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求 802.3ad协议
利用802.3ad实现链路聚合\r\n\r\n--- 尽管很难相信,但是对于局域网交换机之间以及从交换机到高需求服务的许多网络连接来说,1Gbps的带宽是不够的。除了ISP、应用服务提供商、流媒体提供商这类企业之外,传统企业网络管理员也会感到自己服务器连接上的带宽压力。 \r\n\r\n---- 用于局域网交换机端口和高端服务器网卡的基于标准的链路聚合技术将帮助用户减少这种压力。制订于1999年年中的802.3ad 标准定义了如何将两个以上的千兆以太网连接组合起来为高带宽网络连接实现负载共享、负载平衡以及提供更好的弹性。 \r\n\r\n\r\n\r\n---- 这并不是一种新概念,许多厂商支持用于10/100Mbps 以太网和FDDI 的专用“干线”技术(trunking)已经有很多年了。这一标准的独特之处在于标准化实现链路聚合,802.3ad 意味着一直用于将多个低速端口组合起来形成更快的点到点逻辑链路的专用技术的终结。 \r\n\r\n---- Cisco 公司的专用Inter-Switch Link 干线技术(交换机互联链路,ISL)和Adaptec公司的Duralink端口聚合软件只是许多交换机和网卡制造商支持的流行聚合技术中的两项技术。这类技术所存在的基本问题以及我们现在之所以采用802.3ad的理由是,它们只是设计用于单一品牌网络设备的。这对于需要更快速的“聚合式”链路但想使用不同品牌的网络硬件的网络管理员来说,意味着很大的麻烦。 \r\n\r\n---- 随着交换机和网卡厂商开始推出支持802.3ad的产品,你会看到在不同网卡和交换机产品中出现越来越多的兼容性,并会看到其他一些重要好处。 \r\n\r\n---- 首先,这项标准适用于10M、100M和1000Mbps 以太网。聚合在一起的链路可以在一条单一逻辑链路上组合使用上述传输速度,这就使用户在交换机之间有一个千兆端口以及3或4个100Mbps端口时有更多的选择,可以以负担得起的方式逐渐增加带宽。由于网络传输流被动态地分布到各个端口,因此在聚合链路中自动地完成了对实际流经某个端口的数据的管理。 \r\n\r\n---- 随着网络带宽需求不断地增长,可伸缩性至关重要。显然,它对于可以从添加更多千兆吞吐量中受益的骨干线路连接来说是件好事。我们不应忽视服务器的链路聚合,高性能服务器现在开始在千兆位范围内支持网络I/O。 \r\n\r\n---- 服务器不仅能正常地发送和接收如此巨量的数据,而且还有不少服务器具有剩余的CPU周期完成一些应用工作。在服务器功能变得更强、网络吞吐量需求变得更大的情况下,链路聚合为扩展留出了余地,最多可以支持8Gbps的全双工传输。 \r\n\r\n---- 802.3ad的另一个主要优点是可靠性。在链路速度可以达到8Gbps的情况下,链路故障将是一场灾难。关键任务交换机链路和服务器连接必须既具有强大的功能又值得信赖。即使一条电缆被误切断的情况下,它们也不会瘫痪,这正是802.3ad所具有的一个有趣的附带的好处。 \r\n\r\n---- 这项链路聚合标准在点到点链路上提供了固有的、自动的冗余性。换句话说,如果链路中所使用的多个端口中的一个端口出现故障的话,网络传输流可以动态地改向链路中余下的正常状态的端口进行传输。这种改向速度很快,当交换机得知媒体访问控制地址已经被自动地从一个链路端口重新分配到同一链路中的另一个端口时,改向就被触发。然后这台交换机将数据发送到新端口位置,并且在服务几乎不中断的情况下,网络继续运行。 \r\n\r\n---- 目前实际支持802.3ad的产品还不多,因此还不能对此期望太多。不过,在今后几个月中,许多制造商将推出支持链路聚合技术的产品。这正是许多网络管理人员在自己的网络中所希望有、应当有以及需要的东西。\r\n\r\n链路聚合——一种提高带宽的好办法 \r\n\r\n 从一项技术中得到两种好处是网络管理员的梦想。链路聚合——一种获得基干冗余和增量带宽扩充的方法——现在正在从厂商专有向基于标准的工具过渡。 \r\n 新出现的IEEE 802.3ad规范将会让转换器到转换器以及转换器到服务器的增量带宽得到增加,这样也能为以太网网络带来固有的故障转移(failover)能力。 \r\n 这项规范可以让那些想为遗留的100Mbps的快速以太网转换器增加带宽的机构受益。更重要的是,它可以让那些机构通过使用千兆位以太网转换器来建立高带宽的弹性基干网。 \r\n 如果没有链路聚合,用来防止Layer 2 互联网桥上回路的生成树协议(Spanning Tree Protocol)就会阻止带宽的增加。生成树(Spanning Tree)在任何两个站之间只允许有一个物理链路,因此,它自动地使辅助链路处于备份方式。 \r\n\r\n\r\n\r\n \r\n图1 HOW IT WORKS \r\n\r\n\r\n\r\n 链路聚合的工作方式是使2至6条、或者更多的物理链路对生成树协议和任何其它的Layer 2或Layer 3协议而言,看似只是一条逻辑链路。同时,链路聚合通过让这些物理链路能够作为彼此的备份,从而使自动的故障转移成为可能。 \r\n 因为有这样一些好处,一段时间以来,一些大的网络厂商一直提供链路聚合的专有版本,而且IEEE标准化程序的制订正在由802.3ad特别工作组进行。 \r\n 802.3ad规范为开放系统互连层2 (Open Systems Interconnection Layer 2),即媒体访问控制(MAC)层上的常规以太网协议栈增加了一个链路聚合子层。该子层有效地将下面的物理连接与它向更高级协议显示的新的MAC逻辑地址分隔开来。 \r\n 在这个子层内部,链路聚合控制协议(LACP)具备各种功能,从检验参与设备的配置及运行状态到执行向它们的物理链路分配包流(packet flow)所需的一些分配任务。LACP也执行接收输入包所需的收集任务。该协议还包含一项用来增加和删除物理链路的控制功能。 \r\n 分配机制决定哪些包流要从哪些物理链路上经过。如果遇到链路故障,这项控制功能就向“分配者”发出报警,“分配者”然后重新分配包流。由于这些工作是在OSI协议模式下面完成的,所以很快(一般在不到一秒的时间内)就能进行故障检测和重新选择。 \r\n 802.3ad规范中的一项关键要求是,对于Layer 2设备,包帧次序(packe frame order)应当作为需要次序保存的源至目的地的包流而被保存起来。这样可确保数据包在整个网络会话中保持同步。 \r\n 另一方面,Layer 3转换器和路由器也许会选择使用其高级智能为数据包重新排序,以此作为提供网络负载均衡的一种方式。 \r\n\r\n根据厂商实现来评估 \r\n\r\n 虽然802.3ad规范定义了链路聚合功能、接口和技术层,但它并没有明确规定厂商的确切实现方式。 \r\n 例如,它没有颁布执行分配功能的选择算法或协议。而选择算法是厂商通过自己的实现来增加价值的几个领域之一。 \r\n 厂商也能通过扩展该技术使之不仅与多链路而且与多转换一起工作,从而使自己与众不同。有了这项功能,就能为核心基干网增加另一层弹性。 \r\n 当然,链路聚合的好处在于其内部工作对应用程序来说是透明的。链路聚合因此为网络管理员提供了从现存拓扑结构中获得更多带宽以及更多弹性的一种相对简单的方式。 \r\n 比如,在转换器至服务器应用程序中,可以随冗余服务器网络接口卡一起增加多条快速以太网链路,以增加工作组设置中的带宽和弹性。 \r\n 在高端配置中,比如对成像或数字预压(prepress)应用程序而言,从服务器到转换器可以集合四条快速以太网链路,网络带宽的速率达到400Mbps。与此同时,这一带宽可以通过转换器至转换器基干,并利用在高速转换器之间聚合的六条千兆位以太网链路来得以扩充,达到6Gbps的巨大弹性带宽。 \r\n 链路聚合当前可以从厂商开发的工具中获得。通过802.3ad规范使该技术标准化将成为其新的内容。技术工作预计将在1999年前完成,而802.3ad估计在2000年3月之前获得正式批准。 \r\n 即使在今天,链路聚合在新产品评估中也是一个重要的项目,因为网络管理员们相信这一点:即一些重要厂商将会确保其工具与即将出现的标准正向兼容。 |
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