M-LAG簡(jiǎn)介

定義

M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group）即跨設(shè)備鏈路聚合組，是一種實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備鏈路聚合的機(jī)制，如圖1所示，將SwitchA和SwitchB通過peer-link鏈路連接并以同一個(gè)狀態(tài)和Switch進(jìn)行鏈路聚合協(xié)商，從而把鏈路可靠性從單板級(jí)提高到了設(shè)備級(jí)。

圖1?M-LAG示意圖

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目的

M-LAG作為一種跨設(shè)備鏈路聚合的技術(shù)，除了具備增加帶寬、提高鏈路可靠性、負(fù)載分擔(dān)的優(yōu)勢(shì)外，還具備以下優(yōu)勢(shì)：

• 更高的可靠性

  把鏈路可靠性從單板級(jí)提高到了設(shè)備級(jí)。

• 簡(jiǎn)化組網(wǎng)及配置

  可以將M-LAG理解為一種橫向虛擬化技術(shù)，將雙歸接入的兩臺(tái)設(shè)備在邏輯上虛擬成一臺(tái)設(shè)備。M-LAG本身提供了一個(gè)沒有環(huán)路的二層拓?fù)渫瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)冗余備份，極大的簡(jiǎn)化了組網(wǎng)及配置。

• 獨(dú)立升級(jí)

  兩臺(tái)設(shè)備可以分別進(jìn)行升級(jí)，保證有一臺(tái)設(shè)備正常工作即可，對(duì)正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)幾乎沒有影響。

M-LAG的基本概念

如圖1所示，用戶側(cè)設(shè)備Switch（可以是交換機(jī)或主機(jī)）通過M-LAG機(jī)制與另外兩臺(tái)設(shè)備（SwitchA和SwitchB）進(jìn)行跨設(shè)備鏈路聚合，共同組成一個(gè)雙活系統(tǒng)。這樣可以實(shí)現(xiàn)SwitchA和SwitchB共同進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)的功能，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

圖1?M-LAG基本拓?fù)?/p>

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下面介紹下M-LAG涉及的相關(guān)概念，如表1所示。

表1?M-LAG基本概念

概念

說明

DFS Group	動(dòng)態(tài)交換服務(wù)組DFS Group（Dynamic Fabric Service Group），主要用于部署M-LAG設(shè)備之間的配對(duì)，M-LAG雙歸設(shè)備之間的接口狀態(tài)，表項(xiàng)等信息同步需要依賴DFS Group協(xié)議進(jìn)行同步。
DFS主設(shè)備	部署M-LAG且狀態(tài)為主的設(shè)備，通常也稱為M-LAG主設(shè)備。
DFS備設(shè)備	部署M-LAG且狀態(tài)為備的設(shè)備，通常也稱為M-LAG備設(shè)備。 說明： DFS Group的角色區(qū)分為主和備，正常情況下，主設(shè)備和備設(shè)備同時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)行為沒有區(qū)別，僅在故障場(chǎng)景下，主備設(shè)備的行為會(huì)有差別。
雙主檢測(cè)鏈路	雙主檢測(cè)鏈路，又稱為心跳鏈路，是一條三層互通鏈路，用于M-LAG主備設(shè)備間發(fā)送雙主檢測(cè)報(bào)文。 說明： 正常情況下，雙主檢測(cè)鏈路不會(huì)參與M-LAG的任何轉(zhuǎn)發(fā)行為，只在故障場(chǎng)景下，用于檢查是否出現(xiàn)雙主的情況。雙主檢測(cè)鏈路可以通過外部網(wǎng)絡(luò)承載（比如，如果M-LAG上行接入IP網(wǎng)絡(luò)，那么兩臺(tái)雙歸設(shè)備通過IP網(wǎng)絡(luò)可以互通，那么互通的鏈路就可以作為雙主檢測(cè)鏈路）。也可以單獨(dú)配置一條三層可達(dá)的鏈路來作為雙主檢測(cè)鏈路（比如通過管理口）。
peer-link接口	peer-link鏈路兩端直連的接口均為peer-link接口。
peer-link鏈路	peer-link鏈路是一條直連鏈路且必須做鏈路聚合，用于交換協(xié)商報(bào)文及傳輸部分流量。接口配置為peer-link接口后，該接口上不能再配置其它業(yè)務(wù)。 為了增加peer-link鏈路的可靠性，推薦采用多條鏈路做鏈路聚合。
HB DFS主設(shè)備	通過心跳鏈路來協(xié)商的狀態(tài)為主的設(shè)備。 說明： 通過心跳鏈路報(bào)文來協(xié)商的設(shè)備HB DFS主備狀態(tài)在正常情況下，對(duì)M-LAG的轉(zhuǎn)發(fā)行為不會(huì)產(chǎn)生影響，僅用于二次故障恢復(fù)場(chǎng)景下，在原DFS主設(shè)備或備設(shè)備故障恢復(fù)且peer-link鏈路仍然故障時(shí)，觸發(fā)HB DFS狀態(tài)為備的設(shè)備上相應(yīng)端口Error-Down，避免M-LAG設(shè)備在雙主情況下出現(xiàn)的流量異常。
HB DFS備設(shè)備	通過心跳鏈路來協(xié)商的狀態(tài)為備的設(shè)備。 說明： 通過心跳鏈路報(bào)文來協(xié)商的設(shè)備HB DFS主備狀態(tài)在正常情況下，對(duì)M-LAG的轉(zhuǎn)發(fā)行為不會(huì)產(chǎn)生影響，僅用于二次故障恢復(fù)場(chǎng)景下，在原DFS主設(shè)備或備設(shè)備故障恢復(fù)且peer-link鏈路仍然故障時(shí)，觸發(fā)HB DFS狀態(tài)為備的設(shè)備上相應(yīng)端口Error-Down，避免M-LAG設(shè)備在雙主情況下出現(xiàn)的流量異常。
M-LAG成員接口	M-LAG主備設(shè)備上連接用戶側(cè)主機(jī)（或交換設(shè)備）的Eth-Trunk接口。 為了增加可靠性，推薦鏈路聚合配置為L(zhǎng)ACP模式。 M-LAG成員接口角色也區(qū)分主和備，與對(duì)端同步成員口信息時(shí)，狀態(tài)由Down先變?yōu)閁p的M-LAG成員接口成為主M-LAG成員口，對(duì)端對(duì)應(yīng)的M-LAG成員口為備。 說明： 僅在M-LAG接入組播場(chǎng)景下，M-LAG成員接口的主備角色存在轉(zhuǎn)發(fā)行為差異。

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M-LAG協(xié)議交互原理

基于M-LAG組成的雙活系統(tǒng)提供了設(shè)備級(jí)的可靠性，那么M-LAG是如何建立的？如圖 M-LAG的建立所示，M-LAG的建立過程有如下幾個(gè)步驟：

圖1?M-LAG的建立

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DFS Group配對(duì)

當(dāng)設(shè)備完成M-LAG配置后，設(shè)備首先通過peer-link鏈路發(fā)送DFS Group的Hello報(bào)文。當(dāng)設(shè)備收到對(duì)端的Hello報(bào)文后，會(huì)判斷報(bào)文中攜帶的DFS Group編號(hào)是否和本端相同，如果兩臺(tái)設(shè)備的DFS Group編號(hào)相同，則兩臺(tái)設(shè)備DFS Group配對(duì)成功。

DFS Group協(xié)商主備

配對(duì)成功后，兩臺(tái)設(shè)備會(huì)向?qū)Χ税l(fā)送DFS Group的設(shè)備信息報(bào)文，設(shè)備根據(jù)報(bào)文中攜帶的DFS Group優(yōu)先級(jí)以及系統(tǒng)MAC地址確定出DFS Group的主備狀態(tài)。

以SwitchB為例，當(dāng)SwitchB收到SwitchA發(fā)送的報(bào)文時(shí)，SwitchB會(huì)查看并記錄對(duì)端信息，然后比較DFS Group的優(yōu)先級(jí)，如果SwitchA的DFS Group優(yōu)先級(jí)高于本端的DFS Group優(yōu)先級(jí)，則確定SwitchA為DFS主設(shè)備，SwitchB為DFS備設(shè)備。如果SwitchA和SwitchB的DFS Group優(yōu)先級(jí)相同，比較兩臺(tái)設(shè)備的MAC地址，確定MAC地址小的一端為DFS主設(shè)備。

DFS Group的角色區(qū)分為主和備，正常情況下，主設(shè)備和備設(shè)備同時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)行為沒有區(qū)別，僅在故障場(chǎng)景下，主備設(shè)備的行為會(huì)有差別。

M-LAG成員接口協(xié)商主備

在DFS Group協(xié)商出主備狀態(tài)后，M-LAG的兩臺(tái)設(shè)備會(huì)通過peer-link鏈路發(fā)送M-LAG設(shè)備信息報(bào)文，報(bào)文中攜帶了M-LAG成員接口的配置信息。在成員口信息同步完成后，確定M-LAG成員接口的主備狀態(tài)。

與對(duì)端同步成員口信息時(shí)，狀態(tài)由Down先變?yōu)閁p的M-LAG成員接口成為主M-LAG成員口，對(duì)端對(duì)應(yīng)的M-LAG成員口為備，且主備狀態(tài)默認(rèn)不回切，即：當(dāng)M-LAG成員接口狀態(tài)為主的設(shè)備故障恢復(fù)后，先前由備狀態(tài)升級(jí)為主狀態(tài)的接口仍保持主狀態(tài)，恢復(fù)故障的M-LAG成員接口狀態(tài)為備，此處與DFS Group協(xié)商主備狀態(tài)不一致。

雙主檢測(cè)

協(xié)商出M-LAG主備后，兩臺(tái)設(shè)備之間會(huì)通過雙主檢測(cè)鏈路每1s發(fā)送一個(gè)M-LAG雙主檢測(cè)報(bào)文，15s為一個(gè)周期，若三個(gè)周期內(nèi)兩臺(tái)設(shè)備均能夠收到對(duì)端發(fā)送的雙主檢測(cè)報(bào)文，雙活系統(tǒng)即開始正常的工作；若三個(gè)周期內(nèi)未收到雙主檢測(cè)報(bào)文則心跳超時(shí)。一旦設(shè)備感知到peer-link故障，設(shè)備會(huì)按照每100ms發(fā)送三個(gè)雙主檢測(cè)鏈路報(bào)文，加速檢測(cè)。

在DFS Group配對(duì)失敗或者peer-link故障場(chǎng)景下，雙主檢測(cè)鏈路用于檢查是否出現(xiàn)雙主的情況。雙主檢測(cè)鏈路可以通過外部網(wǎng)絡(luò)承載（比如，如果M-LAG上行接入IP網(wǎng)絡(luò)，那么兩臺(tái)雙歸設(shè)備通過IP網(wǎng)絡(luò)可以互通，那么互通的鏈路就可以作為雙主檢測(cè)鏈路）。也可以單獨(dú)配置一條三層可達(dá)的鏈路來作為雙主檢測(cè)鏈路（比如通過管理口）。

雙主檢測(cè)鏈路通過管理網(wǎng)口互通，DFS Group綁定的管理網(wǎng)口IP地址要保證可以相互通信，管理網(wǎng)口下綁定VPN實(shí)例，保證雙主檢測(cè)報(bào)文與業(yè)務(wù)流量隔離。

雙主檢測(cè)鏈路通過業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)互通，DFS Group綁定的IP地址要保證可以三層互通。如果peer-link接口之間建立路由鄰居關(guān)系，則業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)雙主檢測(cè)報(bào)文會(huì)直接通過最優(yōu)路由經(jīng)peer-link鏈路傳輸。一旦peer-link故障，路由收斂期間，雙主檢測(cè)報(bào)文通過次優(yōu)路徑傳輸?shù)綄?duì)端，雙主檢測(cè)時(shí)間會(huì)慢0.5秒或者1秒的時(shí)間。

M-LAG同步信息

正常工作后，兩臺(tái)設(shè)備之間會(huì)通過peer-link鏈路發(fā)送M-LAG同步報(bào)文實(shí)時(shí)同步對(duì)端的信息，M-LAG同步報(bào)文中主要包括MAC表項(xiàng)、ARP以及STP等，并發(fā)送M-LAG成員端口的狀態(tài)，這樣任意一臺(tái)設(shè)備故障都不會(huì)影響流量的轉(zhuǎn)發(fā)，保證正常的業(yè)務(wù)不會(huì)中斷。

用戶可以通過display fei m-lag synchronization packet statistics查看支持的具體報(bào)文類型。

M-LAG應(yīng)用場(chǎng)景

M-LAG特性主要應(yīng)用于將服務(wù)器或交換機(jī)雙歸接入普通以太網(wǎng)絡(luò)、TRILL（Transparent Interconnection of Lots of Links）、VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network）和IP網(wǎng)絡(luò)。一方面可以起到負(fù)載分擔(dān)流量的作用，另一方面可以起到備份保護(hù)的作用。由于M-LAG支持多級(jí)互聯(lián)，M-LAG的組網(wǎng)可以分為單級(jí)M-LAG和多級(jí)M-LAG。

單級(jí)M-LAG場(chǎng)景

• 交換機(jī)的雙歸接入

  如圖1所示，為了保證可靠性，交換機(jī)在接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要考慮鏈路的冗余備份，采用部署MSTP等破環(huán)協(xié)議的方式可以實(shí)現(xiàn)，但是這種方式下鏈路的利用率很低，浪費(fèi)大量的帶寬資源。為了實(shí)現(xiàn)冗余備份同時(shí)提高鏈路的利用率，在SwitchA與SwitchB之間部署M-LAG，實(shí)現(xiàn)Switch的雙歸接入。這樣SwitchA與SwitchB形成負(fù)載分擔(dān)，共同進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，流量可以快速切換到另一臺(tái)設(shè)備，保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

  圖1?交換機(jī)雙歸接入應(yīng)用組網(wǎng)圖

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• 服務(wù)器的雙歸接入

  如圖2所示，為了保證可靠性，服務(wù)器一般采用鏈路聚合的方式接入網(wǎng)絡(luò)，如果服務(wù)器接入的設(shè)備故障將導(dǎo)致業(yè)務(wù)的中斷。為了避免這個(gè)問題的發(fā)生，服務(wù)器可以采用跨設(shè)備鏈路聚合的方式接入網(wǎng)絡(luò)，在SwitchA與SwitchB之間部署M-LAG，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的雙歸接入。SwitchA與SwitchB形成負(fù)載分擔(dān)，共同進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，流量可以快速切換到另一臺(tái)設(shè)備，保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

  服務(wù)器雙歸接入時(shí)的配置和一般的鏈路聚合配置沒有差異，必須保證服務(wù)器側(cè)和交換機(jī)側(cè)的鏈路聚合模式一致，推薦兩端均配置為L(zhǎng)ACP模式。

  圖2?服務(wù)器雙歸接入應(yīng)用組網(wǎng)圖

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多級(jí)M-LAG場(chǎng)景

如圖3所示，SwitchA和SwitchB之間部署M-LAG后，在SwitchC和SwitchD之間部署M-LAG并與下層的M-LAG進(jìn)行級(jí)聯(lián)，這樣不僅可以簡(jiǎn)化組網(wǎng)，而且在保證可靠性的同時(shí)可以擴(kuò)展雙歸接入服務(wù)器的數(shù)量。多級(jí)M-LAG互聯(lián)必須基于V-STP方式進(jìn)行配置。

圖3?多級(jí)M-LAG互聯(lián)應(yīng)用組網(wǎng)圖

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的M-LAG技术详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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