Транки и логические каналы

Агрегирование линий связи (физических каналов) между двумя коммуникаци­онными устройствами в один логический канал является еще одной формой ис­пользования избыточных альтернативных связей в локальных сетях.

Отлйчиетехнйки агрегирования линий связи от алгоритма покрывающего дерева достаточно •принципиально- '/;. •. ••• •• •. _!v

■ гАпгориш STA переводит избыточные связи в..горячий резерв* оставляя а рабочем со-~ стояний только минимальный набор линий, необходимых для обеспечения связности V сегод^тов^етилв случае повышается надежность, сети» но не ее производитель*

* носгп»^-';.. " V • •, v -...; '; •

• / При агрегировании физических каналов все избыточные связи остаются щ рабочем со­стоянии, В резу^ьше повышается как «нежность сети/так и ее производительность.

При отказе одной из составляющих агрегированного логического канала, кото­рый часто называют транком, трафик распределяется между оставшимися ли­ниями (рис. 16.3). На рисунке примером такой ситуации является транк 2, в ко­тором один из физических каналов (центральный) отказал, так что все кадры передаются по оставшимся двум каналам. Этот пример демонстрирует повыше­ние надежности при агрегировании.

Покажем теперь, как 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.

Например, несмотря на то что семейство Ethernet предлагает широкий выбор скоростей физического канала, от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с, десятикратное повы­шение скорости при переходе от одного стандарта Ethernet к другому не всегда нужно и экономически оправдано. Например, если в установленных в сети ком­мутаторах отсутствует возможность добавления модуля с портом Gigabit Ethernet, то повышение скорости на некоторых каналах до 1000 Мбит/с потребует полной замены коммутаторов. В то же время вполне возможно, что у таких коммутато­ров имеются свободные порты Fast Ethernet, поэтому скорость передачи данных можно было бы повысить, например, до 600 Мбит/с, объединив в агрегирован­ный канал шесть портов Fast Ethernet.

Агрегирование линий связи является обобщением одного из способов применения альтернативных маршрутов (см. раздел «Альтернативные маршруты» в главе 6): «Сеть заранее находит два маршрута, однако использует только один». 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.

Существует большое количество фирменных реализаций механизма агрегирова­ния линий связи. Наиболее популярные принадлежат, естественно, лидерам в секторе оборудования для локальных сетей. Это такие реализации, как Fast Ether- Channel и Gigabit EtherChannel компании Cisco, MultiLink Trunking компании Nortel, Adaptive Load Balancing компании Intel и ряд других. Стандарт IEEE 802.3ad Link Aggregation обобщает эти подходы.