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MLAG vs. VPC: Was ist der Unterschied?

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John

Veröffentlicht 12. Juli 2018
2020-12-02 19:06:01
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Da immer mehr Unternehmen beginnen, die Rechenzentrumsvirtualisierung zu nutzen, um Kosten zu senken und Datenflüsse zu rationalisieren, steigt der Bedarf an mehr Netzwerkbandbreiten erheblich. Damit soll sichergestellt werden, dass Daten nahtlos zwischen Rechenzentrum und Unternehmensstandorten übertragen werden können. Um diesem Trend gerecht zu werden, suchen Netzwerktechniker nach Möglichkeiten, so viele Netzwerkgeräte wie möglich anzuschließen, um die Netzwerkkapazität zu erhöhen. MLAG und VPC sind neue Technologien zur Verbindung mehrerer Glasfaser-Switches. Was bedeuten diese Begriffe und wie unterscheiden sie sich voneinander? Dieser Beitrag wird eine allgemeine Erklärung für beide Begriffe geben und darlegen, wie Sie eine Entscheidung zwischen MLAG und VPC treffen können.

Was ist MLAG?

MLAG (Multi-chassis Link Aggregation) ist ein Nicht-Standardprotokoll, das Layer-2-Multipathing vom Host ermöglicht, um entweder zusätzliche Bandbreite oder Verbindungselastizität zu gewinnen. Es handelt sich um ein offenes Protokoll, so dass jeder Anbieter MLAG unterstützen kann, indem er seine eigene benutzerdefinierte Implementierung von MLAG verwendet. MLAG ist die Fähigkeit von zwei oder mehr Switches, bei der Bildung von Link-Bündeln wie ein einzelner Switch zu agieren. Es ermöglicht es einem Host, einen Uplink zu zwei Switches für physische Diversität herzustellen, während er dennoch nur eine einzige Paketschnittstelle zu verwalten hat. Diese beiden Switches können ihrerseits über MLAG mit zwei anderen Switches verbunden werden, wobei alle Links weitergeleitet werden. Sehen Sie sich das folgende Video an, um zu erfahren, wie MLAG auf unseren hyper-konvergenten Infrastruktur-Switches FS S5800-8TF12S konfiguriert wird.

Bei MLAG-Links wird in der Regel das Link Aggregation Control Protocol (LACP, 802.3ad) verwendet, um Nord und Süd zwischen dem Host und einem virtuellen MLAG-Switch oder zwischen virtuellen MLAG-Switches auszuhandeln. Proprietäre Ost- und Westprotokolle werden zwischen Switches verwendet, die Mitglieder desselben virtuellen MLAG-Switch sind. Abbildung 1 zeigt beispielhaft die Verwendung mehrerer FS S5800-48F4S Gigabit-Ethernet-Switches zur Bildung eines MLAG-Paares. Mit vier Leaf-Switches in einem MLAG-Paar können Sie redundante Verbindungen vom Server zu den Switches aufbauen. Die LAG-Gruppen können mit statischer Link-Aggregation oder LACP-basierten Verhandlungsmethoden gebildet werden.

What Is MLAG? Abbildung 1: Verwendung von FS S5800-48F4S-Switches zur Bildung eines MLAG-Paares

Vorteile von MLAG


  • Der Traffic wird durch die Verwendung von LAG-Hashing gleichmäßig auf jeden der Switches verteilt.

  • Zur Erhöhung der Bandbreite für Nord und Süd sowie Ost und West werden einfach mehr Links in der LAG gebündelt

  • Bietet Stabilität mit dualen Führungs- und Kontrollebenen

  • Kann jeweils einen Switch aufrüsten, ohne andere Geräte zu beeinträchtigen

  • Erweitert die Portkapazität frei - einfach einen weiteren Switch Ost oder West durch Schaffung eines weiteren MLAG zu einem anderen Switch hinzufügen

Was ist VPC?

VPC ist die Abkürzung für Virtual Port Channel, wobei ein Port Channel eine reguläre LAG ist. Es handelt sich dabei um ein Cisco Nexus-spezifisches Protokoll, das auf jedem anderen Switch-Typ schwer zu konfigurieren ist. Natürlich gibt es tatsächlich VPC-fähige Switches, die von anderen Anbietern außer Cisco angeboten werden, wie z.B. FS N-Series Switches. Mit VPCs können Verbindungen, die physisch mit zwei verschiedenen Cisco-Switches verbunden sind, als ein einziger Port-Kanal zu einem dritten Gerät erscheinen. Bei dem dritten Gerät kann es sich um einen Switch, einen Server oder jedes andere Netzwerkgerät handeln, das IEEE 802.3ad Port Channels unterstützt. VPC ermöglicht auch die Erstellung von Layer-2-Port-Kanälen, die sich über zwei Switches erstrecken. Wie unten dargestellt, wird VPC verwendet, um Verbindungen zwischen Switches zu erstellen, die sich über zwei Switches erstrecken, wobei zwei Steuerebenen dieser Switches getrennt bleiben. Nachdem Sie die VPC-Funktion aktiviert haben, erstellen Sie eine Peer Keep-Alive-Verbindung, die Heartbeat-Nachrichten zwischen den beiden VPC-Peer-Geräten sendet. Die VPC-Domäne umfasst VPC-Peer-Geräte, den VPC-Peer Keep-Alive-Link, den VPC-Peer-Link und alle Port-Kanäle in der VPC-Domain, die mit dem nachgeschalteten Gerät verbunden sind. Sie können auf jedem Gerät nur eine VPC-Domain-ID haben.

what is VPC Abbildung 2: Bildung eines VPC-Paares durch Erstellen von Inter-Switch-Links

Vorteile von VPC


  • Ermöglicht es einem einzelnen Gerät, einen Port Channel über zwei Upstream-Geräte zu verwenden

  • Beseitigt blockierte Ports des Spanning-Tree-Protokolls

  • Bietet eine loop-freie Topologie

  • Nutzt die gesamte verfügbare Uplink-Bandbreite

  • Bietet schnelle Konvergenz, wenn entweder die Verbindung oder ein Gerät ausfällt

  • Bietet Belastbarkeit auf Verbindungsebene

  • Hilft bei der Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit

MLAG vs. VPC: Was ist der Unterschied?

Sowohl MLAG als auch VPC zielen auf die Schaffung einer Portgruppe zwischen zwei Switches ab und könnten Layer-2-Multipathing ermöglichen. In der MLAG- oder VPC-Domain wird jeder Switch unabhängig verwaltet und konfiguriert und ist in der Lage, Datenverkehr weiterzuleiten/zu routen, ohne ihn an einen Master-Switch weiterzuleiten.

Offensichtlich ist der größte Unterschied zwischen ihnen die Schwierigkeit der Implementierung. MLAG ist ein öffentliches Protokoll, das von fast allen Anbietern unterstützt wird, die ihre eigene benutzerdefinierte Implementierung verwenden. VPC hingegen ist ein Cisco Nexus-spezifisches Protokoll, weshalb nicht alle Anbieter diese Technologie einsetzen können. Daher ist die Einrichtung von MLAG etwas einfacher als die von VPC. Netzwerkingenieure, die VPC einsetzen wollen, sollten die szenariogesteuerten VPC-Designhandbücher der Hersteller studieren, bevor sie eine VPC-Domain aufbauen. Für die VPC-Paarung muss derselbe Typ von Cisco Nexus-Switches verwendet werden. Beispielsweise ist es nicht möglich, VPC auf einem Switch-Paar zu konfigurieren, das einen Nexus 7000 Series und einen Nexus 5000 Series Switch umfasst. Und die VPC-Peers müssen dieselbe NX-OS-Version ausführen, außer während des unterbrechungsfreien Upgrades, d.h. während des In-Service Software Upgrade (ISSU). Außerdem muss die VPC-Peer-Verbindung aus mindestens zwei 10G-Ethernet-Ports im dedizierten Modus bestehen.

VPC ist weiter fortgeschritten als MLAG. Es unterstützt sowohl Layer-2- als auch Layer-3-Multipathing, wodurch Sie Redundanz schaffen können, indem Sie mehrere parallele Pfade zwischen Knoten und lastverteilenden Traffic ermöglichen, wenn alternative Pfade vorhanden sind. Und wenn Sie Layer-3-Multipathing aktivieren möchten, können Sie auch das Multi-Active Gateway Protocol (MAGP) verwenden. Normalerweise wird VPC für Datencenter-Switches (Nexus-Geräte, die entweder im NX-OS- oder ACI-Modus betrieben werden) verwendet, während MLAG für weitere Szenarien hauptsächlich in Verteilungs- oder Datencenter-Switches eingesetzt werden kann.

Eigenschaft MLAG VPC
Vereinfacht das Netzwerkdesign Ja Ja
Eliminiert das Spanning-Tree-Protokoll (STP) Ja Ja
Multipathing Layer 2 Layer 2 & Layer 3
Komplexität der Implementierung Einfacher Relativ schwierig
Switch-Typ für Pairing-Betrieb Keine Anforderung Strenge Anforderungen
Anwendungsszenarien Üblicherweise bei Verteilungs- oder Rechenzentrums-Switches Üblicherweise bei Cisco Nexus-Switches für Rechenzentren

Fazit

Sowohl MLAG als auch VPC sind wünschenswerte Implementierungen für Rechenzentren und Cloud-Computing-Netze, die ein Höchstmaß an Netzwerkbandbreite und Zuverlässigkeit erfordern. MLAG nutzt die Vorteile der Link-Aggregation und verteilt sie über ein Paar Rechenzentrums-Switches, um sowohl Redundanz auf Systemebene als auch Ausfallsicherheit auf Netzwerkebene zu gewährleisten. VPC ist besser geeignet, um eine nicht-blockierende Pfadvielfalt zu erreichen, bei der virtuelle Maschinen an jedem beliebigen Punkt vorhanden sein können. Ganz gleich, für welche Methode Sie sich entscheiden, gilt es in erster Linie zu klären, ob Ihre Netzwerkgeräte MLAG oder VPC unterstützen können. Berücksichtigen Sie dann Ihre eigenen spezifischen Verkehrsanforderungen, bevor Sie eine bestimmte Verbindungsmethode implementieren.