Với quy mô mạng mở rộng, ta sẽ cần các yêu cầu cao hơn về độ tin cậy và băng thông mạng đường trục kết nối trong mạng. Để làm điều này, bình thường ta sẽ sử dụng các thiết bị hỗ trợ giao diện tốc độ cao để tăng băng thông. Ví dụ như thay vì sử dụng Switch với tốc độ cổng 100 Mbps thì ta sử dụng loại tốc độ cổng 1000Mbps. Nhưng làm theo cách này rất tốn kém và không linh hoạt.
Tính năng Link Aggregation (LAG) hay còn gọi là tập hợp liên kết có thể giúp ta tăng băng thông mà không cần phải nâng cấp phần cứng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết về tính năng này và hiểu cách nó hoạt động như thế nào?
Các nội dung chính trong bài bao gồm:
Link Aggregation là gì?
Link aggregation, hay còn được gọi là bonding hay teaming, là một kỹ thuật trong lĩnh vực mạng máy tính được sử dụng để kết hợp nhiều kết nối mạng vật lý song song thành một liên kết logic đơn. Mục tiêu chính của link aggregation là tăng băng thông và cung cấp sự dự phòng (redundancy) cho mạng.
Khi triển khai link aggregation, nhiều kết nối mạng vật lý (như các cáp Ethernet) giữa hai thiết bị mạng (ví dụ: giữa một máy tính và một switch) được nhóm lại thành một liên kết duy nhất. Các giao thức như LACP (Link Aggregation Control Protocol) thường được sử dụng để quản lý và kiểm soát quá trình liên kết này.
Ưu điểm của Link Aggretion gồm:
- Tăng băng thông: Băng thông của giao diện tập hợp bằng tổng băng thông của giao diện thành viên. Ví dụ nếu dùng LAG để gộp 2 giao diện 1Gbps thì ta sẽ có một giao diện tổng hợp 2 Gbps.
- Dự phòng tốt: Nếu một trong các kết nối bị lỗi, lưu lượng trên liên kết đó sẽ được chuyển tiếp đến các kết nối khác và có thể tiếp tục hoạt động, đảm bảo tính sẵn sàng của mạng.
- Cân bằng tải: Dữ liệu có thể được phân phối đồng đều qua các kết nối, giúp tránh tình trạng quá tải trên một kết nối cụ thể.
Ta thường sử dụng tính năng này để kết nối một bộ chuyển mạch với một bộ chuyển mạch khác, máy chủ, thiết bị lưu trữ NAS hoặc điểm truy cập nhiều cổng. Các thiết bị mạng sẽ coi liên kết LAG của nhiều kết nối Ethernet là một liên kết duy nhất. Ta có thể sử dụng LAG trong mạng ảo VLAN hoặc cấu hình nhiều LAG trên cùng một Switch, hay thêm nhiều hơn 2 liên kết Ethernet vào cùng 1 LAG (số lượng liên kết tối đa trên mỗi LAG tùy vào thiết bị của bạn).
Các loại Link Aggregation
Có nhiều loại LAG phổ biến, nhưng một số loại chính bao gồm:
- Static LAG (EtherChannel): Trong kiểu này, các cổng cần được cấu hình thủ công để tham gia vào LAG. Cấu hình này có thể bao gồm chọn lựa cổng, chế độ chia băng thông, và các tùy chọn khác. Static LAG không sử dụng các giao thức động để quản lý kết hợp kết nối.
- Dynamic LAG (LACP – Link Aggregation Control Protocol): Dynamic LAG sử dụng một giao thức động như LACP để tự động phát hiện và kết hợp các cổng vào LAG. Thiết bị sẽ giao tiếp để xác định xem kết nối nào nên tham gia vào nhóm và cách chúng sẽ được cấu hình.
- EtherChannel (Cisco Proprietary): EtherChannel là một cụm từ được Cisco sử dụng để chỉ Static LAG. Nó là một cài đặt riêng của Cisco và không tương thích hoàn toàn với các thiết bị khác sử dụng giao thức link aggregation chuẩn.
- PAgP (Port Aggregation Protocol): PAgP là một giao thức động của Cisco tương tự như LACP, được sử dụng để quản lý động các kết nối thành một nhóm. Tuy nhiên, PAgP chỉ tương thích với các thiết bị Cisco.
- 802.3ad (LACP chuẩn): LACP, hay 802.3ad, là một giao thức động chuẩn được đặc tả bởi IEEE để quản lý kết hợp các kết nối mạng. Điều này đảm bảo tính tương thích giữa các thiết bị mạng từ nhiều nhà sản xuất khác nhau.
Link Aggregation hoạt động như thế nào?
Link aggregation hoạt động bằng cách kết hợp nhiều kết nối mạng vật lý thành một liên kết logic duy nhất. Quá trình này thường được điều khiển và quản lý thông qua các giao thức đặc biệt, chẳng hạn như LACP hoặc PAgP tùy thuộc vào loại thiết bị mạng bạn đang sử dụng.
Dưới đây là cách link aggregation hoạt động:
- Chuẩn bị các kết nối vật lý: Trước hết, cần kết nối các cổng mạng vật lý giữa hai thiết bị (ví dụ: giữa máy tính và switch) mà bạn muốn kết hợp. Các kết nối này thường cần có cùng băng thông và thuộc cùng một mạng.
- Chọn giao thức link aggregation: Đối với Ethernet, LACP và PAgP là hai giao thức phổ biến được sử dụng để quản lý link aggregation. Cả hai đều là các giao thức chấp nhận được quy định bởi các tổ chức như IEEE.
- Thiết lập giao thức: Trên cả hai thiết bị, bạn cần cấu hình giao thức link aggregation để cho phép kết hợp các kết nối. Các thiết bị sẽ trao đổi thông tin với nhau để xác định xem kết nối nào sẽ được kết hợp và trong trường hợp sự cố, cách mà traffic sẽ được chuyển từ một kết nối sang kết nối khác.
- Phân chia traffic: Khi link aggregation đã được kích hoạt, traffic sẽ được phân chia đều giữa các kết nối. Quá trình này có thể được thực hiện theo cách chia theo địa chỉ MAC, địa chỉ IP, hoặc theo các phương pháp khác tùy thuộc vào cấu hình và yêu cầu cụ thể của hệ thống.
- Điều chỉnh cân bằng tải (Load Balancing): Một số hệ thống link aggregation hỗ trợ cân bằng tải, giúp đảm bảo rằng mỗi kết nối đều được sử dụng hiệu quả và traffic được phân phối đều.
- Dự phòng (Redundancy): Nếu một kết nối gặp sự cố, giao thức link aggregation sẽ tự động chuyển traffic sang kết nối khác, giữ cho mạng hoạt động mà không có thời gian gián đoạn.
Mong rằng bài viết đã giúp bạn hiểu cơ bản về giao thức Link Aggregation và tác dụng của nó. Các bài viết hướng dẫn chi tiết hơn về LAG sẽ được mình cập nhật trong các bài viết tiếp theo.
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
