以太网链路聚合技术，通常也被称为端口聚合、链路汇聚或其工业标准术语 IEEE 802.3ad（现在是 IEEE 802.1AX-2008 的一部分），是一种将多个物理以太网链路捆绑成一个逻辑上的单一高带宽链路的技术。
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它的核心思想是 “化零为整”。
核心目的：为什么要使用链路聚合？
在理解它“是什么”之前，更重要的是理解它“为什么”要存在,链路聚合主要解决以下四个核心问题：
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增加带宽（增加吞吐量）
- 问题：单个物理端口（如 1Gbps）的带宽可能无法满足高需求应用（如大型文件传输、视频流、数据库集群）。
- 解决方案：将多个端口（2 个 1Gbps 端口）聚合后，可以创建一个逻辑上的 2Gbps 链路,带宽实现线性叠加。
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提供冗余和可靠性（提高可用性）
（图片来源网络，侵删）- 问题：网络中的单点故障（如一根网线损坏、一个交换机端口故障）会导致连接中断。
- 解决方案：在聚合链路中，如果其中一条物理链路发生故障，流量会自动、快速地切换到其他正常的链路上，整个逻辑链路的连接不会中断，这实现了无中断的故障转移。
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负载均衡（分担流量）
- 问题：当有多条链路时，如何让数据流合理地利用它们,避免某些链路过载而另一些空闲？
- 解决方案：交换机会根据预设的算法（如源/目的 MAC 地址、IP 地址、端口号等）将不同的数据流分配到不同的物理链路上，从而实现负载均衡,最大化所有链路的利用率。
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简化网络配置
- 问题：如果需要连接两台服务器或两台交换机，并希望有高带宽和冗余,传统方法需要配置多条静态路由或复杂的协议。
- 解决方案：链路聚合将多条物理链路视为一个逻辑端口，对于上层设备（如服务器操作系统或另一台交换机）它只需要看到一个网口（逻辑接口）,配置和管理变得非常简单。
工作原理：它是如何实现的？
链路聚合的实现依赖于两个核心组件：
a. 链路聚合控制协议
这是实现链路自动协商和管理的“大脑”，最常用的协议是 LACP (Link Aggregation Control Protocol)，它就是 IEEE 802.3ad 标准的具体实现。
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- 工作方式：连接两端的设备（一台服务器和一台交换机）通过 LACP 协议互相发送LACPDU (Link Aggregation Control Protocol Data Unit) 数据包。
- ：这些数据包包含了各端口的配置信息（如速率、双工模式等），两端设备会比较这些信息，只有配置完全相同的端口才能被选中，组成一个聚合组。
- 主备角色：在聚合组内，端口会被分配不同的角色，如主动 和被动，以及聚合端口 和备用端口,这有助于在故障时确定哪个端口应该接管流量。
b. 链路聚合组
这是由多个物理端口组成的集合，一个 LAG 就是一个逻辑上的高带宽、高可靠性端口。
- 成员端口：组成 LAG 的那些物理端口。
- 活动端口：在 LAG 中,真正参与数据收发的端口。
- 非活动端口：作为备份,在活动端口全部故障时才会接替工作的端口。
关键概念：链路聚合模式
链路聚合主要有两种工作模式,这决定了端口如何被选中加入聚合组。
a. 静态模式
- 工作方式：手动配置，网络管理员手动指定哪些端口属于同一个 LAG,无需运行任何协议。
- 优点：配置简单,没有协议开销。
- 缺点：
- 没有协商：一端配置了，另一端也必须手动配置正确，否则端口会处于
down状态。 - 无法自动检测故障：如果一条链路物理中断，另一端无法感知，不会自动进行故障转移，除非是二层或三层协议（如 STP, OSPF）检测到路由不通后进行切换，但这通常比 LACP 慢得多。
- 没有协商：一端配置了，另一端也必须手动配置正确，否则端口会处于
- 适用场景：小型网络、测试环境，或者两端设备不支持 LACP 的场景。
b. 动态模式
- 工作方式：基于 LACP 协议自动协商。
- 优点：
- 自动协商：两端设备自动发现彼此，并协商形成 LAG。
- 自动故障检测：能快速检测到链路或端口的故障，并自动将流量切换到其他活动链路上,切换速度通常在毫秒级。
- 高可靠性：是生产环境中最推荐的模式。
- 缺点：需要设备支持 LACP 协议，配置上比静态模式稍复杂（但仍然是简单的命令行配置）。
- 适用场景：所有对可靠性要求高的生产环境。
一个生动的比喻
想象一条多车道的高速公路：
- 物理链路：每一条车道。
- 链路聚合：将多条车道合并成一个“超级车道”。
- LACP 协议：交通控制系统，负责监控每条车道的状况，确保所有车道都能正常通行，并在某条车道因事故（故障）封闭时,引导车辆自动切换到其他开放的车道。
- 负载均衡：智能交通信号灯，根据车流量（数据流）将车辆分配到不同的车道,避免拥堵。
- 冗余：即使其中一条车道封闭，整个“超级车道”依然畅通无阻。
应用场景
- 服务器与交换机连接：将服务器的多个网卡（如 Intel 的 SR-IOV 或 Bonding）与交换机的多个端口聚合,为虚拟机或关键应用提供高带宽和冗余。
- 交换机之间连接：将两台核心交换机之间的多条物理链路聚合，形成一条高带宽的“骨干链路”，既增加了带宽,也避免了单点故障导致网络瘫痪。
- 存储网络：在 iSCSI 或 NFS 存储环境中,聚合链路可以提供足够高的带宽来满足存储数据流量的需求。
以太网链路聚合技术是一项基础且至关重要的网络技术，它通过将多个物理链路捆绑成一个逻辑链路，实现了带宽倍增、负载均衡、高可用性和配置简化，是构建现代、可靠、高性能网络架构的基石，在绝大多数企业级网络中，基于 LACP 的动态链路聚合是标准配置。
