M-LAG
2026/9/3 22:06:10 网站建设 项目流程

一、产生背景

(1)STP(生成树协议)IRF(智能弹性架构/堆叠)

  1. STP 的痛点:会阻塞链路,导致带宽利用率只有一半,且收敛慢。

  2. IRF(堆叠)的痛点:两台设备融合成一个控制平面,如果主控引擎出现软件故障,或者在进行设备升级重启时,二整个集群可能会受到影响(升级风险大)。

(2)M-LAG 的优势
M-LAG控制平面保持独立(各自有独立的路由表、MAC表),仅在数据平面和协议平面进行状态同步。这样既实现了跨设备的链路聚合(100%带宽利用率),又保证了一台设备升级或故障时,另一台设备完全不受影响,做到了真正的“无损升级”和高可靠性。

二、M-LAG (DRNI) 的核心概念与术语

(1)M-LAG 系统:由两台设备(主设备 Primary + 备设备 Secondary)通过 peer-link 和 Keepalive 组成一个虚拟系统。

(2)M-LAG 接口:与外部设备相连的二层聚合接口(必须用动态聚合)。同一 M-LAG 组编号的两台设备接口构成一个逻辑聚合组。

(3)peer-link 链路:两台 M-LAG 设备间的唯一互联链路(可为聚合接口或 Tunnel)。作用:

  • 交互 DRCP 协议报文
  • 同步 MAC/ARP/ND/DHCP 等表项
  • 传输跨设备流量(故障绕行)

(4)peer-link 接口:唯一内部控制链路接口(必须配置为二层动态聚合,不能是 M-LAG 接口)。

(5)Keepalive 链路:三层互通链路(常用管理口或 VLAN 接口),用于 peer-link 故障时的双主检测(交互 UDP Keepalive 报文,默认端口 6400)。

(6)DRCP 协议(Distributed Relay Control Protocol):M-LAG 的核心控制协议。通过 DRCPDU 报文完成配对、主备协商、配置同步。支持短超时(3s,每1s发一次)和长超时(90s,每30s发一次)。

(7)MAD 机制(Multi-Active Detection,双主检测):系统分裂时自动将非保留接口置为MAD DOWN状态,仅保留接口(peer-link、M-LAG 接口、管理口等)允许转发,避免双主脑裂。

(8)系统参数(必须一致):system-mac(相同)、system-number(不同)、system-priority(相同)。

三、网络模型

典型组网分为:

(1)双归接入(主流):服务器/下级设备同时连两台 M-LAG 设备,实现负载分担+冗余。

(2)单归接入:外部设备只连一台设备,表项仍通过 peer-link 同步,提供备份路径。

(3)多级 M-LAG:接入-汇聚-核心层层 M-LAG,汇聚层常做双活网关。

(4)EVPN VXLAN 支持:两台 VTEP 组成 M-LAG 虚拟 VTEP,支持 VXLAN 隧道作为 peer-link。

四、 M-LAG 系统建立

M-LAG 通过DRCP 协议(Distributed Relay Control Protocol,运行在 peer-link 上)和RLINK 可靠通道(Eth.type 8843)实现两台设备虚拟成一台逻辑设备。整个核心流程分为系统建立、主备协商、表项同步、数据转发、故障切换五个阶段,全部基于 peer-link + Keepalive 双保险,确保设备级双活冗余。

1. 系统建立(DRCP 协商 + 配对)

  1. 两台设备(A、B)完成 system-mac、system-number、system-priority、peer-link、M-LAG 接口等配置后,通过 peer-link 定期互发DRCPDU报文(Eth.type 8952,无 VLAN tag,点对点)。
  2. 交换信息包括:系统信息(MAC/Priority/Number)、端口信息(M-LAG ID、本端/对端端口、状态)、角色信息(Role/RolePriority/Bridge MAC)。
  3. 本端收到对端 DRCPDU 后,判断 system-mac、M-LAG 组号、聚合模式、KEY 等是否一致。
  4. 配置匹配 →M-LAG 系统配对成功;不匹配 → 系统无法建立。 (DRCP 支持短超时 3s/每秒发一次 或 长超时 90s/每30s发一次,可通过 m-lag drcp period short 加速)

2. 主备角色协商(选举)

配对成功后,按以下严格顺序比较,优胜者成为Primary(主),另一台为Secondary(从)

  • 比较设备所有M-LAG接口的状态,有可工作M-LAG接口的一端为优;
  • 比较计算前角色,Primary端优;
  • 比较M-LAGMADDOWN状态,不存在处于M-LAGMADDOWN状态的接口的一端优;
  • 比较设备健康状况,健康值越小越优;
  • 比较设备角色优先级(默认32768),越高越优,值越小优先级越高;
  • 桥 MAC(小值优先) 角色确定后不抢占(后加入设备不会抢主)。同时通过 Keepalive 链路(UDP,默认 1s 发包、5s 超时)检测邻居存活。

3. 配置一致性检查 + 表项同步

Type1 检查(关键转发配置,如 LACP 模式、VLAN、STP):不一致 → Secondary 侧对应 M-LAG 接口自动 DOWN(打印 LOG)。

全局配置:

配置项一致性检查的具体内容关键原因
Peer-link 接口链路类型检查是 Access、Hybrid 还是 Trunk两端封装协议必须一致,否则二层流量无法互通。
Peer-link 接口的 PVID检查 PVID(缺省 VLAN ID)是否相同防止 VLAN 流量在跨越 Peer-link 时发生 VLAN ID 错乱。
生成树(STP)功能检查全局 STP 开关,以及 VLAN 内的 STP 状态只要一方开启而另一方关闭,极易形成物理环路。
生成树模式检查是 STP、RSTP、PVST 还是 MSTP不同模式的 BPDU 报文格式不同,无法协同工作。
MST 域相关配置域名、修订级别(Revision)、VLAN 与实例映射这是 MSTP 正常运行的基础,映射不一致会导致生成树拓扑计算错误。

接口配置:

配置项一致性检查内容为什么必须一致?
聚合组的工作模式静态聚合 vs 动态聚合 (LACP)如果一边是手工静态聚合,另一边是 LACP 动态协商,下游设备会因为协议失配导致链路震荡或流量黑洞。
接口生成树功能接口上 STP 是否开启接口级别的 STP 状态必须同步。若一边参与 STP 计算而另一边透传,会导致逻辑拓扑不闭合,产生二层环路。
接口的链路类型Access、Hybrid 或 Trunk定义了接口处理 Tag 的方式。不一致会导致流量进入交换机后,VLAN 标签剥离或添加逻辑混乱。
接口的 PVIDM-LAG 接口的缺省 VLANPVID 决定了收到的 Untagged 报文进入哪个 VLAN。如果不一致,同一个终端发出的流量在两台交换机上会进入不同的 VLAN 广播域。

Type2 检查(一般配置):不一致仅打印 LOG,不影响转发。

通过RLINK 通道(可靠、可重传、有 seq)实时/批量同步

  • MAC/ARP/ND/DHCP/组播表项
  • STP 根信息、协议报文
  • 单归接入表项也同步到对端

全局配置:

配置项内容一致性检查
分配给接口的 VLAN检查对等链路接口所属的VLAN 。它首先比较已标记的 VLAN,然后比较接口上的未标记 VLAN。
VLAN接口检查 VLAN 接口(VBDIF/SVI)是否处于启用状态,并确保对等链路接口是该 VLAN 的成员。
VLAN接口状态检查 VLAN 接口是否已被手动关闭(管理员关闭)。
VLAN接口IPv4地址检查是否已为 VLAN 接口配置IPv4 地址。

接口配置:

配置项内容一致性检查
分配给接口的 VLAN检查M-LAG 成员接口上允许的 VLAN 。它首先比较已标记的 VLAN,然后比较未标记的(PVID)VLAN。
端口速度是选择参考端口的首要考虑因素。检查 M-LAG 接口上是否启用了使用端口速度来确定“参考端口”(决定 LAG 运行状态的端口)的功能。
选择活动端口时忽略端口速度检查在 M-LAG 中选择活动成员端口时忽略端口速度的配置在两个对等体之间是否一致。

4. 正常数据转发机制(双活负载分担)

两台设备无主备转发差异,同时转发:

(1)南北向流量(下行服务器 ↔ 上行网络)

  • 下行:网络侧流量哈希到两台 M-LAG 接口,本地优先转发。
  • 上行:本地出接口直接转发。

(2)东西向流量(服务器间):

  • 本地有出接口 → 本地转发(最高效)。
  • 无出接口 → 通过 peer-link 绕行对端转发。

(3)BUM 流量(未知单播/广播/组播)

  • 关键防环机制:单向隔离——从 peer-link 进来的流量绝不从 M-LAG 接口出去,避免环路。
  • 广播/组播通过表项同步 + peer-link 备份转发。

5. 故障切换机制(秒级无感知)

(1)M-LAG 接口故障:网络侧流量仍发给两台,故障侧通过 peer-link 把流量交给对端(对端接管全部转发)。恢复后自动恢复。

(2)peer-link 故障(Keepalive 正常):

  • 触发MAD(Multi-Active Detection):Secondary 除保留接口(peer-link、M-LAG、管理口等)外全部置MAD DOWN(停止转发)。
  • Primary 独占转发。恢复后延迟 restore-delay(默认 30s,完成表项同步)后接口自动 UP。
  • 单设备故障:主设备故障 → Secondary 瞬间升级为主,继续全量转发;备设备故障 → 主设备不受影响。
  • 上行链路故障:表项已同步,可绕行对端;可配 Monitor Link 联动 M-LAG 接口 DOWN 提升效率。
  • 二次故障(peer-link + Keepalive 同时 down):
    • 缺省:可能双主(风险高)。
    • 推荐开启MAD DOWN 保持独立工作模式(LACP System ID 切换为独立参数,仅一台转发)。

总结核心一句话: M-LAG =DRCP(协商配对+角色选举) + RLINK(表项同步) + Keepalive(双主检测) + MAD(防脑裂) + 单向隔离(防环),实现真正的设备级双活,故障切换 <1s,用户无感知。

五、实验与配置

1.单级M-LAG

(1)系统配置

[DSW1]m-lag system-mac 12-12-12 #要求一致 [DSW1]m-lag system-number 1 #要求唯一 [DSW1]m-lag system-priority 4096 #要求一致 [DSW1]m-lag consistency-check disable #关闭配置一致性检查(模拟器要敲)

(2)peer-link链路

[DSW1]int Bridge-Aggregation 12 [DSW1-Bridge-Aggregation12]link-aggregation mode dynamic [DSW1]int range g1/0/3 to g1/0/4 [DSW1-if-range]port link-aggregation group 12 [DSW1-if-range]int br12 [DSW1-Bridge-Aggregation12]port m-lag peer-link 1

(3)keepalive链路

[DSW1]int g1/0/5 [DSW1-GigabitEthernet1/0/5]port link-mode route [DSW1-GigabitEthernet1/0/5]ip address 1.1.1.1 24 [DSW1]m-lag keepalive ip destination 1.1.1.2 source 1.1.1.1 [DSW1]m-lag mad exclude interface GigabitEthernet 1/0/5

(4)m-lag接口

[DSW1]int br1 [DSW1-Bridge-Aggregation1]link-aggregation mode dynamic [DSW1-Bridge-Aggregation1]int g1/0/2 [DSW1-GigabitEthernet1/0/1]port link-aggregation group 1 [DSW1-GigabitEthernet1/0/1]int br1 [DSW1-Bridge-Aggregation1]port m-lag group 1

2.多级M-LAG

(1)M-LAG12(DSW1/DSW2)

系统配置:

m-lag mad exclude interface GigabitEthernet1/0/4 m-lag system-mac 0012-0012-0012 m-lag system-number 1 m-lag system-priority 4096 m-lag consistency-check disable

peerlink链路:

interface Bridge-Aggregation12 link-aggregation mode dynamic port m-lag peer-link 1 interface GigabitEthernet1/0/2 port link-aggregation group 12 interface GigabitEthernet1/0/3 port link-aggregation group 12

keepalive链路:

interface GigabitEthernet1/0/4 port link-mode route ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 m-lag mad exclude interface GigabitEthernet1/0/4 m-lag keepalive ip destination 1.1.1.2 source 1.1.1.1

M-LAG接口:

interface Bridge-Aggregation2 link-aggregation mode dynamic port m-lag group 2 interface GigabitEthernet1/0/5 port link-aggregation group 2 interface GigabitEthernet1/0/6 port link-aggregation group 2

(2)M-LAG34

系统配置:

m-lag mad exclude interface GigabitEthernet1/0/4 m-lag system-mac 0034-0034-0034 m-lag system-number 1 m-lag system-priority 32768 m-lag consistency-check disable

peerlink链路:

interface Bridge-Aggregation12 link-aggregation mode dynamic port m-lag peer-link 1 interface GigabitEthernet1/0/2 port link-aggregation group 34 interface GigabitEthernet1/0/3 port link-aggregation group 34

keepalive链路:

interface GigabitEthernet1/0/4 port link-mode route ip address 2.1.1.1 255.255.255.0 m-lag mad exclude interface GigabitEthernet1/0/4 m-lag keepalive ip destination 2.1.1.2 source 2.1.1.1

M-LAG接口:

interface Bridge-Aggregation2 link-aggregation mode dynamic port m-lag group 2 interface GigabitEthernet1/0/5 port link-aggregation group 2 interface GigabitEthernet1/0/6 port link-aggregation group 2

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