路由交换技术电子教案-ch05-提升链路带宽与可靠性.docxVIP

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2025-03-21 发布于山东
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路由交换技术电子教案-ch05-提升链路带宽与可靠性.docx

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教案

序号

周次

授课形式

讲练结合

授课章节名称

项目5提升链路带宽与可靠性

教学目的

1.了解链路聚合的基本概念和作用

2.理解链路聚合的工作原理和模式

3.掌握链路聚合的配置方法

教学重点

1.理解链路聚合的工作原理。

教学难点

1.掌握链路聚合的配置方法。

使用教具

计算机、ppt、eNSP、触摸白板

课外作业

复习本节，预习下节

课后体会

同学们对本堂课的掌握情况良好

授课主要内容

本项目知识图谱

5.1链路聚合的基本概念

链路聚合（LinkAggregation，LA）又称Eth-Trunk，它通过将多个物理接口整合为一个逻辑接口，有效提升链路带宽和可靠性。链路聚合将两台设备之间的多条物理链路合并成一条具有高带宽的逻辑链路。上层应用视同一聚合组内的所有物理链路为一条逻辑链路，数据通过这条聚合链路进行传输。如图5-2所示，设备A与设备B间使用四条以太网链路相连，通过链路聚合将这四条链路合并成一条逻辑链路。这条逻辑链路的带宽是原先四条物理链路带宽的总和，从而实现了带宽的扩展。此外，这四条物理链路间存在相互备份的机制，增强了链路的稳定性。聚合后的链路接口仍能作为标准以太网接口使用，支持多种路由协议及其他网络功能。

图5-2链路聚合

1．链路聚合的优势

（1）增加网络带宽

链路聚合能够将多个物理链路合并为一个逻辑链路，使得合并后的总带宽等于各个接口带宽之和。当单个接口的数据流量增长，成为网络性能提升的障碍时，利用支持链路聚合的设备可以方便地扩展网络带宽。如果两台交换机之间配置了四条1Gbit/s的物理链路，通过链路聚合，它们之间就拥有一条4Gbit/s带宽的逻辑链路。值得注意的是，在网络生成树协议的环境中，聚合后的链路仍被视为一条链路。

（2）提升链路可靠性

链路聚合通过成员接口间的动态备份提高了链路的可靠性。当某条活动链路出现故障时，流量可以自动切换到其他可用的成员链路上，从而避免了单点故障导致的网络中断。这种冗余性对于确保网络的持续稳定运行至关重要。

（3）负载分担

在链路聚合组内，流量可以在各成员活动链路之间进行负载分担。这意味着网络流量可以被均匀分配到多个链路上，从而降低了单个链路过载的风险，提高了整体网络的性能和稳定性。负载分担还有助于优化网络资源的使用，确保网络在高负载情况下仍能保持良好的性能。

3．链路聚合的适用场景

链路聚合不仅限于两台交换机之间的应用，其适用范围广泛，包括交换机与路由器、路由器之间、交换机与服务器、路由器与服务器、服务器之间的连接。理论上，个人计算机之间同样能实现链路聚合。服务器本质上属于高性能计算机，但在网络环境中，其角色至关重要，需确保与其他设备的连接具备极高的可靠性，因此，服务器常采用链路聚合技术，以保障连接的高稳定性。

4．链路聚合的相关术语

（1）链路聚合组(LinkAggregationGroup，LAG)

LAG是由多条物理链路整合而成的逻辑链路，其两端分别配置了一个由多个物理接口聚合而成的逻辑接口，这个特殊的逻辑接口被命名为Eth-Trunk接口。

（2）成员接口/链路

Eth-Trunk接口/链路是由多个独立的物理接口/链路集合而成的。

（3）活动接口/链路

在Eth-Trunk中，负责数据帧传输的成员接口/链路被称为活动接口/链路。

（4）非活动接口/链路

在Eth-Trunk中，不负责数据帧传输的成员接口/链路被称为非活动接口/链路。

（5）聚合模式

将多条Trunk链路聚合成一条Eth-Trunk链路的方式称为链路聚合模式，包括手工模式和LACP模式。

5.2链路聚合模式

1．手工模式

在手工模式下配置Eth-Trunk时，所有步骤均需手工完成。此模式下，所有已加入的链路默认均为活动状态，共同分担数据传输任务，实现负载均衡。若某条活动链路发生故障，系统将自动调整，剩余活动链路将继续平均分担流量。

手工模式缺点如下。

（1）确保本端成员接口的对端接口来自同一设备，并且这些对端接口也应被加入到相同的链路聚合接口中。如图5-3所示，设备A成员接口的对端接口不是来自同一设备。

（2）由于设备间缺乏报文交互机制，因此管理员需要手动进行确认和配置。

（3）当某个物理接口发生故障时，设备仅能依赖物理层的状态信息来判断对端接口的工作状态。

图5-3设备A成员接口的对端接口不是来自同一设备

2．LACP模式

链路聚合技术中的手工模式能够整合多个物理接口为一个逻辑上的Eth-Trunk接口，以此增强网络带宽。此模式只能检测到同一聚合组内的成员链路有断路等有限故障，但是无法检测到链路断连、错连等故障。链路聚合控制协议（LinkAggregationControlProtocol，LACP）定义在802.3ad中，LACP模式不仅能够检测到同一聚合组内的成员链路