一、基础理论

链路聚合(Link Aggregation),又称端口聚合或捆绑,其核心是将多个物理网络端口(如以太网口)逻辑捆绑为一个 “聚合端口”,形成一条高可用、高带宽的逻辑链路。很多人误以为它的作用仅为 “带宽翻倍”,但实际上其价值体现在以下四个方面:​

1.带宽弹性扩展:

打破单物理链路的带宽限制。例如,将 4 条 1Gbps 以太网链路聚合后,理论上可获得 4Gbps 的逻辑带宽(实际带宽受负载分担算法影响,通常能达到 3.5Gbps 以上),满足服务器集群、存储阵列、核心交换机等高频数据传输场景的需求。尤其适用于视频点播、大数据同步、云计算租户网络等对带宽敏感的业务。​

2.链路冗余与高可用:

聚合组内的多条物理链路互为备份。当其中一条链路因故障(如网线断裂、端口损坏)中断时,数据会自动切换到其他正常链路传输,无需人工干预,切换时间通常在毫秒级(动态聚合协议下更优)。这彻底解决了单链路故障导致的网络中断问题,是金融、医疗、工业控制等关键业务的 “可靠性基石”。​

3.简化网络管理:

聚合后的逻辑链路可作为一个整体进行配置(如 VLAN 划分、ACL 策略、QoS 优先级),无需对每条物理链路单独设置,减少了配置复杂度和出错概率。同时,逻辑链路的 “透明性” 让上层应用无需感知底层链路的变化,降低了系统耦合度。​

4.聚合链路负载分担:

“流” 为单位的智能分发​链路聚合并非简单的 “链路叠加”,其负载分担机制直接影响带宽利用率和传输稳定性。核心原则是:基于 “流”(Flow)进行负载分担,而非基于单个数据包。​

二、延伸理论

1.什么是 “流”?​

“流” 是指具有相同特征的一组数据包,通常通过以下参数组合定义(可配置):​

源 IP 地址 + 目的 IP 地址​

源端口号 + 目的端口号​

协议类型(TCP/UDP/ICMP 等)​

VLAN ID、物理端口等(扩展参数)​

例如,一台主机(192.168.1.10)向服务器(10.0.0.5)的 80 端口发起的 HTTP 请求,所有相关数据包会被判定为 “同一流”。

2.负载分担的核心逻辑​

聚合组会为每个 “流” 计算一个哈希值(Hash),并根据哈希值将该流固定映射到聚合组内的某一条物理链路。​

不同的流会被分配到不同的链路,从而实现多条链路的负载均衡。​

关键优势:同一流的数据包始终通过同一条链路传输,避免了数据包乱序(Out-of-Order)问题,确保 TCP 等面向连接的协议正常工作。​

3. 常见负载分担算法​

基于 IP 地址的哈希:仅使用源 IP + 目的 IP 计算哈希,适用于客户端数量多、IP 分布均匀的场景(如 Web 服务器集群)。​

基于端口的哈希:使用源 IP + 目的 IP + 源端口 + 目的端口计算哈希,适用于单客户端与服务器建立多个连接的场景(如 FTP 多线程传输、数据库连接池)。​

基于协议 + IP + 端口的哈希:适用混合协议场景(如同时传输 TCP 数据和 UDP 视频流),分发更精准。​

4. 负载倾斜

负载分担的效果依赖于 “流” 的分布均匀性:如果某一时间段内大量流的哈希值映射到同一条链路,会导致该链路拥塞,而其他链路闲置(即 “负载倾斜”)。​

解决方案:合理配置哈希参数(如增加端口维度)、避免单一大流量流(如尽量拆分超大文件传输为多流)、选择支持动态哈希调整的设备。

三、链路聚合分类:静态聚合 vs 动态聚合(LACP)

对比维度

静态聚合(Static Aggregation)

动态聚合(LACP 协议)

协议依赖

无,无需协商

依赖 LACP(IEEE 802.3ad 标准)

链路协商

手动配置聚合组,双方设备需手动指定相同的物理端口加入聚合组,无自动协商机制

双方通过 LACP 协议交互 Hello 报文,自动发现可聚合的端口、协商链路参数(如速率、双工模式),自动组建聚合组

故障检测

仅能检测物理链路故障(如网线断开),无法检测链路层逻辑故障(如端口协商失败、光纤衰减)

除物理故障外,通过 LACP 报文交互检测链路连通性,可快速发现逻辑故障(检测时间通常 < 1 秒)

灵活性

低,新增 / 删除链路需手动配置双方设备,易出错

高,支持热插拔:新增链路时自动加入聚合组,故障链路自动退出,无需人工干预

兼容性

所有支持链路聚合的设备均兼容(无协议限制)

需双方设备均支持 LACP 协议(主流交换机、服务器网卡均支持)

适用场景

小型网络、设备不支持 LACP(如老旧交换机)、对配置简化要求低的场景

中大型网络、关键业务系统、需要高灵活性和高可靠性的场景(如数据中心、核心交换机互联)

四、实验配置

1.实验拓扑

2.静态聚合配置命令

对SW1、SW2:

int Bridge-Aggregation 1

int range g1/0/1 to g1/0/2

port link-aggregation group 1

int Bridge-Aggregation 1 # 推荐先加入聚合组后再改聚合端口的类型

port link-type trunk

查看端口聚合状态信息:display link-aggregation verbose或者display link-aggregation summary

3.动态聚合配置命令

旧版本的设备可在在静态聚合命令基础上多加一条命令

int Bridge-Aggregation 1

link-aggregation mode dynamic

新版本建议先设置动态聚合命令再添加端口成员进聚合组

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