Agregace odkazů je technika používaná v počítačových sítích , která umožňuje seskupovat více síťových portů a používat je, jako by byly jeden. Cílem je zvýšit propustnost za hranice jednoho odkazu a případně nechat převzít převzetí ostatních portů, pokud dojde k výpadku odkazu (redundance).
V závislosti na kontextu můžeme pojem agregace odkazů najít pod jinými názvy: 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) ...
Agregace odkazů se nejčastěji provádí mezi porty ethernetových přepínačů nebo mezi ethernetovými kartami počítačů pod Linuxem , Unixem nebo Windows. Agregace je však obecný koncept, který lze implementovat v každé ze tří nižších vrstev modelu OSI . Například odkazy PLC lze agregovat v elektrické síti (například IEEE 1901 (en) ). V bezdrátové síti (např. IEEE 802.11 ) může zařízení kombinovat několik frekvenčních rozsahů do jednoho, což bude rozsáhlejší. Ve vrstvě 2 je kromě agregace ethernetových spojů možné například agregovat dálkové PPP spoje s vícelinkovým PPP . Na síťové vrstvě (vrstva 3) můžeme posílat IP pakety zasíláním postupně na různé cesty, buď pomocí turniketové metody , nebo podle hash hodnoty různých polí obsažených v IP paketu.
Agregovaná rozhraní mohou sdílet stejnou logickou adresu (například MAC nebo IP ); naopak je možné si pro každé rozhraní ponechat vlastní adresu.
Většina implementací dnes odpovídá článku 43 standardu IEEE 802.3-2005 Ethernet , který se častěji označuje jako IEEE 802.3ad (název pracovní skupiny). Od té doby má specifikace agregace odkazů nezávislý standard: IEEE 802.1AX . EtherChannel je proprietární verze společnosti Cisco velmi blízká standardu 802.3ad.
Agregace odkazů řeší dva problémy v sítích Ethernet:
Požadavky na šířku pásma se lineárně nemění. Historicky dostupné standardní rychlosti pro Ethernet se s každou generací zvýšily o faktor 10 (10 Mbit / s , 100 Mb / s , 1 Gb / s , 10 Gb / s ). Pokud jsme blízko prahové hodnoty, řešením bylo migrovat na novou generaci, obvykle za vysoké dodatečné náklady.
Alternativní řešení, které většina výrobců sítí zavedla na počátku 90. let, spočívá v kombinaci dvou, tří nebo čtyř fyzických ethernetových spojení do jednoho logického spojení prostřednictvím „ Channel Bonding “. Většina z těchto řešení vyžaduje ruční konfiguraci.
Posílení dostupnostiPřipojení dvou zařízení prostřednictvím odkazu zahrnuje tři jednotlivé body selhání : dva porty a samotné spojení, ať už v kontextu připojení z počítače k přepínači, nebo v souvislosti s připojením přepínače.
Lze provést více fyzických připojení, nicméně mnoho protokolů vyšší úrovně nebylo navrženo tak, aby se v případě poruchy úplně transparentně přepnulo.
V TCP / IP je příchod neuspořádaných paketů určitě podporován, ale výkon je pak velmi špatný, protože se to často interpretuje jako ztráta paketů a vede k opětovnému přenosu a zpomalení přenosu (v TCP se přenos obvykle používá k provedení datové přenosy). Navíc Ethernet nemá měnit pořadí rámců. Z těchto důvodů ethernetové MAS ve většině případů neposkytují ani náhodné odesílání paketů na fyzických odkazech, ani je jednoduše používají jeden po druhém, protože neexistuje záruka, že odkaz není o něco rychlejší nebo pomalejší než jeho soused, v závislosti na jeho fyzické délce.
LAG Ethernet jsou téměř vždy implementovány, takže distribuujte pakety zkoumající jejich záhlaví ( záhlaví ) , přinejmenším záhlaví vrstvy 2 (datový spoj) (pro nejjednodušší zařízení), ale pokud možno současně i vrstvy 2 (datový spoj) / 3 ( Network) / 4 (Transport) , nebo také označuje MPLS a VLAN , aby zvážila některé prvky; toto je obvyklý případ moderních směrovačů. Tímto způsobem uvidí data TCP relace , vždy se stejnými prvky, které jsou vidět v záhlavích pro každý směr ( MAC adresy , IP adresy , porty ), všechny své pakety přenášené stejným fyzickým odkazem. To zabrání přeuspořádání paketů (a vyhne se tak katastrofickému výkonu), ale neumožňuje, aby jedna relace překročila rychlost jednoho fyzického odkazu. Právě s dostatečně velkým počtem různých relací je možné v této souvislosti využít celkovou rychlost MAS.
Implementace obecně používají koncept hash vypočítaný z adres (a případně portů ) přítomných v hlavičkách paketů, hash, jehož hodnoty jsou v tabulce spojeny s různými fyzickými odkazy MAS. Implementace mohou být více či méně efektivní a mohou případně poskytovat další prvky a postupy pro aktualizaci a úpravu distribuční tabulky v případě špatných výsledků (pokud je odkaz plný například za přítomnosti dalších lehce načtených odkazů).
V oblasti agregací odkazů umožňuje automatický konfigurační protokol několika zařízením dynamicky spravovat agregace odkazů koherentním způsobem. Hlavní rysy jsou následující:
Mezi různými existujícími protokoly je princip fungování podobný. Zařízení bude:
Jakmile se protokol sblíží do stabilního stavu, zařízení budou i nadále pravidelně odesílat své automatické konfigurační pakety, aby mohla detekovat „mrtvý“ odkaz „absencí paketu na portu“. V tomto okamžiku budou aktualizovat ovlivněný agregát, aby již nepoužíval mrtvý odkaz.
Hlavní výhodou automatické konfigurace agregace oproti manuální konfiguraci je detekce mrtvých odkazů. Prostřednictvím ruční konfigurace, v některých případech rozhraní připojení, mrtvý spoj nepůjde „dolů“ kvůli přítomnosti jiného pasivního zařízení mezi dvěma přepínači. Pouze použití paketů typu „keep alive“ může detekovat selhání spojení. Bez této detekce by agregační protokol byl odkaz stále funkční a přepínač by pokračoval v odesílání dat na tomto odkazu (který by byl ztracen).
LACP je protokol standardizovaný IEEE v jeho standardu 802.3ad a je implementován různými výrobci. Poskytuje mechanismus pro řízení seskupování více fyzických portů do logického komunikačního kanálu.
Princip činnosti spočívá v odesílání paketů LACP do partnerského zařízení, přímo připojeného a nakonfigurovaného pro použití LACP. Mechanismus LACP umožní identifikovat, zda přední zařízení podporuje LACP, a seskupí porty nakonfigurované podobným způsobem (rychlost, duplexní režim, VLAN, vlan kufr atd.)
Zařízení konfigurované pro použití LACP může pracovat ve dvou režimech:
PAgP je proprietární protokol společnosti Cisco, proto je k dispozici na přepínačích Cisco i na řádně licencovaných zařízeních. Jeho použití umožňuje usnadnit a automatizovat konfiguraci spojovacích agregátů (EtherChannel v Cisco) výměnou potřebných informací mezi ethernetovými porty, způsobem LACP.
Zařízení konfigurované pro použití PAgP může pracovat ve dvou režimech:
Všechny fyzické porty patřící do skupiny odkazů musí být na jednom přepínači. To ponechává jediný bod selhání: když přepínač narazí na problém, mohou být ovlivněny všechny odkazy.
Většina prodejců však definovala proprietární rozšíření k překonání tohoto omezení: několik fyzických přepínačů lze kombinovat do logického přepínače. Aktuálně IEEE dosud nerozhodlo o standardizaci této funkce.
Použití homogenních odkazůStandard IEEE vyžaduje, aby každé propojení bylo v plně duplexním režimu a stejnou rychlostí (10, 100, 1000, 10 000 Mb / s ...).
V systému Linux lze podporu agregace propojení jádra kompilovat pevně nebo jako modul. Agregované odkazy jsou operačním systémem prezentovány jako virtuální síťové rozhraní . Obslužné programy vám umožňují spouštět příkazy do skupinových nebo skupinových rozhraní.
V systému Microsoft Windows agregace odkazů obvykle zahrnuje instalaci konkrétního ovladače zařízení a vyhrazeného nástroje, který umožňuje vytvořit odkaz a určit jeho typ a vlastnosti. Od verze Windows Server 2012 R2 však Server Manager nabízí agregaci odkazů (nazývanou NIC Teaming) přímo, aniž byste museli instalovat spustitelný soubor jiného výrobce.
TelekomunikaceSpolečnost Cisco nabízí technologii EtherChannel , standard 802.3ad je ve skutečnosti standardizovanou verzí EtherChannel. Ostatní výrobci IP a ethernetových zařízení také nabízejí standardizované a interoperabilní MAS.
Dočasné odkazy lze v přepojené telefonní síti agregovat .
Několik PPP odkazů (bez ohledu na jejich transportní technologie) lze agregovat na BAS nebo NAS (en) pomocí protokolu MLPPP (MultiLink PPP).
Několik linek DSL lze seskupit, aby se zvýšila kapacita šířky pásma. Například ve Velké Británii se tato technika používá v oblastech daleko od burz , kde je jednotková sazba linky příliš nízká na to, aby poskytovala pouze sazbu požadovanou předplatitelem.