Network(네트워크)

LACP(Link Aggregation Control Protocol; IEEE 802.3ad)

hippo 데브옵스 2022. 7. 17. 15:55
  • 이더넷 네트워크에서 추가 장비의 구매 없이 또는 장비의 업그레이드 없이 물리적 대역폭과 회선의 이중화 구성을 가능하도록 하는 기술
  • 네트워크 장비 간에만 구성될 수 있는 것이 아니라 네트워크 장비와 서버의 랜카드 사이에도 적용 가능한 기술
  • 네트워크 장비와의 병렬적 링크 연결을 위해 서버에서는 하나의 랜카드에 다수의 인터페이스가 포함되어 있는 쿼드(Quad) 또는 옥탈(Octal) 랜카드(NIC)를 사용
  • 스패닝 트리 동작의 관점에서 보면 LACP(Link Aggregation Control Protocol)로 구성된 최대 8개(제조사마다 차이)의 물리적 회선은 하나의 논리적 회선으로 간주되기 때문에 루핑(Loop) 구조도 형성되지 않음
  • LACP는 IEEE 802.3ad로 표준화된 기술

LACP(IEEE 802.3ad)

  • 1990년대 중반에 대부분의 스위치 제조사들이 스위치 간의 대역폭을 확대시키는 방안으로 독자적인 링크 어그리게이션(Link Aggregation) 방법을 사용
  • 스위치들 마다 독자적인 링크 어그리게이션(Link Aggregation) 방법을 사용함으로 호환성에 문제 발생
  • 호환성 문제를 해결하기 위해 IEEE 802.3 그룹은 1997년 11월 회합에서 상호 호환성을 제공할 수 있는 링크 계층의 표준을 만들기 위해 연구 그룹을 구성
  • 표준 그룹에서 채택한 표준화 기술은 대부분 시스코의 100Mbps 패스트 이더 채널 기술을 도입해 정비
  • LACP의 구조는 패스트 이더 채널와 일부 특징을 제외하고는 매우 유사
  • 2000년에는 802.3ad에 기가 인터넷(1Gbps)을 수용
  • 현재 거의 모든 제조사가 자신의 네트워크 장비에 링크 어그리게이션(Link Aggregation)을 위해 802.3ad LACP 표준을 사용

LACP 동작 모드

  • LACP로 설정된 인터페이스 모드

    1. 능동모드(Active Mode)

      • 능동 모드로 설정된 인터페이스는 상대방 인터페이스로 LACP 설정을 협상하기 위해 LACP 협상 패킷인 LACP 데이터 유닛(LACPDU; LACP Data Unit)을 정기적으로 전송
      • 정기적 주기는 빠른 주기와 느린 주기의 설정
      • 빠른(fast time) 주기인 경우는 매초의 값을 갖음
      • 느린(slow time) 주기인 경우는 30초의 값을 갖음

    2. 수동 모드(Passive Mode)

      • 수동 모드로 설정되는 포트는 상대방이 전송하는 LACP 데이터 유닛(LACPDU; LACP Data Unit)를 수신해 현상이 성공될 때만 링크를 채널화함
      • LCAP 설정 시에는 반드시 두 장비 중 한대는 능동모드로 설정되어야함
      • LACP 데이터 유닛(LACPDU; LACP Data Unit) 프레임은 목적지 주소로 01-80-C2-00-00-02의 멀티캐스트 주소와 이더타입 0X8809를 사용해 이더넷 프레임으로 캡슐화함
  • 능동모드(Active)와 수동모드(Passive)의 차이
    1. LACP 연결 성립시에 누가 협상요청을 보내느냐의 차이
    2. Active일 경우 LACP 협상요청을 보낼 수 있고, Passive일 경우 받기만 가능
    3. Passive일 경우 상대가 요청할 경우에만 LACP모드로 동작
  • 양쪽 노드 모두 Active/Passive 중 하나를 고를 수 있으므로, 나올 수 있는 조합은 3가지
    1. Active / Active → 어느 쪽이든 협상요청을 할 수 있으므로 LACP로 동작
    2. Active / Passive → 한 쪽이 협상요청을 하고, 다른 쪽이 받아들이므로 LACP로 동작
    3. Passive / Passive → 아무도 협상요청을 하지 않으므로, LACP로 동작하지 않음

LACP 설정 시 제약 사항

  • 두 스위치 간에 채널을 설정하려면 최소한 한쪽 스위치가 반드시 능동 모드로 동작해야함
  • 양쪽이 모두 수동 모드로 설정되는 경우는 채널 설정이 불가능함
  • 링크에 LACP 채널을 구성하려면 같은 채널 그룹으로 설정되는 인터페이스의 제약사항
    1. 동일한 물리적 링크 속도
    2. 동일한 VLAN 번호(VLAN-ID)
    3. 스패닝 트리 설정을 갖고 전이중(Full-Duplex) 모드로 동작
    4. 점대점(Point to Point) 링크로 구성

링크 어그리게이션(Link Aggregation) 아키텍처 모델

  • 링크 어그리게이션(Link Aggregation)은 다수의 MAC 프레임을 수집 통합 → 분배 → 상위 계층으로 전달
  • 링크 어그리게이션 서브레이어(Link Aggregation Sublayer)는 LLC 계층과 MAC 계층 사이에 위치함
  • LAN에서 네트워크 자원을 효율적으로 활용하려고 데이터 링크 계층의 기능을 LLC 계층과 MAC 계층으로 나눠 처리 → 링크 어그리게이션(Link Aggregation)는 MAC과 LLC 계층 사이에 존재

물리적 포트의 어그리게이터 바인딩(Aggregator binding)

  • 실질적으로 물리적 포트를 논리적 링크인 채널로 묶는 것은 어그리게이션 제어(Aggregation Control)에 의해 수행됨 → 채널 묶는 것은 수동 설정이거나 자동의 LACP에서 수행
  • 어그리게이션 제어(Aggregation Control)가 임의의 링크를 어그리게이션(Aggregation)할지 결정하면 어그리게이션될 물리적 링크가 논리적 링크인 어그리게이터(Aggregator)로 바인딩(binding)됨
  • 물리적 링크가 어그리게이션되어 논리적 링크가 생성되면 프레임 분배와 수집 처리가 시작됨
  • 어그리게이션 제어(Aggregation Control)의 수행을 위해 링크 분배기(Distributor) 이전에 링크 수집기(Collector)가 활성화 되어야함, 만약 활성화 되지 못하면 불필요한 프레임 유실이 발생함

어그리게이터의 주소 할당

  • 어그리게이션된 논리적 인터페이스인 채널 포트는 채널된 물리적 포트 멤버 중 가장 낮은 물리적 주소를 갖는 인터페이스의 MAC 주소를 어그리게이션된 채널 포트의 논리적 주소로 사용
  • 물리적 인터페이스에 할당된 주소가 있음에도 불구하고 논리적 어그리게이션 인터페이스인 채널 포트를 위해 주소를 할당하는 데 대한 부담감을 덜기 위한 방법

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