In een eerdere “Ask Eric” sessie kreeg ik de vraag: Wat kan je doen met een LAG en hoe werkt dit samen met VLAN’s.
Door het toenemende verkeer tussen switches onderling wordt er vaak overwogen om een extra netwerkkabel (LAG) tussen switches aan te leggen. Dit kan echter niet zomaar want dan ontstaat er een zogenaamde loop en daar kan Ethernet niet mee overweg. In deze blog wil ik graag iets meer vertellen over LACP, dit is het protocol wat ervoor zorgt dat je switches of ook andere netwerk devices, bijvoorbeeld een fileserver, met twee of meer kabels kunt aansluiten. Ook bespreken we dat buiten extra snelheid, LACP ook nog iets kan betekenen met betrekking tot het redundant aansluiten van apparatuur. Bijvoorbeeld, hoe kan de combinatie LACP en NETGEAR stacking bijdragen in het doorvoeren van sterk verbeterde redundantie binnen een netwerk. Hoe zit het met Pro-AV instellingen voor LACP? We besluiten dit blog met wat extra informatie over de relatie tussen VLAN’s en LACP

 

LAG/LACP

De afkorting LAG staat voor “Link Aggregation Group” en dit verklaart enigszins de doelstelling, namelijk het combineren van meerdere parallelle netwerkverbindingen tussen netwerk devices, ten gunste van het mogelijk vergroten van de data doorvoer. Tevens verbeterd een LAG de redundantie van deze koppeling omdat de data over een alternatieve kabel kan ‘stromen’. Maar om de verwarring groter te maken hebben fabrikanten allerlei mooie termen bedacht met als bijvoorbeeld;

  • port trunking
  • link bundling
  • link bonding
  • Ethernet/network/NIC bonding
  • channel bonding, port channeling
  • NIC teaming
  • port channel
  • multi-link trunking

Aangezien het in de praktijk zo is, dat een netwerkkaart in een server, een grotere telefooncentrale, netwerk switch etc. allemaal moeten kunnen samenwerken voldoen de meeste van de bovengenoemde termen aan de LACP (802.1AX en voorheen 802.3ad) standaard. Je kan dus dankzij deze standaard, compatible netwerkdevices van verschillende fabrikanten met elkaar verbinden. LACP staat overigens voor “Link Aggregation Control Protocol”.

 

Vuistregels voor LACP

Wat zijn de punten van aandacht: Bij LACP dienen de gebruikte poorten van gelijke en full-duplex snelheid te zijn. Het heeft hierdoor geen zin om een combinaties van bijvoorbeeld één 10Gbps poort met een 1Gbps in een trunk samen te voegen. Het maakt overigens niet uit of er van een mix van koper- of fiber aansluitingen gebruik wordt gemaakt, zolang de snelheid maar gelijk is.

Ander punt waar veel vragen over zijn is de snelheid van de trunk. Hier krijg ik vaak de opmerking dat ondanks het feit dat er twee switches gekoppeld zijn met een LACP trunk van 2x 1Gbps, dat de snelheid van een sessie nooit 2Gbps bereikt….. en dat klopt! Het is een gegeven dat LACP een stream van ethernet pakketten altijd over dezelfde netwerk adapter/poort verzendt en zodoende wordt de snelheid nooit hoger dan één aansluiting van de betreffende trunk. In het genoemde voorbeeld, nooit hoger dan 1Gbps. Mooi voorbeeld uit de praktijk is met het aansluiten van een NAS gekoppeld met LACP op een switch. Hier verwacht men een verhoging van de snelheid. Maar zolang je hier met één werkplek een snelheidstest doet richting de NAS dan zie je hetzelfde verschijnsel, namelijk de snelheid komt niet hoger dan de waarde van één van ethernet aansluitingen binnen de trunk. Uiteraard is het wel zo dat als je hier met meerdere werkplekken tegelijkertijd test, dat de totale snelheid tot de som van het aantal gebruikte poorten komt.

 

LACP Haching voor load-balancing

Bij LACP is het mogelijk om het netwerkverkeer te balanceren over de poorten binnen de trunk. Voordeel is al besproken in de vorige alinea, namelijk een algehele snelheidsverbetering, maar ook redundantie kan een reden zijn om van LACP, gebruik te maken. Immers als een van de poorten of netwerkkabels uitvalt, dan kan het netwerkverkeer nog altijd via de andere aansluiting(en) zijn bestemming bereiken.

Om netwerkverkeer zo goed mogelijk te verdelen over de aansluitingen binnen een trunk, wordt gebruik gemaakt van verschillende algoritmen. In jargon noemen we dit hashing, dit proces zorgt ervoor dat alle pakketten van één data stream (packet sequence) over dezelfde kabel binnen de trunk getransporteerd zal worden. In de praktijk zijn er grofweg 2 hash categorieën, namelijk op basis van Layer 2 (MAC-adressen) en op Layer 3 en 4 (IP-informatie) binnen de ethernet pakketten. Overigens wordt de benodigde hash informatie bij dit proces gehaald uit de header van de ethernet pakketten.

Een NETGEAR Smart Switch ondersteunt alleen hashing op L2 niveau en een NETGEAR Managed Switch ondersteunt zowel L2 als L3, L4 hashing. Kleine tip: Als je twee LACP devices op elkaar aansluit dan dienen aan beide zijden de hash waarde hetzelfde ingesteld te worden.

 

LACP en NETGEAR Stacking

In een eerdere blog hebben we al iets meer uitgelegd over wat NETGEAR onder stacking verstaat. Met het oog op redundantie willen we nog graag even de aandacht vestigen op het volgende: Het is met een NETGEAR stack, mogelijk om een LACP-trunk te maken op meerdere switches binnen deze stack. Normaal is LACP trunking voorbehouden tot aansluitingen op slechts één switch. Mooi voordeel is dat enkele NETGEAR M4300 switches gekoppeld in een stack zich gedragen als één logische switch en zodoende is het mogelijk om bijvoorbeeld een server of andere switch redundant aan te sluiten op de switches en zo een redundante oplossing te configureren. Uiteraard is het ook mogelijk om meerdere NETGEAR M4300 stacks via LACP met elkaar te koppelen waardoor de bedrijfszekerheid en de performance van het netwerk nog hoger wordt.

 

LACP en Pro-AV over IP

In het kader van Audio Video over IP verschijnen er steeds meer oplossingen voor specifieke doelgroepen waar een hoge resolutie met lage latency vereist is. Om deze lage latency en hoge resolutie te kunnen garanderen wordt er geen tot een minimale compressie toegepast bij deze op IP gebaseerde AV-decoders en encoders. Gevolg is dat er bij deze toepassing veel netwerkbandbreedte nodig is. Om deze belasting op te kunnen vangen voor streaming netwerkverkeer, gedistribueerd tussen meerdere switches, wordt er gebruik gemaakt van LACP trunking. Let er bij deze situatie (multicast) op, dat de hash mode voor deze trunk ingesteld moet worden op basis van Layer 2 hashing, dus op basis van MAC adressen. In het geval van een NETGEAR M4300, Hash Mode optie 3. Src/Dest MAC, VLAN, EType incomming port.

 

LACP en VLAN’s

Uiteindelijk het antwoord op de vraag van wat is nu de relatie tussen VLAN’s en een LACP trunk. In een NETGEAR-switch wordt een LACP trunk gepresenteerd als een poort. Hierdoor is het mogelijk om de VLAN Trunk en Access Port, bij NETGEAR meestal bekend als de Untag en Tag poort, net zoals je gewend bent in te stellen zoals je dit doet op een normale ethernet poort van de switch.

Heb je zelf een onderwerp voor een blog gerelateerd aan NETGEAR, stuur mij dan een email of schrijf in voor een van mijn volgende webinars.

 

Eric Lindeman
Sr. SE NETGEAR Benelux