华为-6-链路聚合堆叠
当两台交换机使用多条链路连接时，一方面可以避免唯一一条线路故障导致链路中断，另一方面也可以提升两台交换机之间的带宽。为了避免环路的产生，交换机通常会只保留一条链路，其他链路阻塞，这样就造成了带宽浪费。这就要使用到链路聚合。
链路聚合常识
链路聚合带来以下好处：
- 增加带宽：链路聚合接口的最大带宽是其成员接口带宽之和
- 提高可用性：当一条活跃的链路出现故障时，相关流量会自动切换到其他可用的成员链路上
- 负载分担：一个虚拟链路组合中的多条活跃的物理链路可以实现负载分担
链路聚合相关概念：
- 链路聚合组（LAG Link Aggregation Group）：多条以太网链路捆绑在一起形成的逻辑链路
- 链路聚合接口(Eth-trunk接口)：一个链路聚合组对应一个链路聚合接口，它是由多个物理接口所连接的链路捆绑在一起形成的逻辑接口
- 成员接口和成员链路：Eth-trunk接口的每个物理接口成为成员接口，成员接口所连接的链路成为成员链路
- 活动接口和非活动接口：活动接口负责转发数据，非活动接口不转发数据；活动接口对应的链路被称为活动链路，非活动接口对应的链路被称为非活动链路
- 活动接口上限阈值：一个链路聚合组中的活动接口的数量由管理员根据实际情况设置；当3G带宽的链路聚合组中捆绑了5个1G的物理接口时，管理员可将活动接口上限设置为3，此时有3条链路进入活跃状态，另外两条链路进入非活跃状态并提供备份。手动配置不支持该设置。
- 活动接口下限阈值：为保障最小带宽，管理员可以设置活动接口下线阈值，当活动接口链路数量小于该值时，Eth-trunk接口会进入Down状态
- 链路聚合工作模式：手动模式和LACP（Link Aggregation Control Protocol 链路聚合控制协议）模式
链路聚合模式
将两台交换机的g0/0/10,g0/0/11,g0/0/12接口分别对应连接，此时可以看到3条链路中只有一条链路能够转发数据，其他两条进入阻塞状态。链路聚合配置可以将这3个物理接口捆绑为一个逻辑接口，从而避免STP将物理端口阻塞掉。
1 | [SW1]dis stp brief |
手动模式
以太网链路聚合手动配置需要以下两个步骤：
- interface eth-trunk trunk-id：系统视图命令，创建Eth-Trunk接口并进入接口视图
- mode manual load-balance（可选）：接口视图命令，设置链路聚合模式为手工模式
- 接口加入Eth-Trunk:使用两种方式之一添加接口成员
- trunkport interface-type {interface-number} [to interface-number] 添加接口成员，在添加多个接口时，如果某个接口添加失败，则它后面的接口也不会被加入Eth-Trunk
- eth-trunk trunk-id 进入某个接口，将当前接口加入到Eth-Trunk中
- mixed-rate link enable：接口视图命令，把不同速率的端口添加到同一个Eth-Trunk端口中。
交换机端口加入Eth-Trunk时，注意：
- 每个Eth-Trunk接口最多包含8个成员接口
- Eth-Trunk接口的成员接口不能是其他Eth-Trunk接口
- 一个以太网端口只能加入一个Eth-Trunk接口，如果要加入其他的Eth-Trunk接口，需要先退出当前接口
- 当一个以太网端口被配置为Eth-Trunk接口成员后，与其直连的对端以太网端口也必须配置为Eth-Trunk端口，以便两端能正常通信
- Eth-Trunk链路两端的参数必须保持一致，包括物理端口数量，速率，双工方式等
可以使用display eth-trunk trunk-id来查看配置
1 | [SW1]interface Eth-Trunk 1 |
此时查看STP状态，发现STP不在基于每个物理端口进行计算，而是基于Eth-Trunk进行计算
1 | [SW1]dis stp brief |
LACP模式
当两台交换机通过LACP模式搭建Eth-Trunk链路时，它们之间需要先交互LACPDU（LACP Data Unit，LACP数据单元）进行协商，确保对端成员确实属于同一个Eth-Trunk接口。
在更改Eth-Trunk接口的工作模式时，我们需要先删除其中的成员接口（部分交换机不需要，根据配置手册来）。手动模式时，只要Eth-Trunk接口中加入了UP状态的成员接口，Eth-Trunk接口就会进入到UP状态；在LACP模式时，只有当链路两端的配置都完成，并且两端接口参数相同，LACP才会将Eth-Trunk接口进入UP状态。
- mode lacp-static：Eth-Trunk接口视图命令，将本接口配置为LACP模式（默认的工作模式为手动模式 manual）
1 | # 先删除端口，再更改模式 |
最小和最大活动链路数量
- least active-linknumber link-number：Eth-Trunk接口视图命令，设置链路聚合活动接口数量的下限阈值，默认情况是1，当链路两端下限阈值不一致时，以较大的为准。
- max active-linknumber link-number：Eth-Trunk接口视图命令，设置链路聚合活动接口数量的上限阈值，默认情况时8，当链路两端上限不一致时，以较小的为准。
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29[SW1]int Eth-Trunk 1
[SW1-Eth-Trunk1]least active-linknumber 2
[SW1-Eth-Trunk1]max active-linknumber 2
# g0/0/12端口进入unselect状态， 尽管SW2的参数未发生改变，SW2的g0/0/12端口也会进入unselect状态，但是配置尽量保持一致
[SW1]dis eth-trunk 1
Eth-Trunk1s state information is:
Local:
LAG ID: 1 WorkingMode: STATIC
Preempt Delay: Disabled Hash arithmetic: According to SIP-XOR-DIP
System Priority: 32768 System ID: 4c1f-ccd5-7970
Least Active-linknumber: 2 Max Active-linknumber: 2
Operate status: up Number Of Up Port In Trunk: 2
--------------------------------------------------------------------------------
ActorPortName Status PortType PortPri PortNo PortKey PortState Weight
GigabitEthernet0/0/10 Selected 1GE 32768 11 305 10111100 1
GigabitEthernet0/0/11 Selected 1GE 32768 12 305 10111100 1
GigabitEthernet0/0/12 Unselect 1GE 32768 13 305 10100000 1
Partner:
--------------------------------------------------------------------------------
ActorPortName SysPri SystemID PortPri PortNo PortKey PortState
GigabitEthernet0/0/10 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 11 305 10111100
GigabitEthernet0/0/11 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 12 305 10111100
GigabitEthernet0/0/12 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 13 305 10110000
[SW2]int Eth-Trunk 1
[SW2-Eth-Trunk1]least active-linknumber 2
[SW2-Eth-Trunk1]max active-linknumber 2
LACP系统优先级
在LACP模式中，链路两端的设备会根据管理员的配置或者默认规则，选择Eth-Trunk中的活动接口，只有当两端选择的活动接口一致时，才能正常工作。LACP系统优先级的作用时设置链路哪端的设备为主动端，并由它来决定活动接口的选择。
- lacp priority priority:系统视图命令，设置当前设备的LACP系统优先级，默认值：32768，值越低，优先级越高。如果优先级相同，则MAC地址较小的一端会成为主动端。
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11[SW1]lacp priority 30000
# System Priority: 30000 显示更改的值
[SW1]dis eth-trunk 1
Eth-Trunk1's state information is:
Local:
LAG ID: 1 WorkingMode: STATIC
Preempt Delay: Disabled Hash arithmetic: According to SIP-XOR-DIP
System Priority: 30000 System ID: 4c1f-ccd5-7970
Least Active-linknumber: 2 Max Active-linknumber: 2
Operate status: up Number Of Up Port In Trunk: 2
LACP接口优先级
LACP接口优先级是选择活动接口的标准
- lacp priority priority：接口视图命令，设置当前接口的LACP优先级，默认值：32768，值越低，优先级越高。如果优先级相同，接口ID较小的优先级较高。
- **lacp selected {priority|speed}**：接口视图命令，建议具有相同速率的接口捆绑为聚合链路；如果接口速率不同，可能会选择速率较低的接口成为活动接口。
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24[SW1]int g0/0/10
[SW1-GigabitEthernet0/0/10]lacp priority 40000
# 发现g0/0/10没有成为非活动接口，此时需要开启LACP抢占功能
[SW1]dis eth-trunk 1
Eth-Trunk1s state information is:
Local:
LAG ID: 1 WorkingMode: STATIC
Preempt Delay: Disabled Hash arithmetic: According to SIP-XOR-DIP
System Priority: 30000 System ID: 4c1f-ccd5-7970
Least Active-linknumber: 2 Max Active-linknumber: 2
Operate status: up Number Of Up Port In Trunk: 2
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ActorPortName Status PortType PortPri PortNo PortKey PortState Weight
GigabitEthernet0/0/10 Selected 1GE 40000 11 305 10111100 1
GigabitEthernet0/0/11 Selected 1GE 32768 12 305 10111100 1
GigabitEthernet0/0/12 Unselect 1GE 32768 13 305 10100000 1
Partner:
--------------------------------------------------------------------------------
ActorPortName SysPri SystemID PortPri PortNo PortKey PortState
GigabitEthernet0/0/10 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 11 305 10111100
GigabitEthernet0/0/11 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 12 305 10111100
GigabitEthernet0/0/12 32768 4c1f-cce9-3ef5 32768 13 305 1010000
LACP抢占功能
LACP抢占功能可以使优先级较高的接口总是能够成为活动接口。当高优先级接口由于故障切换到非活动状态再次恢复时，抢占功能可以使高优先级接口抢占低优先级接口，成为活动接口。
配置抢占功能的同时，为其配置一个时延，也就是非活动接口切换为活动接口之前需要等待的时间，避免链路切换导致Eth-Trunk中的数据传输不稳定
- lacp preempt enable：Eth-Trunk接口视图命令，为当前Eth-trunk接口启用LACP的抢占功能
- lacp preempt delay delay-time：Eth-Trunk接口视图命令，为当前Eth-trunk配置LACP抢占时延，默认时延是30s
链路两端都进行相同的配置时，才会触发抢占功能。
1 | [SW1]interface Eth-Trunk 1 |
测试LACP备用接口
通过模拟SW1的g0/0/11接口故障，观察Eth-Trunk中活动的接口的切换。当SW1的g0/0/11故障(关闭)时，Eth-Trunk状态迅速完成了切换，g0/0/10从非活跃状态切换为活跃状态，无须等待10s，只要当g0/0/11恢复后，由于g0/0/11的优先级高于g0/0/10而要抢占活动接口，LACP抢占才会时延10s。即：发生故障立即切换不等待，故障恢复抢占需等待时间
1 | [SW1]int g0/0/11 |
测试活动链路阈值
前面设定Eth-Trunk 1 的活动链路下限阈值是2，如果当前配置关闭两个端口g0/0/11和g0/0/12，只留下一个端口g0/0/10，会导致Eth-Trunk 1变为down状态。
- display trunkmembership eth-trunk 1：查看Eth-Trunk接口的状态以及成员接口的状态
1 | [SW1]int g0/0/11 |
再次开启g0/0/11和g0/0/12，Eth-trunk 1恢复正常。
1 | [SW1-GigabitEthernet0/0/11]q |
LACP负载分担方式
可以通过配置LACP负载分担方式，将不同的数据流分布在不同的活动链路上，为了避免发生数据包乱序情况，应设置通过同一条活动链路发送同一个数据流。使用散列算法生成数据流的散列值，交换机根据散列值在Eth-Trunk中选择对应的出接口，每条数据流计算出的散列值不同，这样既保证了通过同一条链路发送同一个数据流的数据帧，也能够让多条活动链路负载分担不同的数据流。
散列值计算因素：
- 目的IP地址
- 目的MAC地址
- 源IP地址
- 源MAC地址
- 源IP地址异或目的IP地址
- 源MAC地址异或目的MAC地址
Eth-Trunk链路两端设备上的负载分担方式可以不一致，因为负载分担只对本地设备出方向的流量有效果，所以两端配置互相不影响。
- load-balance {dst-ip | dst-mac |src-ip|src-mac|src-dst-ip|src-dst-mac}：Eth-Trunk接口视图命令，配置Eth-Trunk的负载分担方式
1 | [SW1]interface Eth-Trunk 1 |
堆叠模式
多条物理链路可以捆绑为一条虚拟的逻辑链路，多台物理交换机也可以捆绑为一台逻辑上的交换机，以此提升冗余性，这就是堆叠技术。使用堆叠技术的几台交换机可以根据交换机的启动状态，优先级和MAC地址选举一台主交换机，这台主交换机负责管理逻辑交换机，并从其他交换机收集网络拓扑信息，同时选举一台备用交换机，在主交换机故障时接替主交换机。在完成选举后，其他交换机都会同步并运行主交换机的配置文件。管理员只需要对主交换机发起管理就可以管理整个堆叠。
- 集群：使用华为S12700系列的框式交换机完成堆叠，称为CSS（Cluster Switch System）集群交换机系统，只支持两台交换机
- 智能堆叠：使用华为S5700系列的盒式交换机，称为iStack（intelligent Stack）智能堆叠，支持多台交换机
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