Linkkien yhdistäminen on tietokoneverkoissa käytetty tekniikka , jonka avulla useita verkkoportteja voidaan ryhmitellä yhteen ja käyttää kuin ne olisivat yhtä. Tavoitteena on lisätä kapasiteettia yhden linkin rajojen yli ja mahdollisesti saada muut portit ottamaan haltuunsa, jos linkki menee alas (redundanssi).
Kontekstista riippuen voimme löytää käsityksen linkkien yhdistämisestä muilla nimillä: LAG ( Link Aggregation ), Shortest Path Bridging , Ethernet trunk, EtherChannel, NIC teaming , port channel, port teaming, port trunking, link bundling, multi-link kanavansiirto (MLT), verkkokortti, verkkoliitäntä, liimaus, verkon vikasietoisuus (NFT) ...
Linkkien yhdistäminen toteutetaan useimmiten Ethernet- kytkinten porttien välillä tai Ethernet- korttien välillä Linux- , Unix- tai Windows- tietokoneissa . Yhdistäminen on kuitenkin yleinen käsite, joka voidaan toteuttaa jokaisessa OSI-mallin kolmesta alemmasta kerroksesta . Esimerkiksi PLC- linkit voidaan koota sähköverkkoon (esimerkiksi IEEE 1901 (en) ). On langaton verkko (esim IEEE 802.11 ), laite voi yhdistää useita taajuusalueita yhdeksi, joka on laajempi. Kerroksessa 2, lisäksi aggregaatiota Ethernet-linkkejä, se on mahdollista, esimerkiksi yhteenlaskettu pitkän matkan PPP- yhteyksiä , joissa Multilink-PPP: . Verkkokerroksessa (kerros 3) voimme lähettää IP-paketteja lähettämällä ne vuorotellen eri reiteillä joko turnstile- menetelmällä tai IP-paketin eri kenttien hash-arvon mukaan.
Yhdistetyt rajapinnat voivat jakaa saman loogisen osoitteen (esimerkiksi MAC tai IP ); päinvastoin, on mahdollista säilyttää oma osoite jokaiselle käyttöliittymälle.
Suurin osa toteutuksista noudattaa nykyään IEEE 802.3-2005 Ethernet -standardin lauseketta 43 , jota kutsutaan useammin nimellä IEEE 802.3ad (työryhmän nimi). Siitä lähtien linkkien yhdistämismäärityksellä on ollut riippumaton standardi: IEEE 802.1AX . EtherChannel on Ciscon oma versio, joka on hyvin lähellä 802.3ad-versiota.
Linkkien yhdistäminen ratkaisee kaksi Ethernet-verkkojen ongelmaa:
Kaistanleveysvaatimukset eivät muutu lineaarisesti. Historiallisesti Ethernet-standardin käytettävissä olevat nopeudet ovat kasvaneet kertoimella 10 jokaisen sukupolven ajan (10 Mbit / s , 100 Mb / s , 1 Gb / s , 10 Gb / s ). Jos olemme lähellä kynnystä, ratkaisu oli siirtyminen uuteen sukupolveen, yleensä korkeilla lisäkustannuksilla.
Vaihtoehtoinen ratkaisu, jonka useimmat verkkovalmistajat esittivät 1990-luvun alussa, koostuu kahden, kolmen tai neljän fyysisen Ethernet-linkin yhdistämisestä yhdeksi loogiseksi linkiksi " Channel Bonding " -palvelun kautta . Suurin osa näistä ratkaisuista vaatii manuaalisen määrityksen.
Saatavuuden vahvistaminenKahden laitteen kytkeminen linkin kautta sisältää kolme erillistä vikapistettä : kaksi porttia ja itse linkin, joko yhteyden muodostamisen yhteydessä tietokoneesta kytkimeen tai kytkimen kytkemisen yhteydessä.
Useita fyysisiä yhteyksiä voidaan muodostaa, mutta monia ylemmän tason protokollia ei ole suunniteltu vaihtamaan täysin avoimesti toimintahäiriön sattuessa.
In TCP / IP : n tulo häiriintyneestä pakettien on varmasti tuettu, mutta suorituskyky on sitten erittäin huono, koska tämä tulkitaan usein pakettien katoamista ja johtaa uudelleenlähetysten ja hidastaa lähetyksen (vuonna TCP , kuljetukseen käytetään yleensä suorittamaan tiedonsiirrot). Lisäksi Ethernetin ei ole tarkoitus järjestää kehyksiä uudelleen. Näistä syistä Ethernet-paikalliset toimintaryhmät eivät useimmissa tapauksissa säädä pakettien lähettämisestä sattumanvaraisesti fyysisten linkkien kautta tai yksinkertaisesti niiden käyttämisestä yksi toisensa jälkeen, koska ei voida taata, että linkki ei ole hiukan nopeampi tai hitaampi kuin naapurinsa fyysisen pituuden mukaan.
LAG Ethernet on melkein aina toteutettu, joten jaa paketit, jotka tutkivat niiden otsikot ( otsikot ) , ainakin kerroksen 2 (datalinkki) paketit (yksinkertaisimmalle laitteelle), mutta jos mahdollista samanaikaisesti kerrosten 2 (datalinkki) / 3 ( Verkko) / 4 (Liikenne) , tai myös merkitsee MPLS: n ja VLAN : n joidenkin elementtien huomioon ottamiseksi; tämä on tavallista nykyaikaisissa reitittimissä. Tällä tavoin istunnon TCP- data, aina samalla tavalla kuin otsikoissa kussakin suunnassa ( MAC-osoitteet , IP-osoitteet , portit ), näkee kaikki paketit samalla fyysisellä linkillä. Tämä estää pakettien uudelleenjärjestämistä (ja siten välttää katastrofaalisen suorituskyvyn), mutta ei salli yksittäisen istunnon ylittää yksittäisen fyysisen linkin nopeutta. Riittävän suurella määrällä erilaisia istuntoja on mahdollista hyödyntää paikallisen toimintaryhmän kokonaisnopeutta tässä yhteydessä.
Toteutuksissa käytetään yleensä hajautuskäsitettä, joka on laskettu pakettien otsikoissa olevista osoitteista (ja tarvittaessa porteista ) , hash, jonka arvot liitetään taulukkoon paikallisen toimintaryhmän erilaisiin fyysisiin linkkeihin. Toteutukset voivat olla enemmän tai vähemmän tehokkaita, ja mahdollisesti tarjota lisäelementtejä ja menettelyjä jakelutaulukon päivittämiseksi ja muokkaamiseksi huonojen tulosten tapauksessa (jos linkki on täynnä esimerkiksi muiden kevyesti ladattujen linkkien läsnä ollessa).
Linkkien aggregaatioiden alalla automaattinen konfigurointiprotokolla sallii useiden laitteiden hallita dynaamisesti linkkikoostumuksia johdonmukaisella tavalla. Tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:
Toimintaperiaate on samanlainen useiden olemassa olevien protokollien joukossa. Laitteisto:
Kun protokolla on lähentynyt vakaaseen tilaan, laitteet jatkavat automaattisten kokoonpanopakettiensa säännöllistä lähettämistä, jotta ne voivat havaita "kuolleen" linkin ilman portissa olevaa pakettivastaanottoa. Siinä vaiheessa he päivittävät asianomaisen aggregaatin, jotta ne eivät enää käytä kuollutta linkkiä.
Automaattisen aggregaattikokoonpanon tärkein etu manuaaliseen konfigurointiin verrattuna on kuolleiden linkkien havaitseminen. Manuaalisen kokoonpanon avulla joissakin tapauksissa yhteysrajapinta, kuollut linkki ei mene "alas", koska kahden kytkimen välillä on toinen passiivinen laite. Vain "pidä hengissä" -tyyppisten pakettien käyttö voi havaita linkkivirheen. Ilman tätä havaitsemista, yhdistämisprotokollalla, linkki olisi edelleen toiminnassa ja kytkin jatkaisi tietojen lähettämistä tältä linkiltä (mikä menetettäisiin).
LACP on IEEE: n 802.3ad- standardissa standardoima protokolla, jonka eri valmistajat toteuttavat. Se tarjoaa mekanismin useiden fyysisten porttien ryhmittelyn ohjaamiseksi loogiseksi viestintäkanavaksi.
Toimintaperiaate koostuu LACP-pakettien lähettämisestä kumppanilaitteisiin, jotka on kytketty suoraan ja määritetty käyttämään LACP: tä. LACP-mekanismin avulla voidaan tunnistaa, tukevatko edessä olevat laitteet LACP: tä, ja ryhmittää samalla tavalla konfiguroidut portit (nopeus, kaksipuolinen tila, VLAN, vlan-runko jne.)
Laitteet, jotka on määritetty käyttämään LACP: tä, voivat toimia kahdessa tilassa:
PAgP on Ciscon oma protokolla, joten se on saatavana Cisco-kytkimissä ja asianmukaisesti lisensoiduissa laitteissa. Sen käyttö antaa mahdollisuuden helpottaa ja automatisoida linkkiyhdistelmien määritystä (Cthercon EtherChannel) vaihtamalla tarvittavat tiedot Ethernet-porttien välillä LACP-tavalla.
Laitteet, jotka on määritetty käyttämään PAgP: tä, voivat toimia kahdessa tilassa:
Kaikkien linkkiryhmään kuuluvien fyysisten porttien on oltava yhdellä kytkimellä. Tämä jättää yhden epäonnistumispisteen: kun kytkin havaitsee ongelman, kaikki linkit voivat vaikuttaa.
Useimmat toimittajat ovat kuitenkin määrittäneet omat laajennukset tämän rajoituksen voittamiseksi: useita fyysisiä kytkimiä voidaan yhdistää loogiseksi kytkimeksi. Tällä hetkellä , IEEE ei ole vielä päättänyt tämän toiminnon standardoinnista.
Homogeenisten linkkien käyttöIEEE-standardi edellyttää, että jokaisen linkin on oltava kaksisuuntaisessa tilassa ja samalla nopeudella (10, 100, 1000, 10000 Mb / s ...).
Käytössä Linux , kernel Linkkien yhdistäminen tukea voidaan kovaa koottu tai moduuli. Käyttöjärjestelmä esittää yhdistetyt linkit virtuaalisena verkkoliittymänä . Apuohjelmien avulla voit käynnistää komentoja liittymien ryhmittelemiseksi tai purkamiseksi.
Microsoft Windows -käyttöjärjestelmässä linkkien yhdistäminen edellyttää yleensä tietyn laiteohjaimen ja erillisen apuohjelman asentamista, jonka avulla voit luoda linkin ja määrittää sen tyypin ja ominaisuudet. Windows Server 2012 R2 -versiosta lähtien Server Manager tarjoaa kuitenkin linkkien yhdistämisen (nimeltään NIC Teaming) suoraan asentamatta kolmannen osapuolen suoritettavaa tiedostoa.
TeleviestintäCisco tarjoaa EtherChannel- tekniikkaa , 802.3ad- standardi on itse asiassa EtherChannelin standardoitu versio. Muut IP-osoitteet ja Ethernet-laitteiden valmistajat tarjoavat myös standardoituja ja yhteentoimivia paikallisia toimintaryhmiä.
Väliaikaiset linkit voidaan koota kytkettyyn puhelinverkkoon .
Useat linkit PPP (kuljetustekniikoista riippumatta) voidaan koota BAS: lle tai NAS: lle (in) protokollan MLPPP (Multilink PPP) avulla.
Useat DSL- linjat voidaan ryhmitellä yhteen kaistanleveyden kapasiteetin lisäämiseksi. Esimerkiksi Yhdistyneessä kuningaskunnassa tätä tekniikkaa käytetään alueilla, jotka ovat kaukana pörsseistä , joissa linjan yksikkönopeus on liian pieni tarjoamaan vain tilaajan vaatima nopeus.