M-LAG

title: M-LAG
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date: 2024-01-05 11:23:51
auther: caoshaoqing
excerpt: M-LAG简介 定义 M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group） 跨设备链路聚合组，是一种实现跨设备链路聚合的机制，将SwitchA和SwitchB通过peer-link链路连接并以同一个状态和Switch进行链路聚合协商，从而把链路可靠性从单板级提高到了设
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M-LAG简介

定义

M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group） 跨设备链路聚合组，是一种实现跨设备链路聚合的机制，将SwitchA和SwitchB通过peer-link链路连接并以同一个状态和Switch进行链路聚合协商，从而把链路可靠性从单板级提高到了设备级。

目的

M-LAG作为一种跨设备链路聚合的技术，除了具备增加带宽、提高链路可靠性、负载分担的优势外，还具备以下优势：

• 更高的可靠性

  • 把链路可靠性从单板级提高到了设备级。

• 简化组网及配置

  • 可以将M-LAG理解为一种横向虚拟化技术，将双归接入的两台设备在逻辑上虚拟成一台设备。M-LAG本身提供了一个没有环路的二层拓扑同时实现冗余备份，极大的简化了组网及配置。

• 独立升级

  • 两台设备可以分别进行升级，保证有一台设备正常工作即可，对正在运行的业务几乎没有影响。

M-LAG协议交互原理

1. DFS Group配对

   当设备完成M-LAG配置后，设备首先通过peer-link链路发送DFS Group的Hello报文。当设备收到对端的Hello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协商主备

   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地址确定出DFS Group的主备状态。

   以SwitchB为例，当SwitchB收到SwitchA发送的报文时，SwitchB会查看并记录对端信息，然后比较DFS Group的优先级，如果SwitchA的DFS Group优先级高于本端的DFS Group优先级，则确定SwitchA为DFS主设备，SwitchB为DFS备设备。如果SwitchA和SwitchB的DFS Group优先级相同，比较两台设备的MAC地址，确定==MAC地址小的一端为DFS主设备==。

   ==DFS Group的角色区分为主和备，正常情况下，主设备和备设备同时进行业务流量的转发，转发行为没有区别，仅在故障场景下，主备设备的行为会有差别。==

3. M-LAG成员接口协商主备

   在DFS Group协商出主备状态后，M-LAG的两台设备会通过peer-link链路发送M-LAG设备信息报文，报文中携带了M-LAG成员接口的配置信息。在成员口信息同步完成后，确定M-LAG成员接口的主备状态。

   与对端同步成员口信息时，状态由Down先变为Up的M-LAG成员接口成为主M-LAG成员口，对端对应的M-LAG成员口为备，且主备状态默认不回切，即：当M-LAG成员接口状态为主的设备故障恢复后，先前由备状态升级为主状态的接口仍保持主状态，恢复故障的M-LAG成员接口状态为备，此处与DFS Group协商主备状态不一致。

   ==仅在M-LAG接入组播场景下，M-LAG成员接口的主备角色存在转发行为差异。==

4. 双主检测

   协商出M-LAG主备后，两台设备之间会通过双主检测链路发送双主检测报文，在45秒内两台设备均能够收到对端发送的双主检测报文，双活系统即开始正常的工作；若==45秒内未收到双主检测报文则心跳超时==。一旦设备感知到peer-link故障，设备会快速发送双主检测链路报文，加速检测。

   在DFS Group配对失败或者peer-link故障场景下，双主检测链路用于检查是否出现双主的情况。双主检测链路可以通过外部网络承载（比如，如果M-LAG上行接入IP网络，那么两台双归设备通过IP网络可以互通，那么互通的链路就可以作为双主检测链路）。也可以单独配置一条三层可达的链路来作为双主检测链路（比如通过管理口、推荐==Loopback口==）。

   • 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，管理网口下绑定VPN实例，保证双主检测报文与业务流量隔离。
   • 双主检测链路通过业务网络互通，DFS Group绑定的IP地址要保证可以三层互通。如果peer-link接口之间建立路由邻居关系，则业务网络双主检测报文会直接通过最优路由经peer-link链路传输。一旦peer-link故障，路由收敛期间，双主检测报文通过次优路径传输到对端，双主检测时间会慢0.5秒或者1秒的时间。

   ==两台设备在心跳链路Up之后即会按照周期发送双主检测报文。若DFS Group绑定了本端和对端的IP地址，则在二次故障恢复场景下（设备已使能二次故障增强功能），即原DFS主设备或备设备故障恢复且peer-link链路仍然故障时，M-LAG设备根据双主检测报文中携带的DFS信息协商出HB DFS主备状态，触发HB DFS状态为备的设备相应端口Error-Down，从而避免双主场景下的流量异常。==

5. M-LAG同步信息

   正常工作后，两台设备之间会通过peer-link链路发送M-LAG同步报文实时同步对端的信息，M-LAG同步报文中主要包括MAC表项、ARP以及STP等，并发送M-LAG成员端口的状态，这样任意一台设备故障都不会影响流量的转发，保证正常的业务不会中

M-LAG防环机制

M-LAG本身具有防环机制，可以构造出一个无环网络。

从接入设备或网络侧到达M-LAG配对设备的单播流量，会优先从本地转发出去，peer-link链路一般情况下不用来转发数据流量。当流量通过peer-link链路广播到对端M-LAG设备，在peer-link链路与M-LAG成员口之间设置单方向的流量隔离，即从peer-link口进来的流量不会再从M-LAG口转发出去，所以不会形成环路，这就是M-LAG单向隔离机制。

 单向隔离机制

 机制生效前提

当M-LAG两台设备协商出M-LAG主备后，系统通过M-LAG同步报文判断接入设备是否双活接入：

• 若接入设备双活接入M-LAG系统，则M-LAG两台设备下发对应M-LAG成员口的单向隔离配置，来隔离由peer-link口发往M-LAG成员口的流量。

  • ==M-LAG防环机制中的单向隔离对二层(包括单播、组播、广播)流量生效，三层组播流量生效，三层单播流量不生效。==

• 若接入设备单归接入M-LAG系统，则M-LAG系统不会下发对应M-LAG成员口的单向隔离配置。

• ==从peer-link 收到的bum帧，不会发送给m-lag成员端口==

在设备双活接入M-LAG场景下，设备会默认按下列顺序下发全局ACL配置：

• Rule1：允许通过源端口为peer-link接口，目的端口为M-LAG成员口的三层单播报文；
• Rule2：拒绝通过源端口为peer-link接口，目的端口为M-LAG成员口的所有报文；

设备通过匹配ACL规则组来实现peer-link接口与M-LAG成员口之间的单向隔离，隔离由peer-link接口发往M-LAG成员口的广播等泛洪流量。当M-LAG设备感知到本端的M-LAG成员口状态为Down时，会通过peer-link发送M-LAG同步报文，通知对端设备撤销自动下发的相应的M-LAG成员端口的单向隔离ACL规则组。

堆叠与M-LAG的对比

设备在peer-link故障但双主检测正常时接口Error-Down情况

M-LAG同步报文信息

配置示例

CE6820 主机

#
dfs-group 1
 authentication-mode hmac-sha256 password 123456
 dual-active detection source ip 10.2.0.29 peer 10.2.0.30  
 priority 150
#
interface Eth-Trunk0
 description peer-link
 stp disable
 mode lacp-static
 peer-link 1
 port vlan exclude 1 
#
interface Eth-Trunk1
 undo portswitch
 ip address 10.2.0.29 255.255.255.252
 mode lacp-static
#
interface Eth-Trunk1022
 port link-type trunk
 undo port trunk allow-pass vlan 1
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
 mode lacp-static
 dfs-group 1 m-lag 2
#
interface Eth-Trunk1023
 port link-type trunk
 undo port trunk allow-pass vlan 1
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
 mode lacp-static
 dfs-group 1 m-lag 1
#
interface 10GE1/0/45
 eth-trunk 1023
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/46
 eth-trunk 1022
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/47
 eth-trunk 1
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/48
 eth-trunk 1
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 100GE1/0/5
 eth-trunk 0
 device transceiver 40GBASE-FIBER
#
interface 100GE1/0/6
 eth-trunk 0
 device transceiver 40GBASE-FIBER

CE6820 备机

dfs-group 1
 authentication-mode hmac-sha256 password 123456
 dual-active detection source ip 10.2.0.30 peer 10.2.0.29  
 priority 101
#
interface Eth-Trunk0
 description peer-link
 stp disable
 mode lacp-static
 peer-link 1
 port vlan exclude 1 
#
interface Eth-Trunk1
 undo portswitch
 ip address 10.2.0.30 255.255.255.252
 mode lacp-static
#
interface Eth-Trunk1022
 port link-type trunk
 undo port trunk allow-pass vlan 1
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
 mode lacp-static
 dfs-group 1 m-lag 2
#
interface Eth-Trunk1023
 port link-type trunk
 undo port trunk allow-pass vlan 1
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
 mode lacp-static
 dfs-group 1 m-lag 1
#           
interface 10GE1/0/45
 eth-trunk 1023
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/46
 eth-trunk 1022
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/47
 eth-trunk 1
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 10GE1/0/48
 eth-trunk 1
 device transceiver 10GBASE-FIBER
#
interface 100GE1/0/5
 eth-trunk 0
 device transceiver 40GBASE-FIBER
#
interface 100GE1/0/6
 eth-trunk 0
 device transceiver 40GBASE-FIBER
#