации ссылок — обеспечение быстрого и прозрачного восстановления в случае сбоя одной из отдельных ссылок.

Отдельные пакеты сохраняются и пересылаются с одного устройства на другое по одному из каналов связи. На самом деле протокол обычно пытается удерживать целые сеансы на одном канале. Пакет из следующего диалога может пройти по другому каналу.

Что такое агрегация ссылок?

Идея состоит в том, чтобы повысить производительность за счет одновременной передачи нескольких пакетов по разным каналам. Но стандартное агрегирование каналов Ethernet никогда не разделяет пакет и не отправляет биты по разным каналам.

Официальный стандарт IEEE для агрегации каналов раньше назывался 802.3ad, а теперь называется 802.1AX, как я объясню позже. Однако несколько поставщиков также разработали собственные варианты.

Общая терминология агрегации ссылок

При любом обсуждении агрегации ссылок появляется множество потенциально запутанных терминов. Итак, давайте быстро рассмотрим их, прежде чем углубляться в технологию.

Группа объединенных портов называется группой агрегации каналов или LAG. У разных поставщиков свои термины для этой концепции. LAG также может называться портом-каналом, связкой или командой.
Группы агрегации каналов также можно объединить в один сетевой коммутатор, создав коммутатор агрегации каналов.
Правило, определяющее, какие пакеты отправляются по какому каналу, называется алгоритмом планирования.
Протокол активного мониторинга, который позволяет устройствам включать или удалять отдельные ссылки из LAG, называется протоколом управления агрегацией каналов (LACP).

Как же работает агрегация ссылок?

Алгоритмы планирования

Во-первых, важно знать, что все каналы в LAG должны относиться к типу Ethernet (10/100/1000/10G и т. д.) и все они должны быть идентичными.

LACP, например, не может балансировать трафик между двумя каналами Gigabit Ethernet и каналом Ethernet 100 Мбит/с. Если вы попытаетесь, устройства откажутся включать другую ссылку в LAG. Они могут даже отказаться поднимать LAG.

Кроме того, все ссылки должны быть настроены одинаково. У вас не может быть сочетания настроек дуплекса, различных конфигураций VLAN или функций очередей.

Вы можете поместить максимум восемь отдельных ссылок в группу LAG, хотя некоторые устройства ограничивают вас меньшим количеством. Тем не менее, из-за того, что большинство алгоритмов планирования работает просто, вы, как правило, получите лучшую и более равномерную балансировку нагрузки, если будете использовать четное число и предпочтительно степень двойки, например 2, 4 или 8.

Важная концепция агрегации каналов заключается в том, что все пакеты, принадлежащие любому отдельному сеансу, должны передаваться по одному и тому же каналу. В противном случае вы рискуете получить пакеты не по порядку, что вызывает серьезные проблемы для многих приложений.

В большинстве алгоритмов планирования используется своего рода простая хеш-функция, которая просматривает поля в заголовках уровня 2 и/или уровня 3. Наиболее распространенные хэши включают MAC-адреса источника и получателя, IP-адреса источника и получателя или оба набора адресов.

Многие устройства позволяют выбрать соответствующий алгоритм балансировки нагрузки для вашей сети.

Важно отметить, что два устройства, подключенные с помощью агрегации каналов, не обязаны согласовывать алгоритм балансировки нагрузки, а иногда вы можете этого и не захотеть. Цель состоит в том, чтобы выбрать алгоритм, который максимально рандомизирует ваши пакеты. Таким образом, вы можете рассчитывать на равномерное использование всех ссылок, что обеспечит максимально возможную производительность.

В обычной коммутируемой сети уровня 2 с большим количеством устройств, взаимодействующих между собой по агрегированному каналу по произвольным шаблонам, простейший алгоритм хеширования MAC-адресов работает хорошо. Даже если большая часть трафика связана с устройствами, взаимодействующими с одним центральным сервером, алгоритм все равно работает хорошо, поскольку случайность MAC-адресов других устройств обеспечивает достаточно равномерную балансировку нагрузки.

Однако, если связь состоит из двух устройств, напрямую взаимодействующих друг с другом через агрегированную ссылку, тогда алгоритм балансировки нагрузки на основе MAC-адресов означает, что весь трафик использует только одну из ссылок.

Это тот случай, например, если у вас есть два маршрутизатора (или коммутатора уровня 3) или два брандмауэра, или по одному из каждого из них взаимодействует по каналу. Вы можете общаться со всем Интернетом, но если все пакеты идут к одному и тому же брандмауэру, это один MAC-адрес. И если все пакеты приходят с одного базового коммутатора, это тоже один MAC-адрес. Таким образом, хэш, основанный только на MAC-адресах, не даст вам никакого преимущества в производительности в таких случаях. В подобных ситуациях полезно использовать IP-адреса в алгоритме балансировки нагрузки.

На коммутаторах Cisco, в зависимости от версии программного обеспечения, команда будет иметь вид «port-channel load-balance». Нажатие знака вопроса в том месте, где я поставил слово, заставляет переключатель предоставить вам список доступных вариантов.

Вы можете легко определить, подходит ли ваш алгоритм балансировки нагрузки, посмотрев на использование каждой из отдельных ссылок в пакете с помощью команды «show interface».

Если вы видите, что одна ссылка постоянно используется более интенсивно, возможно, стоит изменить алгоритм.

Обратите внимание, что при изменении алгоритма на устройстве вы меняете только то, как это устройство ведет себя при отправке пакетов. Если дисбаланс трафика наблюдается во входящем прямом направлении, представляющем полученные пакеты, вам необходимо настроить устройство на другом конце.

Протокол управления агрегацией каналов

В большинстве случаев вы будете использовать 802.3ad или 802.1AX, также называемый протоколом управления агрегацией каналов или LACP.

Существуют также различные проприетарные протоколы агрегации ссылок. Перед стандартизацией LACP компания Cisco разработала для некоторых коммутаторов Cisco опцию под названием Port Aggregation Protocol (PAgP). Другие поставщики имеют аналогичные предстандартные протоколы.

PAgP — это проприетарный протокол, не имеющий существенных преимуществ перед стандартным протоколом LACP. Его действительно не следует использовать, если только вы не подключаетесь к очень старому устройству Cisco, которое не поддерживает LACP.

Большой вопрос, на который вам придется ответить при настройке канала порта, заключается в том, следует ли настраивать его как активный (или, что то же самое, LACP на некоторых устройствах). или просто включить.

Активная опция означает, что устройство будет активно отслеживать состояние ссылки и автоматически удалять все неработающие ссылки из пакета. Это, безусловно, очень хорошая идея, потому что она обеспечивает отказоустойчивость, а также распределение нагрузки. Так почему же кто-то решил не использовать его?

Короткий ответ — совместимость. Если устройство на одной стороне канала решит, что одно из отдельных соединений плохое, то устройство на другом конце действительно должно согласиться. В противном случае одно устройство будет продолжать сбрасывать пакеты по каналу, за которым другое устройство не следит.

Многие реализации серверов, по-видимому, не реализуют стандарт должным образом или срезают углы и вообще не реализуют функцию активного мониторинга. Обычно я делаю все активным и переключаюсь на вкл только в том случае, если у меня возникают проблемы с этим.

Версии агрегации каналов с несколькими шасси

Один из действительно интересных способов развертывания агрегированного канала — подключение устройства к резервной паре коммутаторов центрального ядра или агрегации. То есть это не набор ссылок между двумя устройствами, а набор подключений от одного устройства к двум устройствам.

Для такой настройки необходимо, чтобы дублированные устройства на одном конце пакета выглядели одинаково. Они должны отправлять идентичные идентификационные данные хоста, чтобы другое устройство считало, что пакет подключается к одному логическому устройству.

Конечно, это сразу же наводит на мысль о другой полезной топологии. Если мы реализуем агрегацию каналов с несколькими шасси, сделав два устройства «выглядящими» так, как будто они являются одним устройством, нет никаких причин, по которым мы не можем сделать это на обоих концах.

Cisco разработала два разных решения для достижения этой цели. Старое решение под названием Virtual Switching System (VSS) применимо только к нескольким платформам коммутации, в частности к платформам 6500 и 4500x.

VSS решает проблему, когда два коммутатора выглядят как один, просто заставляя модуль супервизора в одном из коммутаторов управлять обоими физическими устройствами. Модуль управления в другом шасси становится резервным.

Новое решение, доступное для большинства коммутаторов Nexus, называется Virtual Port Channel (VPC).

VPC позволяет спаривать коммутаторы и распределять LAG по ним. Вам необходимо создать специальную ссылку VPC между двумя коммутаторами, которая позволит им обмениваться всей информацией о состоянии LAG. Это также позволяет пакетам, полученным через LAG на одном коммутаторе, достигать устройств, которые оказались подключенными к другому коммутатору.

Чтобы создать группу LAG VPC, вы назначаете портам на обоих коммутаторах один и тот же номер группы каналов и используете этот номер в качестве идентификатора VPC. Затем коммутаторы выясняют, что все эти порты должны быть частью одной LAG.

У VPC есть несколько важных ограничений. Канал VPC сам по себе должен быть LAG (port-channel в терминологии Cisco). И каждый коммутатор может иметь только один такой VPC-связь с одним другим коммутатором Nexus.

Некоторые коммутаторы HP Procurve включают аналогичную функцию, называемую распределенной транкинговой связью (DT). Важно отметить, что DT не предназначен и не рекомендуется для агрегированных каналов между коммутаторами. Используйте DT только между серверами и коммутаторами.

Во всех этих случаях необходимо соединить два коммутатора, которые будут иметь общий конец комплекта.

Будущее агрегации ссылок

Ранее я упоминал, что LACP определен и стандартизирован в 802.3ad и что это протокол, специфичный для Ethernet. На самом деле это уже не так.

Компания IEEE поняла, что агрегация каналов по своей сути не является концепцией Ethernet, поэтому в 2008 году они переместили ее из группы Ethernet 802.3 в группу стандартов 802.1, первоначально не изменив ее, за исключением названия. Теперь он называется 802.1AX.

Спецификация 802.1AX обновляется. Большая часть проделанной работы направлена на стандартизацию и расширение некоторых концепций мультишасси, разработанных различными поставщиками в качестве собственных решений.

Я также не удивлюсь, увидев такие дополнения, как группы LAG, содержащие беспроводные каналы, или, возможно, даже набор различных типов и скоростей физических каналов.

О Кевине Дули

Кевин имеет более чем 15-летний опыт работы сетевым инженером. Он спроектировал и реализовал несколько самых крупных и сложных корпоративных сетей передачи данных в Канаде и написал несколько высоко оцененных книг по сетевым технологиям для O'Reilly and Associates, в том числе Designing Large-Scale LANs и Cisco IOS Cookbook. Кевин имеет докторскую степень. по теоретической физике и многочисленные отраслевые сертификаты.

5 комментариев к статье «Основы работы в сети: что такое агрегация ссылок и как она работает?»

"Большую часть времени вы будете использовать 803.2ad или 802.1AX, также называемый протоколом управления агрегацией каналов или LACP".

должно быть 802.3ad вместо 803.2ad

Спасибо, что сообщили нам об опечатке, Эндрю! Это было исправлено.

Допустим, у меня есть два провайдера, которые предоставляют мне прямые ссылки.Один из них использует доставку на основе VLAN, а другой использует MPLS. Могу ли я объединить обе ссылки?

Райан Лафламм говорит:

Привет, Освальдо. К сожалению, вы не можете настроить другую сторону ссылки провайдера. Необходимо настроить агрегацию каналов на обоих задействованных устройствах — на обоих концах соединения. Агрегация каналов связана с объединением нескольких портов на двух устройствах, а не на нескольких устройствах.

Вам, скорее всего, нужна SD-WAN — два пути между двумя сайтами, и вы хотите, чтобы два пути были «невидимыми» и действовали как одна ссылка. Это SD-WAN.

Привет. Спасибо за хороший краткий обзор. К сожалению, я тот, кто снова хочет чего-то совершенно необычного. У меня есть два ПК с двумя сетевыми сетевыми адаптерами 2,5 ГБ. Моя идея состоит в том, чтобы подключить один канал между обоими компьютерами и по одному на коммутатор в сети. Мое предложение состоит в том, чтобы агрегировать каналы только между этими двумя компьютерами и заставить их общаться с сетью через коммутатор.

У меня есть USG4Pro, коммутатор 16 POE(150), US 24 G1 и US-24-250W.

Все коммутаторы последовательно соединены оптоволокном или Ethernet в разных частях дома.

Должен ли я установить переключатель агрегации и сделать так, чтобы все переключатели были подключены к коммутатору агрегации? Что бы это дало мне, кроме того, что мне было бы интереснее играть?

Для домашней установки слишком много переключателей. Я бы сказал «да», если все коммутаторы имеют порт SFP, предпочтительно 10 Гбит/с, чтобы использовать преимущества портов 10 Гбит/с на коммутаторе агрегации.

Ни один из других его коммутаторов в списке не поддерживает SFP+, поэтому нет 10G

Если каким-то образом ваш дом перегружает канал между любым из коммутаторов, вам поможет агрегация. Однако для дома я бы просто сделал SFP с 16 и 24poe на 24G1 и USG4 на 24G1. USG4 имеет максимальную скорость 1 г, поэтому ваша связь между ним и другим коммутатором в любом случае не будет быстрее, чем эта, и, когда все они идут к одному коммутатору, вы не столкнетесь с цепной ситуацией, когда коммутатор 2 насыщает связь между собой и коммутатором 1, тем самым заставляя коммутатор 3 ждать. Коммутаторы агрегации хороши, но ни один из трех имеющихся у вас коммутаторов не поддерживает пропускную способность 10 ГБ даже на портах SFP, так что в этом нет смысла.

Нет, вероятно, вам не нужен переключатель агрегации. Большая часть вашего трафика, вероятно, находится между вашими клиентами и Интернетом, а не между клиентом и сервером в одной сети. Узким местом, вероятно, является ваше подключение к Интернету — вероятно, вы не загружаете канал между коммутаторами.

Тем не менее, если вы можете организовать свою сеть так, чтобы в ней было как можно меньше переходов (универсальная группа безопасности подключена к коммутатору A, а коммутатор B и C подключены напрямую к коммутатору A вместо USG -> коммутатор A -> коммутатор B -> коммутатор C ), вы с меньшей вероятностью насытите какую-либо конкретную ссылку. Вы также можете агрегировать ссылки для увеличения пропускной способности (2x для 2 Гбит/с и т. д.).

Даже если у вас есть все 3 коммутатора в одной цепочке, вы, вероятно, не заметите разницы, если не сильно нагрузите свою сеть.

Читайте также: