Koblingsaggregasjon er en teknikk som brukes i datanettverk , slik at flere nettverksporter kan grupperes og brukes som om de var en. Målet er å øke gjennomstrømningen utover grensene for en enkelt lenke, og muligens å få de andre havnene til å overta hvis en lenke går ned (redundans).
Avhengig av kontekst, kan vi finne forestillingen om koblingsaggregasjon under andre navn: LAG ( Link Aggregation ), Shortest Path Bridging , Ethernet trunk, EtherChannel, NIC teaming , port channel, port teaming, port trunking, link bundling, multi-link trunking (MLT), NIC bonding, network bonding, bonding, network fault tolerance (NFT) ...
Aggregasjonen av lenker implementeres oftest mellom porter på Ethernet- svitsjer eller mellom Ethernet-kort på datamaskiner under Linux , Unix eller Windows. Aggregering er imidlertid et generelt konsept som kan implementeres i hvert av de tre nedre lagene i OSI-modellen . For eksempel kan PLC- lenker samles på det elektriske nettverket (for eksempel IEEE 1901 (en) ). I et trådløst nettverk (f.eks. IEEE 802.11 ) kan en enhet kombinere flere frekvensområder til ett, noe som vil være mer omfattende. I lag 2 er det i tillegg til aggregering av Ethernet-lenker mulig å for eksempel aggregere langdistanse PPP- lenker med multilink PPP . På nettverkslaget (lag 3) kan vi sende IP-pakker ved å sende dem i tur og orden på forskjellige ruter, enten med turnstile- metoden , eller i henhold til en hash-verdi av de forskjellige feltene i IP-pakken.
Aggregerte grensesnitt kan dele den samme logiske adressen (for eksempel MAC eller IP ); tvert imot er det mulig å beholde sin egen adresse for hvert grensesnitt.
De fleste implementeringer i dag overholder paragraf 43 i IEEE 802.3-2005 Ethernet-standarden , oftere referert til som IEEE 802.3ad (navnet på arbeidsgruppen). Siden den gang har spesifikasjonen for koblingsaggregering hatt en uavhengig standard: IEEE 802.1AX . EtherChannel er en Cisco-versjon veldig nær 802.3ad.
Koblingsaggregasjon løser to problemer i Ethernet-nettverk:
Krav til båndbredde endres ikke lineært. Historisk har standard tilgjengelige hastigheter for Ethernet økt med en faktor på 10 for hver generasjon (10 Mbit / s , 100 Mb / s , 1 Gb / s , 10 Gb / s ). Hvis vi er nær en terskel, var løsningen å migrere til den nye generasjonen, ofte til en høy tilleggskostnad.
Den alternative løsningen, introdusert av de fleste nettverksprodusenter på begynnelsen av 1990-tallet, består i å kombinere to, tre eller fire fysiske Ethernet-koblinger til en enkelt logisk lenke via " Channel Bonding ". De fleste av disse løsningene krever manuell konfigurasjon.
Styrke tilgjengelighetenKoble til to enheter via en kobling innebærer tre individuelle feilpunkter : de to portene og selve koblingen, enten i sammenheng med en tilkobling fra en datamaskin til en bryter, eller i sammenheng med å koble til en bryter.
Flere fysiske tilkoblinger kan settes opp, men mange høyere nivåprotokoller var ikke designet for å bytte helt gjennomsiktig i tilfelle en feil.
I TCP / IP støttes absolutt ankomsten av uordnede pakker, men ytelsen er da veldig dårlig fordi dette ofte tolkes som tap av pakker og fører til retransmisjoner og bremsing av overføringen (i TCP brukes vanligvis transporten til å utføre dataoverføringer). I tillegg skal Ethernet ikke omorganisere rammene. Det er av disse grunnene at Ethernet-LAG-er i de fleste tilfeller ikke gir verken å sende pakkene tilfeldig på de fysiske koblingene, eller bare bruke dem etter hverandre, fordi det ikke er noen garanti for at en lenke ikke er litt raskere eller langsommere avhengig av dens fysiske lengde.
LAG Ethernet er nesten alltid implementert, så distribuer pakker som gransker topptekstene ( topptekstene ) , i det minste de for laget 2 (datalink) (for det enkleste utstyret), men hvis mulig samtidig de for lag 2 (datalink) / 3 ( Network) / 4 (Transport) , eller også etiketter MPLS og VLAN for å vurdere noen elementer; dette er vanlig tilfelle med moderne rutere. På denne måten vil en sesjon TCP- data, alltid med de samme elementene sett i overskrifter for hver retning ( MAC-adresser , IP-adresser , porter ), se at alle pakkene blir overført med den samme fysiske lenken. Dette forhindrer at pakker blir omorganisert (og dermed unngår katastrofal ytelse), men tillater ikke at en eneste økt overskrider hastigheten til en enkelt fysisk kobling. Det er med et tilstrekkelig stort antall forskjellige økter at det er mulig å utnytte den totale hastigheten til LAG i denne sammenheng.
Implementeringene bruker vanligvis begrepet hash beregnet fra adressene (og porter hvis det er aktuelt) som er til stede i overskriftene til pakkene, en hash hvis verdier er assosiert i en tabell med de forskjellige fysiske koblingene til LAG. Implementeringene kan være mer eller mindre effektive, og muligens gi tilleggselementer og prosedyrer for å oppdatere og endre distribusjonstabellen i tilfelle dårlige resultater (hvis en lenke er full i nærvær av andre lett lastede lenker for eksempel).
Innen koblingsaggregeringsfeltet tillater en automatisk konfigurasjonsprotokoll at flere enheter dynamisk kan administrere koblingsaggregater på en sammenhengende måte. Hovedtrekkene er som følger:
Blant de forskjellige eksisterende protokollene er driftsprinsippet likt. Et utstyr vil:
Når protokollen har konvergert til en stabil tilstand, vil enhetene fortsette å sende sine automatiske konfigurasjonspakker regelmessig, slik at de kan oppdage en "død" lenke ved fravær av en pakkemottak i en port. På det tidspunktet vil de oppdatere det berørte aggregatet for ikke lenger å bruke den døde lenken.
Den største fordelen med automatisk aggregeringskonfigurasjon fremfor manuell konfigurasjon er oppdagelsen av døde lenker. Via manuell konfigurasjon, i noen tilfeller tilkoblingsgrensesnittet, vil den døde lenken ikke gå "ned" på grunn av tilstedeværelsen av en annen, passiv enhet mellom de to bryterne. Bare bruk av pakker av typen "holde i live" kan oppdage en koblingsfeil. Uten denne deteksjonen, ved aggregeringsprotokollen, ville lenken fortsatt være i drift, og bryteren ville fortsette å sende data på denne lenken (som ville gå tapt).
LACP er en protokoll standardisert av IEEE i sin 802.3ad- standard og er implementert av forskjellige produsenter. Det gir en mekanisme for å kontrollere grupperingen av flere fysiske porter i en logisk kommunikasjonskanal.
Operasjonsprinsippet består i å sende LACP-pakker til partnerutstyret, direkte tilkoblet og konfigurert til å bruke LACP. LACP-mekanismen vil gjøre det mulig å identifisere om utstyret foran støtter LACP, og vil gruppere portene som er konfigurert på en lignende måte (hastighet, tosidig modus, VLAN, vlan koffert osv.)
Utstyr konfigurert til å bruke LACP kan fungere i to moduser:
PAgP er en Cisco-protokoll, og er derfor tilgjengelig på Cisco-svitsjer så vel som på riktig lisensierte enheter. Dens bruk gjør det mulig å forenkle og automatisere konfigurasjonen av koblingsaggregater (EtherChannel hos Cisco) ved å utveksle nødvendig informasjon mellom Ethernet-portene, på samme måte som LACP.
Utstyr konfigurert til å bruke PAgP kan fungere i to moduser:
Alle fysiske porter som tilhører en koblingsgruppe må være på en enkelt bryter. Dette etterlater et eneste feilpunkt: når bryteren støter på et problem, kan alle koblinger bli påvirket.
Imidlertid har de fleste leverandører definert proprietære utvidelser for å overvinne denne begrensningen: Flere fysiske brytere kan kombineres til en logisk bryter. For øyeblikket IEEE ennå ikke bestemt seg for standardisering av denne funksjonaliteten.
Bruk av homogene lenkerIEEE-standarden krever at hver kobling er i full-dupleks-modus og med samme hastighet (10, 100, 1000, 10.000 Mb / s ...).
På Linux , kernel lenkeaggregasjon støtte kan bli hardt-kompilert eller som en modul. Aggregerte lenker presenteres som et virtuelt nettverksgrensesnitt av operativsystemet . Verktøy lar deg starte kommandoer for å gruppere eller avgruppe grensesnitt.
Under Microsoft Windows innebærer koblingsaggregasjon vanligvis installasjon av en bestemt enhetsdriver og et dedikert verktøy som lar deg lage lenken og spesifisere type og egenskaper. Siden Windows Server 2012 R2-versjonen tilbyr Server Manager imidlertid koblingsaggregasjon (kalt NIC Teaming) direkte uten å måtte installere en tredjeparts kjørbar.
TelekomCisco tilbyr EtherChannel- teknologi , 802.3ad- standarden er faktisk en standardversjon av EtherChannel. Andre IP-er og produsenter av Ethernet-utstyr tilbyr også standardiserte og interoperable LAG-er.
Midlertidige lenker kan samles i det koblede telefonnettet .
Flere PPP- lenker (uavhengig av transportteknologi) kan samles på en BAS eller en NAS (en) ved bruk av MLPPP (MultiLink PPP) -protokollen.
Flere DSL- linjer kan grupperes for å øke båndbreddekapasiteten. I Storbritannia, for eksempel, brukes denne teknikken i områder langt fra utvekslinger , der enhetsraten til en linje er for lav til å gi den hastigheten som kreves av abonnenten alene.