M-LAG技术原理

本文主要是介绍M-LAG技术原理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

M-LAG技术原理、应用场景、技术优势。

简介：
M-LAG：就是跨设备链路聚合组，是一种实现跨设备链路聚合的机制。
将两台接入交换机以同一个状态和被接入的设备进行链路聚合协商，从而把链路可靠性从单板级别提升到设备级别，组成双活系统。

名词解释
DFS group：动态交换服务组，用于MLAG之间配对，用于进行MLAG双归设备之间的接口状态，表项等进行同步。
peer-link：是一条直连必须聚合的链路，用于交换协商报文及传输部分流量。

技术原理：
MLAG建立过程（如图）

1. DFS Group配对：当两台MLAG设备配置完成后，设备先通过peer-link链路发送DFS group的hello报文。对端收到报文后会-判断报文中携带的DFS group编号是否和本端相同，如果两台设备的DFS group编号相同，则两台设备DFS group配对成功。
2. DFS Group主备协商：配对成功后，两台设备会向对端发送DFS group的设备信息报文，设备根据报文中携带的DFS group优先级以及系统MAC地址确认DFS group的主备状态。DFS group优先级高的会成为DFS主设备，如果DFSgroup优先级相同，系统MAC地址小的设备将成为DFS主设备。
3. M-LAG成员接口主备协商：DFS group主备状态协商完成后，MLAG两台设备会通过peer-link链路发送MLAG设备信息报文，报文携带MLAG成员接口信息，成员接口同步完成后，确定MLAG成员接口的主备状态。与对端同步端口信息时，状态由down先变成up的成员接口先变成主M-LAG成员口，对端MLAG成员口为备。
4. 双主检测：协商出MLAG主备后，两台设备会通过双主检测链路按照1s的周期发送MLAG双主检测报文，一旦设备感知到peerlink故障，会按照100ms周期发送三个双 加速检测。当两台设备设备均能收到对端发送的报文时，双活系统正常工作。华为推荐双主检测链路通过管理网口互通，DFS Group绑定的管理网口IP地址要保证可以相互通信。
5. M-LAG同步信息：正常工作后，两台设备会通过peer-link链路发送MLAG同步报文进行实时同步对端信息，MLAG同步报文包括MAC表项、ARP表项以及STP、VRRP协议报文等信息，同时也发送MLAG 成员端口的状态，这样任意一台出现故障，都不影响流量转发。

STP部署方式及对比：

1. 基于根桥方式配置MLAG：这种方式是通过将MLAG主设备和MLAG备设备均作为STP网络中的根桥且配置相同的桥mac地址，将两台设备模拟成同一个根桥，使得MLAG主备设备在二层网络中不受其他组网变化的影响。根桥方式，支持STP/RSTP/MSTP，适用于单级MGAG场景
2. 基于V-STP方式配置MLAG：这种方式是利用V-STP机制将MLAG主设备和备设备的STP协议虚拟成一台设备的STP协议，对外呈现为一台设备进行STP协议计算。V-STP方式，支持STP/RSTP，适用于MLAG级联场景。

MLAG防环机制（单向隔离机制）
单播流量：从接入设备或者网络侧到达MLAG设备的单播流量，会优先从本地转发出去，peer link不用来转发数据流量。
广播流量：广播流量会通过peerlink到对端MLAG设备，有单向隔离机制来进行防环，保证了从peer-link口进来的流量不会再从M-LAG接口转发出去。

VXLAN网络单波流量
单播流量：从网络侧发送双活端口的单播端口，流量会采用同一VTEP进行封装，流量会负载分担到mlag设备，然后发往双活接入的设备。
VXLAN BUM流量：从网络侧发往双活端口的BUM流量，流量会采用同一VTEP进行封装，流量会负载分担到mlag设备，设备1会对报文进行解封装，之后发送给每一个用户侧端口，由于peer-link与备份接口形成隔离，到达设备2的流量不会转发分双规服务器，避免了环路。

MLAG配置一致性检查
由于MLAG的特性，两台MLAG设备都有独立的控制层面、转发层面，就导致MLAG两端设备某些配置需要保持一致，避免MLAG无法正常工作或环路等问题。
配置一致性检查就是通过配置一致性检查功能，去订阅MLAG两端设备的各个模块配置，通过检查功能返回的对比结果，及时调整两端设备的配置，防止成环及数据包丢失等问题发生。
MLAG配置一致性检查将设备配置分为两类：关键配置（type 1）和一般配置（type 2）。
根据对关键配置检查不一致时，MLAG处理方式分为严格模式和松散模式。
关键配置（type1）出现不一致时：会导致成环，状态正常长时间丢包等问题
严格模式下，会导致MLAG备设备上成员接口处于ERR DOWN状态，触发对Type 1类型配置检查不一致的警告。
松散模式下，会触发设备对两种类型配置检查不一致的警告。
一般配置（type2）出现不一致时：会导致MLAG状态运行异常。与type1而言，type2配置问题更容易发现且对组网环境影响比较小。在严格模式和宽松模式下，都会触发设备对两种类型配置检查不一致的警告。

type1类型的配置：

• 全局下的STP使能、STP模式、BPDU保护使能，MSTP与VLAN映射。
• MLAG成员接口下的STP使能、STP根防护、LACP模式。
  type2类型的配置：
• 全局下的VLAN配置、静态MAC地址表项、动态ARP老化时间、动态MAC地址老化时间、BD配置、BDIF配置、VLANIF配置
• MLAG成员接口下的STP优先级、VLAN配置、MLAG成员参数配置、MLAG成员口所属Eth-Trunk接口成员口数。

技术优势：
可靠性：把链路可靠性从单板级提高到了设备级。
简化组网：MLAG相当于虚拟化技术，将双归接入的两台设备在逻辑上虚拟成一台设备。MLAG提供了无环的二层拓扑同时实现冗余备份，不需要使用生成树协议，简化了组网。
设备升级：两台设备独立运行，可以分别进行升级，保证一台设备正常工作，对运行的业务几乎没有影响。

MLAG和堆叠的区别：
核心区别：

• 堆叠的控制平面、转发平面、管理、配置都只有一个，而mlag都是独立的。就导致堆叠转发表中能看到另一台设备信息，mlag设备只能看到本设备的接口信息。
• 对于资源而言，堆叠是共用了一个设备的系统资源，如ARP，而MLAG是各自独立的。
  其他区别：
• 升级方式：MLAG是独立升级，可将业务中断时间缩短，甚至无感知；堆叠没办法独立升级，只有优化后的快速升级能缩短升级时间，但业务有明显感知。
• 设备支持数量：MLAG两台、CSS两台、iStack两台以上。
• 双主检测：MLAG是两台设备都发送心跳，出现双主时会立刻执行err down接口；堆叠是主设备发送心跳报文，出现双主后会竞争才能执行处理。
• Eth-Trunk口数量：堆叠是一台设备的最大支持的Eth-trunk成员接口数量，mlag是两台设备最大支持eth-trunk成员口的数量和。

堆叠本地优先转发和mlag本地优先转发区别
从现象来看两个都是从跨设备eth-trunk口，优先从本地成员接口发出。
区别在于：
堆叠本地优先转发是可以通过命令开启的，默认开启。mlag本地优先转发是没命令控制的。
对于都到BUM帧，堆叠是通过eth-trunk口的hash选择哪个成员接口转发，mlag是本地优先转发。

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