Агрегирование линий связи в локальных сетях

Список ключевых слов: агрегирование линий связи, транк, динамический способ распределения кадров, статический способ распределения кадров, протокол управления агрегированием линий связи.

Агрегирование линий связи (физических каналов) между двумя коммуникационными устройствами в один логический канал является еще одной формой использования избыточных альтернативных связей в локальных сетях. (Агрегирование в общем смысле— это объединение нескольких элементов в единое целое. Результат агрегирования называют Агрегированным объектом - агрегатом).

Агрегирование линий связи повышает производительность сети. Так, на рисунке коммутаторы 1 и 3 соединены тремя параллельными линиями связи, что в три раза повышает производительность этого участка сети по сравнению со стандартным вариантом топологии дерева, которая не допускает таких параллельных связей. Повышение производительности связи между коммутаторами путем агрегирования линий связи в некоторых случаях является более эффективным, чем замена единственной линии связи более скоростной.

Объединив в агрегированный канал шесть портов Fast Ethernet, получим скорость передачи данных 600 Мбит/с.

При агрегировании отыскивается N маршрутов (где N ≥ 2), каждый из которых используется для одного потока, а при отказе какого-либо маршрута «пострадавший» поток переводится на любой из оставшихся (N - 1) работающих маршрутов.

Агрегирование линий связи используется как для связей между портами коммутаторов локальной сети, так и для связей между компьютером и коммутатором. Чаще всего этот вариант выбирают для высокоскоростных и ответственных серверов. В этом случае все сетевые адаптеры, входящие в транк, принадлежат одному компьютеру и разделяют один и тот же сетевой адрес. Поэтому для протокола IP или другого протокола сетевого уровня порты транка неразличимы, что соответствует концепции единого логического канала, лежащей в основе агрегирования.

Почти все методы агрегирования, применяемые в настоящее время, обладают существенным ограничением — в них учитываются только связи между двумя соседними коммутаторами сети и полностью игнорируется все, что происходит вне этого участка сети. Например, работа транка 1 никак не координируется с работой транка 2, и наличие обычной связи между коммутаторами 2 и 3, которая создает вместе с транками 1 и 2 петлю, не учитывается.

Поэтому технику агрегирования линий связи необходимо применять одновременно с алгоритмом покрывающего дерева — если администратор сети хочет использовать все топологические возможности объединения узлов сети. Для STA транк должен выглядеть как одна линия связи, тогда логика работы алгоритма останется в силе.

Необходимо отметить, что транк может быть односторонним или двусторонним. Принимая решение на какой порт отправить кадры данных каждый коммутатор контролирует только отправку кадра. Поэтому если оба коммутатора считают связывающие их каналы транком, то он будет двусторонним, в противном случае — односторонним.

Стандарт IEEE 802.3ad Link Aggregation обобщает эти подходы.