- Agrégation de liens
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L'agrégation de liens est une notion de réseau informatique décrivant l'utilisation de plusieurs câbles ou ports réseau afin d'accroître la vitesse d'un lien au-delà des limites d'un seul ainsi que d'accroître la redondance pour une meilleure disponibilité.
La plupart des implémentations sont aujourd'hui conformes à la clause 43 de la norme Ethernet IEEE 802.3-2005, plus souvent rencontrée sous le nom « IEEE 802.3ad » (nom du groupe de travail). Depuis, la spécification de l'agrégation de lien dispose d'une norme indépendante : IEEE 802.1AX[1].
Suivant le contexte, on peut rencontrer la notion d'agrégation de liens sous d'autres appellations : trunk Ethernet, NIC teaming, port channel, port teaming, port trunking, link bundling, EtherChannel, Multi-link trunking (MLT), NIC bonding, Network Bonding, Network Fault Tolerance (NFT)...
Sommaire
Description générale
L'agrégation de liens répond à deux problématiques dans les réseaux Ethernet :
- la limitation en bande passante entre deux équipements
- le manque de redondance des liens.
Évolution de la bande passante
Les besoins en bande passante n'évoluent pas de manière linéaire. Historiquement, les débits disponibles en Ethernet ont augmenté d'un facteur 10 à chaque génération (10Mb/s, 100Mbit/s, 1000Mbit/s, 10000Mbit/s). Si l'on se trouve proche d'un seuil, la seule solution consistait à migrer vers la nouvelle génération, le plus souvent avec un coût prohibitif.
La solution alternative, introduite par la plupart des constructeurs réseaux au début des années 1990, consiste à associer deux liens Ethernet physiques en un lien logique via le « Channel Bonding ». La plupart de ces solutions requièrent une configuration manuelle.
Renforcement de la disponibilité
La connexion de deux équipement via un lien implique trois points individuels de défaillance : les deux ports et le lien lui même, que ce soit dans le contexte d'un raccordement d'un ordinateur à un commutateur, ou dans le contexte de connexion de deux commutateurs.
Plusieurs connexions physiques peuvent être mises en place, cependant, beaucoup de protocoles de niveau supérieurs n'ont pas été conçus de manière à basculer de manière totalement transparente en cas de dysfonctionnement.
Fonctionnement
Gestion automatique des agrégats de liens
Dans le domaine des agrégations de liens, un protocole de configuration automatique permet à plusieurs équipements de gérer dynamiquement des agrégats de liens de manière cohérente. Les principales fonctionnalités sont les suivantes :
- détection des équipements connectés supportant le même protocole de configuration automatique.
- découverte des liens physiques redondants et configurés de manière identique (vitesse, duplex...), entre deux équipements.
- groupement logique de ces liens en un lien logique.
- détection automatique des liens morts et mise à jour des groupements de liens.
Parmi les différents protocoles existant, le principe de fonctionnement est similaire. Un équipement va :
- émettre sur l'ensemble des ports de paquet contenant les informations requises.
- recevoir sur ses ports des paquets de même type provenant des équipements raccordés.
- détecter les liens redondants entre lui et un autre équipement (le second équipement supportant le protocole fera de même)
- créer d'un agrégat cohérent avec l'autre équipement en prenant les liens détectés à l'étape précédente.
Une fois que le protocole aura convergé vers un état stable, les équipements continueront d'émettre régulièrement leurs paquets de configuration automatique, ceci afin qu'ils détectent, par l'absence de réception de paquet sur un port, un lien « mort ». À ce moment, ils mettront à jour l'agrégat concerné afin de ne plus utiliser le lien mort.
Le principal avantage de la configuration automatique des agrégats par rapport à la configuration manuelle réside dans la détection de liens morts. Via une configuration manuelle, dans certains cas l'interface de raccordement du lien mort ne passera pas à « down » en raison de la présence d'un autre équipement, passif, entre les deux commutateurs. Seul l'utilisation de paquets de type « keep alive » permet de détecter une défaillance du lien. Sans cette détection, pour le mécanisme d'agrégation, le lien est toujours opérationnel et le commutateur continuera d'émettre des données sur ce lien.
Link Aggregation Control Protocol (LACP)
LACP est un protocole standardisé par l'IEEE et est implémenté par différents constructeurs. Il fournit un mécanisme permettant de contrôler le groupement de plusieurs ports physiques en un canal logique de communication.
Le principe de fonctionnement consiste à émettre des paquets LACP vers l'équipement partenaire, directement connecté et configuré pour utiliser LACP. Le mécanisme LACP va permettre d'identifier si l'équipement en face supporte LACP, et groupera les ports configurés de manière similaires (vitesse, mode duplex, VLAN, trunk de vlan, etc...)
Un équipement configuré pour utiliser LACP peut fonctionner en trois modes :
- passif : l'équipement n'initiera pas de négociation LACP. Il répondra uniquement aux sollications des équipements « partenaires ».
- actif : l'équipement initiera les négociations LACP.
- on : l'équipement suppose que l'équipement partenaire est également dans ce mode et fera de l'agrégation de liens
Port Aggregation Protocol (PAgP)
PAgP est un protocole propriétaire Cisco, de ce fait disponible sur les commutateurs Cisco ainsi que sur les équipements disposant de la licence adéquate. Son utilisation permet de faciliter et d'automatiser la configuration des agrégats de liens (EtherChannel chez Cisco) en échangeant les informations nécessaires entre les ports Ethernet, à la manière de LACP.
Un équipement configuré pour utiliser PAgP peut fonctionner en trois modes :
- auto : négociation passive avec le second équipement
- desirable : négociation active avec le second équipement
- on : aucun protocole n'est utilisé, on suppose que le second équipement est configuré pour utiliser l'agrégation de lien.
Contraintes de déploiement
Un seul et unique switch
L'ensemble des ports physiques appartenant un groupement de liens doit se trouver sur un même et unique commutateur. Ceci laisse un unique point de défaillance : lorsque le commutateur rencontre un problème, l'ensemble des liens peut être impacté.
Néanmoins la plupart des vendeurs ont défini des extensions propriétaires pour pallier cette contrainte : plusieurs commutateurs physiques peuvent être agrégés en un commutateur logique. Actuellement, l'IEEE n'a pas encore statué sur la standardisation de cette fonctionnalité.
Utilisation de liens homogènes
Dans la plupart des implémentations, l'ensemble des ports d'une agrégation doivent être de même type (physiquement), par exemple tout en port cuivre (CAT-5E/CAT-6), tout en port optique multi-mode (SX), ou encore, tous les ports en optique mono-mode (LX). Cependant, le seul point que la norme IEEE requiert est que chaque lien soit en mode full-duplex et à une vitesse identique (10, 100, 1000 ou 10000Mbps).
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
Références
- IEEE Standard for Local and metropolitan area networks — Link Aggregation, IEEE Computer Society 2000
Wikimedia Foundation. 2010.
