鏈路聚合

詞語解釋

鏈路聚合（Link Aggregation）是一種用于提高網(wǎng)絡(luò)性能的技術(shù)，它可以將多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路（通常是以太網(wǎng)）匯聚成一個(gè)邏輯鏈路，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，并可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和容錯(cuò)性。鏈路聚合可以把多個(gè)物理鏈路聚合成一個(gè)邏輯鏈路，使得網(wǎng)絡(luò)擁有更高的帶寬，更高的可靠性和更高的容錯(cuò)性。鏈路聚合可以分為兩種：一種是硬件鏈路聚合，也叫物理鏈路聚合，另一種是軟件鏈路聚合，也叫邏輯鏈路聚合。硬件鏈路聚合是指將多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路通過硬件設(shè)備連接在一起，形成一個(gè)邏輯鏈路，使得網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和更高的可靠性。硬件鏈路聚合的優(yōu)勢在于，它可以把多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路聚合成一個(gè)邏輯鏈路，使得網(wǎng)絡(luò)擁有更高的帶寬，更高的可靠性和更高的容錯(cuò)性。軟件鏈路聚合是指通過軟件將多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路聚合成一個(gè)邏輯鏈路，使得網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和更高的可靠性。軟件鏈路聚合的優(yōu)勢在于，它可以在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，把多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路聚合成一個(gè)邏輯鏈路，使得網(wǎng)絡(luò)擁有更高的帶寬，更高的可靠性和更高的容錯(cuò)性。鏈路聚合的應(yīng)用非常廣泛，它可以用于提高網(wǎng)絡(luò)性能，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和容錯(cuò)性，以及提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬。鏈路聚合可以用于大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如交換機(jī)、路由器、云計(jì)算系統(tǒng)等，也可以用于小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如家庭網(wǎng)絡(luò)、客戶端服務(wù)器等。鏈路聚合也可以用于虛擬化環(huán)境，如虛擬機(jī)、容器等。總之，鏈路聚合是一種用于提高網(wǎng)絡(luò)性能的技術(shù)，它可以將多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)鏈路匯聚成一個(gè)邏輯鏈路，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，并可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和容錯(cuò)性。它可以用于各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和虛擬化環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)提供更高的性能、更高的可靠性和更高的容錯(cuò)性。

鏈路聚合是將兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)信道結(jié)合成一個(gè)單個(gè)的信道,該信道以一個(gè)單個(gè)的更高帶寬的邏輯鏈路出現(xiàn)。鏈路聚合一般用來連接一個(gè)或多個(gè)帶寬需求大的設(shè)備，例如連接骨干網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器或服務(wù)器群。
如果聚合的每個(gè)鏈路都遵循不同的物理路徑,則聚合鏈路也提供冗余和容錯(cuò)。通過聚合調(diào)制解調(diào)器鏈路或者數(shù)字線路,鏈路聚合可用于改善對(duì)公共網(wǎng)絡(luò)的訪問。鏈路聚合也可用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò),以便在吉比特以太網(wǎng)交換機(jī)之間構(gòu)建多吉比特的主干鏈路。
采用鏈路聚合后，邏輯鏈路的帶寬增加了大約(n-1)倍，這里，n為聚合的路數(shù)。另外，聚合后，可靠性大大提高，因?yàn)�，n條鏈路中只要有一條可以正常工作，則這個(gè)鏈路就可以工作。除此之外，鏈路聚合可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。因?yàn)�，通過鏈路聚合連接在一起的兩個(gè)（或多個(gè)）交換機(jī)（或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備），通過內(nèi)部控制，也可以合理地將數(shù)據(jù)分配在被聚合連接的設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)�！　�
因?yàn)橥ㄐ咆?fù)載分布在多個(gè)鏈路上,所以鏈路聚合有時(shí)稱為負(fù)載平衡。但是負(fù)載平衡作為一種數(shù)據(jù)中心技術(shù),利用該技術(shù)可以將來自客戶機(jī)的請求分布到兩個(gè)或更多的服務(wù)器上。　　聚合有時(shí)被稱為反復(fù)用或IMUX。如果多路復(fù)用是將多個(gè)低速信道合成為一個(gè)單個(gè)的高速鏈路的聚合,那么反復(fù)用就是在多個(gè)鏈路上的數(shù)據(jù)“分散”。它允許以某種增量尺度配置分?jǐn)?shù)帶寬,以滿足帶寬要求。鏈路聚合也稱為中繼。
按需帶寬或結(jié)合是指按需要添加線路以增加帶寬的能力。在該方案中,線路按帶寬的需求自動(dòng)連接起來。聚合通常伴隨著ISDN連接�；舅俾式涌谥С謨蓚€(gè)64kbit/s的鏈路。一個(gè)可用于電話呼叫,而另一個(gè)可同時(shí)用于數(shù)據(jù)鏈路�？梢越Y(jié)合這兩個(gè)鏈路以建立l28kbit/s的數(shù)據(jù)鏈路。
現(xiàn)在,撥號(hào)線路的鏈路聚合相對(duì)簡單。桌面操作系統(tǒng)(例如Microsoft Windows)支持MLPPP(多鏈路PPP),這是將運(yùn)行PPP(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議)的多個(gè)撥號(hào)鏈路結(jié)合在一起的協(xié)議。它綁定兩個(gè)ISDN64KbpsB信道。提供一個(gè)128Kps的連接信道�！　∈褂弥T如Cisco的分布式MLPPP協(xié)議,使WAN鏈路上的多鏈路路由器連接成為可能。該協(xié)議提供了一種方式,將一個(gè)Cisco 7500系列路由器上的T1/E1線路結(jié)合成一個(gè)擁有多個(gè)T1/E1線路的組合帶寬的線路束。該協(xié)議允許安裝T1/El的某個(gè)增量。例如,一個(gè)“線路束”可能包含4條T1線路。該協(xié)議適合ISP。
可以為了備份目的或獲得更多的臨時(shí)帶寬配置多個(gè)鏈路。各個(gè)鏈路應(yīng)該遵循不同的路徑以提防本地災(zāi)害。例如,鏈路可通過不同的本地回路甚至是不同的電信公司從不同的位置進(jìn)入建筑物內(nèi)。但是,如果在所有的終端處使用相同的設(shè)備,聚合則是不可能的�！�
VRRP(虛擬路由器冗余協(xié)議)是這樣一種協(xié)議,它允許一個(gè)多路訪問鏈路上的幾個(gè)路由器利用同一個(gè)虛擬IP地址�？刂铺摂M路由器 IP地址的 VRRP 路由器稱為主路由器，它負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到這些虛擬IP地址。一旦主路由器不可用，這種選擇過程就提供了動(dòng)態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機(jī)制，這就允許虛擬路由器的IP地址可以作為終端主機(jī)的默認(rèn)第一跳路由器。使用VRRP的好處是有更高的默認(rèn)路徑的可用性而無需在每個(gè)終端主機(jī)上配置動(dòng)態(tài)路由或路由發(fā)現(xiàn)協(xié)議。 VRRP 包封裝在 IP 包中發(fā)送。VRRP使路由器自動(dòng)繞過故障而路由,從而確保了網(wǎng)絡(luò)的不間斷運(yùn)行。　　使用 VRRP ，可以通過手動(dòng)或 DHCP 設(shè)定一個(gè)虛擬 IP 地址作為默認(rèn)路由器。虛擬 IP 地址在路由器間共享，其中一個(gè)指定為主路由器而其它的則為備份路由器。如果主路由器不可用，這個(gè)虛擬 IP 地址就會(huì)映射到一個(gè)備份路由器的 IP 地址（這個(gè)備份路由器就成為了主路由器）。 VRRP 也可用于負(fù)載均衡。 VRRP 是 IPv4 和 IPv6 的一部分。
鏈路聚合被認(rèn)為是一門流量工程設(shè)計(jì)技術(shù),它能減少擁塞并在必要時(shí)分配附加的資源。高效的流量工程設(shè)計(jì)減少了分組損失和轉(zhuǎn)接延遲,因此提高了總吞吐量。接下來討論的鏈路聚合技術(shù)涉及到添加物理網(wǎng)絡(luò)鏈路。聚合的另一種形式是創(chuàng)建穿越大型網(wǎng)狀網(wǎng)的冗余虛擬鏈路,正如在ATM和MPLS網(wǎng)絡(luò)中所做的那樣。例如,PNNI(專用網(wǎng)絡(luò)間接口)是ATM網(wǎng)絡(luò)的第2層路由協(xié)議,用于在AFM交換機(jī)之間添加聚合鏈路。
鏈路聚合系統(tǒng)增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，但也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使人們可以在服務(wù)器等關(guān)鍵LAN段的線路上采用冗余路由。對(duì)于IP系統(tǒng)，可以考慮采用VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議）�？傊�，當(dāng)主要線路的性能必需提高而單條線路的升級(jí)又不可行時(shí)，可以采用鏈路聚合技術(shù)。　企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路聚合　　企業(yè)鏈路聚合技術(shù)允許在以太網(wǎng)絡(luò)中中繼。管理員將能夠在交換機(jī)之間或者交換機(jī)與服務(wù)器之間組合多個(gè)以太網(wǎng)信道。例如,可以在交換機(jī)和服務(wù)器之間連接4條快速以太網(wǎng)線路,以提供可達(dá)400Mbit/s的組合吞吐量。然后,所有的鏈路以一個(gè)單個(gè)的邏輯鏈路出現(xiàn)。該鏈路還提供冗余和故障保護(hù)。幾種鏈路聚合技術(shù)略述如下�！� IEEE 802.3鏈路聚合標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3ad工作組正在開發(fā)一個(gè)鏈路聚合協(xié)議,該協(xié)議提供一種標(biāo)準(zhǔn)聚合技術(shù),使供應(yīng)商能夠用于創(chuàng)建可互用的聚合產(chǎn)品。IEEE指出,它更愿意使用術(shù)語“鏈路聚合”而不是“中繼”。802.3ad使用LACP(鏈路聚合控制協(xié)議)管理鏈路配置并在鏈路間分布負(fù)載。聚合的雙方設(shè)備通過協(xié)議交互聚合信息，根據(jù)雙方的參數(shù)和狀態(tài)，自動(dòng)將匹配的鏈路聚合在一起收發(fā)數(shù)據(jù)。聚合形成后，交換設(shè)備維護(hù)聚合鏈路狀態(tài)，當(dāng)雙方配置變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)整或解散聚合鏈路。管理功能包括添加新鏈路、拆除鏈路以及某鏈路失效時(shí)轉(zhuǎn)移通信。該標(biāo)準(zhǔn)提供鏈路標(biāo)識(shí)、狀態(tài)監(jiān)測和鏈路間的同步�！�
ALB(自適應(yīng)負(fù)載平衡) Intel開發(fā)了ALB以滿足帶寬密集環(huán)境中吞吐量的要求。使用ALB,4條lOOMbit/s的以太網(wǎng)信道就可在交換機(jī)和服務(wù)器之間組合成一條單個(gè)的400Mbit/s的信道。在服務(wù)器中安裝適配器卡,并配置這些卡以便在ALB下作為一個(gè)“小組”一起運(yùn)行。所有的適配器都用導(dǎo)線連接到一個(gè)單個(gè)的交換機(jī)。它們向可路由傳輸通信量提供負(fù)載平衡，并向具有兩個(gè)或八個(gè)連接到同一個(gè)交換器的適配器的組提供適配器容錯(cuò)。該軟件分析每個(gè)適配器上的發(fā)送和傳輸負(fù)荷，并根據(jù)目的地址來平衡適配器間的負(fù)荷率。ALB給整個(gè)小組分配一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)地址。ALB軟件驅(qū)動(dòng)程序包括一個(gè)智能的自適應(yīng)代理,該代理通過動(dòng)態(tài)分析服務(wù)器來的通信流,在鏈路之間均勻分布數(shù)據(jù)通信量。　 Cisco Fast Ether Channel(快速以太網(wǎng)信道)Fast Ether Channel (FEC)是Cisco開發(fā)的一種中繼技術(shù),該技術(shù)可均衡校園主干網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的鏈路。它將2～4個(gè)全雙工快速以太網(wǎng)信道組合在一　起,從而在交換機(jī)、路由器和服務(wù)器之間提供容錯(cuò)高速鏈路。對(duì)于快速以太網(wǎng),帶寬可以200Mbit/s到800Mbit/s增量式擴(kuò)展。使用吉比特以太網(wǎng),Fast EtherChannel的容量將增加到多吉比特的容量�！　ast EtherChannel和Intel的ALB(自適應(yīng)負(fù)載平衡)相似。Fast EtherChannel處理多個(gè)鏈路間的通信量負(fù)載平衡任務(wù)。負(fù)載平衡在冗余并行路徑間平均分配通信量。如果任何一個(gè)鏈路失效,其他　　的鏈路將自動(dòng)接管這個(gè)負(fù)載份額而不會(huì)中斷。Fast EtherChannel負(fù)載平衡與Cisco Catalyst 5000系列LAN交換機(jī)體系結(jié)構(gòu)集成在一起。

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