Agregación de relación

La agregación de relación o el puerto trunking o la atadura de relación o la vinculación de Ethernet/network/NIC o NIC combinar son el ordenador términos del paraguas conectados a una red para describir varios métodos de combinar conexiones de la red múltiples en la paralela para aumentar el rendimiento más allá lo que una conexión sola podría sostener, y proporcionar el despido por si una de las relaciones falle.

Estos el paraguas llama no sólo cercan estándares independientes del vendedor como el IEEE 802.1ax Link Aggregation Control Protocol (LACP) para Ethernet conectada, sino también varias soluciones patentadas.

La agregación se puede poner en práctica en cualquiera de las tres capas más bajas del modelo OSI. Los ejemplos triviales de la agregación en la capa 1 son la línea de energía (p.ej. IEEE 1901) y radio (p.ej. IEEE 802.11) dispositivos de la red que combinan bandas de frecuencia múltiples en una más amplia sola. Capa 2 (capa del enlace de datos, p.ej marco de Ethernet en LANes o multirelación PPP en WANs) la agregación típicamente ocurre a través de puertos del interruptor, que pueden ser puertos físicos o virtual manejado por un sistema operativo, p.ej como aquellos de vSwitch Abierto. La agregación también es posible en la capa 3 en el modelo OSI, es decir en la capa de la red (p.ej. IP o IPX), usar la programación del retorno al punto de origen, o basado en valores del picadillo calculó de campos en el jefe del paquete o una combinación de estos dos métodos. Sin tener en cuenta la capa en la cual la agregación ocurre, la carga de la red se equilibra a través de todas las relaciones. La mayor parte de métodos proporcionan failover/redundancy también.

La combinación puede ocurrir o tal que interfaces múltiples comparten una dirección lógica (es decir. MAC o IP), o se puede hacer tal que cada interfaz tiene su propia dirección. El antiguo requiere que ambos finales de una relación usen el mismo método de la agregación, pero tiene ventajas de rendimiento a éste.

Descripción

La agregación de relación se dirige a dos problemas con conexiones de Ethernet: limitaciones de la amplitud de banda y carencia de resistencia.

En cuanto a la primera cuestión: los requisitos de la amplitud de banda no escalan en línea recta. Las amplitudes de banda de Ethernet históricamente han aumentado por un orden de magnitud cada generación: 10 Megabit/s, 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s, 10,000 Mbit/s. Si un comenzó a chocar con techos de la amplitud de banda, entonces la única opción era moverse a la próxima generación que se podría costar prohibitivo. Una solución alternativa, introducida por muchos de los fabricantes de la red a principios de los años 1990, es combinar dos relaciones de Ethernet físicas en una relación lógica vía la vinculación del canal. La mayor parte de estas soluciones requirieron la configuración manual y el equipo idéntico a ambos lados de la agregación.

El segundo problema implica los tres puntos solos del fracaso en una conexión del puerto de cable del puerto típica. En el ordenador al interruptor habitual o en una configuración del interruptor a interruptor, el propio cable o cualquiera de los puertos el cable se enchufa puede fallar. Conexiones físicas múltiples se pueden hacer, pero muchos de los protocolos de nivel más alto no se diseñaron a failover completamente sin costuras.

Agregación de relación de IEEE

Proceso de estandarización

A mediados de los años 1990, la mayor parte de fabricantes del interruptor de la red habían incluido la capacidad de la agregación como una extensión patentada para aumentar la amplitud de banda entre sus interruptores. Pero cada fabricante desarrolló su propio método, que llevó a problemas de compatibilidad. El IEEE 802.3 grupo tomó un grupo de estudio para crear un estándar de la capa de relación interoperable en una reunión de noviembre de 1997. El grupo rápidamente consintió en incluir un rasgo de la configuración automático que añadiría en el despido también. Esto se hizo conocido como "el Protocolo de Control de la Agregación de Relación".

La liberación 802.3ad inicial en 2000

la mayor parte de esquemas gigabit que unen el canal usan el estándar IEEE de la Agregación de Relación que era antes la cláusula 43 del IEEE 802.3 estándar añadido en el marzo de 2000 por el IEEE 802.3ad grupo de trabajo. Casi cada fabricante de equipo de la red rápidamente adoptó este estándar conjunto sobre sus estándares patentados.

Muévase a 802.1 capa en 2008

La Ley de David notó en 2006 que 802.1 ciertas capas (tal como 802.1X seguridad) se colocaron en la pila del protocolo encima de la Agregación de Relación que se definió como una 802.3 subcapa.

Esta discrepancia se resolvió con la transferencia formal del protocolo al 802.1 grupo con la publicación de IEEE 802.1AX-2008 el 3 de noviembre de 2008.

Protocolo de control de la agregación de relación

Dentro de la especificación IEEE Link Aggregation Control Protocol (LACP) proporciona un método de controlar la atadura de varios puertos físicos juntos para formar un canal lógico solo. LACP permite que un dispositivo de la red negocie una atadura automática de relaciones enviando paquetes de LACP al par (dispositivo directamente relacionado que también pone en práctica LACP).

Ventajas a configuración estática

Notas prácticas

LACP trabaja enviando marcos (LACPDUs) abajo todas las relaciones que hacen permitir el protocolo. Si encuentra un dispositivo durante el otro final de la relación que también tiene LACP permitido, también enviará independientemente marcos a lo largo de las mismas relaciones que permiten las dos unidades descubrir relaciones múltiples entre sí y luego combinarlos en una relación lógica sola. LACP se puede configurar en uno de dos modos: activo o pasivo. En el modo activo siempre enviará marcos a lo largo de las relaciones configuradas. En el modo pasivo sin embargo, actúa ya que "hablan cuando dicho a", y por lo tanto se puede usar como un modo de controlar lazos casuales (como mucho tiempo como el otro dispositivo está en el modo activo).

Agregación de relación patentada

Además de los subestándares de la agregación de relación de IEEE, hay varios esquemas de la agregación patentados incluso Protocolo de la Agregación del Puerto y EtherChannel de Cisco, Multienlace de Nortel trunking, Multienlace de Hendidura Trunking, Multirelación de Hendidura Derrotada Trunking y Multirelación de Hendidura Distribuida Trunking, "Smartgroup" del ZTE o "EtherTrunk" de Huawei. Los dispositivos de la red más de alta cualidad apoyan una especie de agregación de relación y realizaciones basadas en el software – tal como el *BSD lagg paquete, Linux' conductor que establece lazos, dladm de Solaris etc. – también exista para muchos sistemas operativos.

Modos de la agregación en Linux (uniendo modos)

El Linux conductor que establece lazos proporciona un método a agregar interfaces de red múltiples en un interfaz avalado lógico solo. El comportamiento de los interfaces avalados depende del modo; en términos generales, los modos proveen a reserva caliente o servicios de equilibrio de la carga.

Política del retorno al punto de origen: Transmita paquetes en el pedido secuencial del primer esclavo disponible a través del último. Este modo proporciona el equilibrio de la carga y la tolerancia de la falta.

Política activa y de reserva: Sólo un esclavo en la obligación es activo. Un esclavo diferente se hace activo si, y sólo si, el esclavo activo falla. La Dirección MAC de la obligación está por fuera visible en sólo un puerto (adaptador de red) para evitar confuso el interruptor. Este modo proporciona la tolerancia de la falta. La opción primaria afecta el comportamiento de este modo.

Política de XOR: Transmita basado en [(Dirección MAC de la fuente XOR'd con la Dirección MAC del destino) modulo cuenta del esclavo]. Esto selecciona al mismo esclavo para cada Dirección MAC del destino. Este modo proporciona el equilibrio de la carga y la tolerancia de la falta.

Política de emisión: transmite todo en todos los interfaces del esclavo. Este modo proporciona la tolerancia de la falta.

IEEE 802.3ad agregación de relación Dinámica: Crea grupos de la agregación que comparten la misma velocidad y ajustes dobles. Utiliza a todos los esclavos en aggregator activo según el 802.3ad especificación.

Adaptable transmiten el equilibrio de la carga: el canal uniendo que no requiere ningún apoyo del interruptor especial. El tráfico sociable se distribuye según la carga corriente (calculado con relación a la velocidad) en cada esclavo. El tráfico de entrada es recibido por el esclavo corriente. Si el esclavo de recepción falla, otro esclavo asume la Dirección MAC del esclavo de recepción fracasado.

Equilibrio de la carga adaptable: incluye el equilibrio-tlb más reciben la carga que equilibra (rlb) para el tráfico IPV4, y no requiere ningún apoyo del interruptor especial. El equilibrio de la carga recibir es conseguido por la negociación ARP. El conductor de vinculación intercepta las Respuestas de ARP enviadas por el sistema local en su salida y superpone la dirección del hardware de la fuente con la dirección del hardware única de uno de los esclavos en la obligación tal que los pares diferentes usan direcciones del hardware diferentes para el servidor.

Uso

Columna vertebral de la red

La agregación de relación ofrece una manera barata de establecer una red de la columna vertebral rápida que transfiere mucho más datos que cualquier puerto solo o dispositivo pueden entregar. Aunque, en el pasado, varios vendedores usaran técnicas patentadas, la preferencia hoy debe usar el estándar IEEE, que se puede o establecer estáticamente o usando Link Aggregation Control Protocol (LACP). Esto permite que varios dispositivos se comuniquen simultáneamente con su velocidad del puerto solo llena sin permitir cualquier dispositivo solo monopolizar toda la capacidad de la columna vertebral disponible.

Las ventajas actuales varían basado en el método que equilibra la carga usado en cada dispositivo (los administradores pueden configurar algoritmos de equilibrio diferentes a cada final y esto realmente se anima a evitar la polarización del camino). La agregación de relación también permite que la velocidad de la columna vertebral de la red crezca incrementalmente cuando la demanda de la red aumenta, sin necesidad tener de sustituir todo y comprar el nuevo hardware.

La mayor parte de instalaciones de la columna vertebral instalan más tendido de cables o fibra pares ópticos que es al principio necesario, aun si no tienen necesidad inmediata para el tendido de cables adicional. Esto se hace porque los salarios son más altos que el coste del cable, y la marcha del cable suplementario reduce futuros salarios conectando a la red el cambio de necesidades. La agregación de relación puede permitir que el uso de estos cables suplementarios aumente velocidades de la columna vertebral para poco o ningún costo adicional si los puertos están disponibles.

Pedido de marcos

Equilibrando el tráfico, los administradores de la red a menudo desean evitar pedir de nuevo marcos de Ethernet. Por ejemplo, TCP sufre adicional elevado tratando con paquetes estropeados. Este objetivo se acerca enviando todos los marcos asociados con una sesión particular a través de la misma relación. Las realizaciones más comunes usan picadillos de L3 (es decir basado en la Dirección IP), asegurando que el mismo flujo siempre se envíe vía la misma relación física.

Sin embargo, según el tráfico, esto puede no proporcionar hasta la distribución a través de las relaciones en el tronco. Con eficacia limita la amplitud de banda del cliente en un conjunto a la amplitud de banda máxima de su miembro solo por sesión. Principalmente por esta razón el equilibrio de la carga de 50/50 nunca casi se alcanza en realizaciones verídicas; alrededor de 70/30 es más habitual. Los interruptores avanzados pueden emplear un picadillo de L4 (es decir usando números del puerto de TCP/UDP), que traerá el equilibrio más cerca a 50/50 ya que los flujos de L4 diferentes entre dos anfitriones pueden hacer el uso de relaciones físicas diferentes.

Eficacia de equipo

La agregación se hace ineficaz más allá de cierta amplitud de banda — según el número total de puertos en el equipo del interruptor. Un interruptor de gigabit de 24 puertos con dos troncos 8-gigabit usa dieciséis de sus puertos disponibles sólo para las dos conexiones del interinterruptor y deja sólo ocho de sus puertos 1-gigabit para otros dispositivos. Esta misma configuración en un interruptor de gigabit de 48 puertos deja 32 puertos 1-gigabit disponibles, y por tanto es mucho más eficiente (asunción por supuesto que aquellos puertos realmente son necesarios en la posición del interruptor).

Cuando un interruptor utiliza el 40-50% de sus puertos para la columna vertebral trunking, mejorar a un interruptor con más puertos o con una velocidad más alta que hace funcionar la base puede ser una mejor opción que añadir simplemente más interruptores, sobre todo si el viejo interruptor se puede reutilizar en otra parte en una parte menos crítica del rendimiento de la red.

Use en naipes de la interfaz de red

Los naipes de la interfaz de red (NICs) trunked juntos también pueden proporcionar relaciones de la red más allá del rendimiento de cualquier NIC solo. Por ejemplo, esto permite que un servidor de archivos central establezca una conexión 2-gigabit agregada usando dos NICs 1-gigabit trunked juntos. Note los datos el precio señalado todavía será 1Gbit/s, que puede ser engañoso según metodologías usadas para probar el rendimiento después de que la agregación de relación se emplea.

Note que Windows de Microsoft no apoya natalmente la agregación de relación (al menos hasta el Servidor de Windows 2008). Sin embargo, algunos fabricantes proporcionan el software a la agregación en su multipuerto NICs en la capa del controlador de dispositivos. Intel, por ejemplo, ha soltado un paquete para Windows llamado Advanced Networking Services (ANS) para ligar naipes de Gigabit e Intel Fast Ethernet. Nvidia también apoya "combinar" con su gerente/Cortafuego de Acceso de la Red Nvidia Tool. El CV también tiene un instrumento muy robusto que combina para NICs marcado del CV que tendrá non-etherchanneled en cuenta NIC combinar o que también apoyará varios modos de etherchannel (agregación del puerto) incluso 802.3ad con LACP.

Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, Mac OS X, OpenSolaris, Citrix XenServer, VMware ESX, y las distribuciones de Unix comerciales como el AIX ponen en práctica Ethernet adhiriéndose (trunking) a un nivel más alto y pueden tratar de ahí con NICs de fabricantes diferentes o conductores, mientras el NIC es apoyado por el grano.

Limitaciones

Interruptor solo

Con equilibrio-rr de modos, equilibrio-xor, emisión y 802.3ad todos los puertos físicos en el grupo de la agregación de relación deben residir en el mismo interruptor lógico, que en la mayor parte de guiones dejará un punto solo del fracaso cuando el interruptor físico con el cual ambas relaciones se relacionan vaya fuera de línea. La reserva activa de modos, el equilibrio-tlb y el alba del equilibrio también se pueden establecer con dos o más interruptores. Pero después failover (como todos otros modos), en algunos casos, las sesiones activas pueden fallar (debido a problemas arp) y tener para reanudarse.

Sin embargo, casi todos los vendedores tienen extensiones patentadas que resuelven un poco de esta cuestión: agregan interruptores físicos múltiples en un interruptor lógico., el IEEE todavía no ha destinado recursos de estandarizar este rasgo. El protocolo de Multirelación de hendidura trunking (SMLT) permite que relaciones de Ethernet múltiples se partan a través de interruptores múltiples en una pila, previniendo cualquier punto solo del fracaso, y además permitiendo todos los interruptores ser la carga equilibrada a través de interruptores de la agregación múltiples de la pila de acceso sola. Estos dispositivos sincronizan el estado a través de Inter-Switch Trunk (IST) tal que aparecen al conectador (acceso) el dispositivo para ser un dispositivo solo (bloque del interruptor) y prevenir cualquier copia del paquete. SMLT provee la elasticidad realzada de subsegundo failover y subsegunda recuperación para todos los troncos de la velocidad (10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1,000 Mbit/s y 10 Gbit/s) funcionando claramente a dispositivos del final.

Misma velocidad de relación

En la mayor parte de realizaciones, todos los puertos usados en una agregación consisten en el mismo tipo físico, como todos los puertos de cobre (10/100/1000BASE‑T), todos los puertos de la fibra del multimodo o todos los puertos de la fibra del monomodo. Sin embargo, todo el estándar IEEE requiere es que cada relación sea el dúplex total y todos ellos tienen una velocidad idéntica (10, 100, 1,000 o 10,000 Mbit/s).

Muchos interruptores son el independiente PHY, significando que un interruptor podría tener una mezcla de cobre, SX, LX, LX10 u otro GBICs. Mientras el mantenimiento de mismo PHY es el enfoque habitual, es posible agregar una fibra 1000BASE-SX para una relación y un 1000BASE-LX (camino más largo, diverso) para la segunda relación, pero la cosa importante consiste en que la velocidad será 1 dúplex total Gbit/s para ambas relaciones. Un camino puede tener un tiempo de tránsito ligeramente más largo pero el estándar se ha tramado así esto no causará una cuestión.

Falta de armonía de la agregación de Ethernet

La falta de armonía de la agregación se refiere a no corresponder al tipo de la agregación durante ambos finales de la relación. Algunos interruptores no ponen en práctica el 802.1AX estándar, pero apoyan la configuración estática de la agregación de relación. Por lo tanto la agregación de relación entre interruptores de manera similar estáticamente configurados trabajará, pero fallará entre un interruptor estáticamente configurado y un dispositivo que se configura para LACP.

Véase también

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