论链路聚合在IP城域网优化过程中的利与弊

（中国联通山西省运城市分公司，山西 运城 044000）

0 引言

在宽带城域网中，随着设备性能和维护技术的提高，链路聚合技术被广泛应用接入层和汇聚层链路优化。链路聚合在增加链路带宽、实现链路备份和负载冗余、节约IP资源等方面是一项很重要的技术[1]。

1 研究背景

链路聚合(Link Aggregation)，是指将多个物理端口捆绑在一起，成为一个逻辑端口，以实现出、入流量在各成员端口中的负荷分担，交换机根据用户配置的端口负荷分担策略决定报文从哪一个成员端口发送到对端的交换机。当交换机检测到其中一个成员端口的链路发生故障时，就停止在此端口上发送报文，并根据负荷分担策略在剩下链路中重新计算报文发送的端口，故障端口恢复后再次重新计算报文发送端口[2]。

同时，链路聚合技术在实际应用中，同时使用了Link Aggregation Control Protocol(链路聚合控制协议)来进行两侧端口的实时监测，实现了故障端口的自动关闭，避免了环路发生，这让人们对链路聚合的应用前景充满了期待，以至于都认为一个链路聚合组可以无限制地添加链路成员，无限制地扩容带宽。

2 案例呈现

2018年9月7日运城联通数据机房对芮城三层汇聚交换机和BAS设备1槽位单板链路进行链路汇聚后，在晚忙时出现大面积宽带用户投诉，经查看故障定位为BAS设备汇聚链路组中1槽单板ACCESS容量超限，后将汇聚链路组成员7槽位链路与1槽链路互换，将1槽位调出汇聚链路组后故障恢复[3]。

事实上，每个厂家的BAS设备业务单板都存在ACCESS容量限制，BAS单板ACCESS容量到达极限引起用户业务故障的情况也屡见不鲜。但是链路汇聚后，链路组带宽是各条链路成员带宽之和，ACCESS容量也应该是链路成员容量的叠加，因此，其出现上述故障的原因必须予以关注。

我们查看TRUNK链路的ACCESS容量，却发现链路聚合后的链路组ACCESS容量没有叠加，还是保持单个单板的容量，而且是链路组中容量最小的单板容量，也就是说聚合后的链路组ACCESS容量递减为链路组成员单板的最小容量。由此可见，链路聚合的代价是单板ACCESS容量的递减，由此，针对这一问题我们对现网中链路聚合情况进行了详细调查。

3 链路聚合和ACCESS容量分析

现网中，BAS设备单板容量中有接入ACCESS数量和ARP数量两种，因为BAS设备单板ARP数量在现网使用很少，所以本文重点讨论BAS单板ACCESS容量[4]。

以城域网华为BAS-ME60来的单板ACCESS容量数来说，单板ACCESS容量主要包括以下几方面业务：①在线宽带用户ACCESS数；②在线IPTV用户 ACCESS数；③互通TR069业务ACCESS数；④专线（VPN）ACCESS数；⑤网管业务ACCESS数。其中，主要占用ACCESS数的为宽带用户ACCESS数和互通TR069业务ACCESS数量。

3.1 不同单板链路聚合ACCESS容量分析

（1）两块容量均为3.2万的版本50以下的不同单板链路汇聚后的ACCESS容量仍然为3.2万，每块单板用户容量递减为1.6万。（2）两块ACCESS容量均为6.4万的版本50以上的不同单板链路汇聚后的用户容量仍然为6.4万，每块单板用户容量递减为3.2万。（3）一块版本50以下单板和50以上单板链路汇聚后用户容量为3.2万，即以小单板容量为准，可以理解为木桶效应。

综上，我们得出如下结论：①N个相同类型的不同单板进行链路汇聚后，ACCESS容量会递减为原容量的1/N（N为不同单板数）。②N不同类型单板的不同单板进行链路汇聚后，ACCESS容量为最小单板容量的1/N。③汇聚链路组的ACCESS容量会随着不同单板数量N而递减为1/N。

3.2 链路聚合后和链路组成员带宽、ACCESS容量的综合分析

为了实现链路聚合后的带宽、负载分担和ACCESS容量最佳组合，达到双方的平衡，可以从以下几个方面努力：①业务带宽属性分类。大带宽占用：宽带业务、IPTV业务、专线（VPN）业务；小带宽占用：TR069家庭网关业务、网管业务。②调整思维，试着把聚合链路组中不同链路备份调整为不同单板组成的链路组之间的备份,并且分流TR069小带宽业务到小容量的单板组成的聚合链路组里，这样做主要在于充分利用大容量单板的性能优势，规避小容量单板的劣势。③链路组之间的备份，将同一方向的业务流，使用相同单板链路组成的链路组形成备份，这样既可以避免单板容量的1/N递减，又可以达到业务带宽叠加、链路备份、流量负载分担的目的。并且保持同一链路组内链路成员使用同一单板链路。

4 现网优化分析结论

综上论述，在现网中，由于BAS设备的单板数量有限，端口有限，新旧单板类型并存，加之OLT直连BAS后，业务来向非常多，要求的链路组数量也在增加，同一方向业务流实现链路组备份暂时不具备条件。因此，首先得考虑在不同类型、不同槽位的单板组成聚合链路组的链路优化。

第一阶段：消除隐患，将汇聚链路组中的链路成员逐步调整到同一类型单板，避免木桶效应。如下TRUNK1中链路成员G1/0/0和G2/0/0槽均为3.2万容量的单板，所以应将其更换为6.4万容量单板端口。

第二阶段：最大限度的将链路组中的链路端口集中汇聚在两块以内的单板上，降低一个链路组中不同单板端口的数量，将一个链路组成员所占单板数量由四个调整为两个[5]。

第三阶段：在设备单板充足的情况下，同一类型单板的汇聚链路组链路逐步调整为使用同一块单板端口，同一业务方向建立两个及以上的汇聚链路组进行业务分流，并且将小带宽的业务调整到小容量的单板上。

最后，要注意链路聚合中的链路条数最好为2的N次方，才能达到链路组中链路的均衡负载。即，2、4、8、16……。

5 结语

总之，最大限度发挥链路聚合的优势，合理配置链路聚合是一个不断探索的过程，每一项技术的推出都有它的优势，但有利就有弊，怎样利弊平衡，既能解决带宽流量，又能发挥设备单板的最大性能，减少故障发生。这需要我们充分了解，悉心研究，合理规划，并且不断探索。