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MLAG vs. VPC: Was ist der Unterschied?

Updated on Jul 8, 2022
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FS Rechenzentrum-Switches

Da immer mehr Unternehmen beginnen, die Rechenzentrumsvirtualisierung zu nutzen, um Kosten zu senken und Datenflüsse zu rationalisieren, steigt der Bedarf an mehr Netzwerkbandbreiten erheblich. Link Aggregation Groups (LAGs) sind eine Lösung zur Erhöhung der Netzwerkkapazität. LAG kann mehrere Ethernet-Links parallel zu einem einzigen logischen Link kombinieren und verbessert die Effizienz der Datenübertragung. Sowohl MLAG als auch vPC können LAGs erstellen. In diesem Artikel wird erklärt, was MLAG und vPC sind und was die Unterschiede zwischen ihnen sind.

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. Wie bei Stacking handelt es sich bei MLAG um die Fähigkeit von zwei oder mehr Switches, sich bei der Bildung von Link-Bündeln wie ein einzelner Switch zu verhalten. So kann ein Host einen Uplink zu zwei Switches herstellen, um physikalische Vielfalt zu erreichen, während er nur eine einzige Bündelschnittstelle 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 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 ein Beispiel für die Verwendung mehrerer FS S5850-48T4Q Gigabit-Switches zur Bildung eines MLAG-Paars. Mit vier Leaf-Switches in einem MLAG-Paar können Sie redundante Verbindungen zwischen dem Server und den Switches aufbauen. Die LAG-Gruppen können mit statischer Link-Aggregation oder LACP-basierten Verhandlungsmethoden gebildet werden.

Verwendung von FS S5850-48T4Q-Switches zur Bildung eines MLAG-Paars

Abbildung 1: Verwendung von FS S5850-48T4Q-Switches zur Bildung eines MLAG-Paars

Vorteile von MLAG

Nachdem wir das Funktionsprinzip des MLAG verstanden haben, können wir seine Vorteile bei der Anwendung klar erkennen.

 

  • Der Datenverkehr wird durch den Einsatz von LAG-Hashing gleichmäßig auf alle Switches verteilt.

  • Einfach weitere Links in der LAG bündeln, um die Bandbreite für Nord und Süd sowie Ost und West zu erhöhen.

  • Bietet Stabilität mit zwei Management- und Steuerungsebenen.

  • Ermöglicht die Aufrüstung eines einzelnen Switches, ohne andere Geräte zu beeinträchtigen.

  • Freie Erweiterung der Portkapazität - einfaches Hinzufügen eines weiteren Switches im Osten oder Westen durch Erstellen eines weiteren MLAG zu einem anderen Switch.

Was ist vPC?

vPC ist die Abkürzung für Virtual PortChannel, wobei ein Port Channel eine reguläre LAG ist. (Ein Port-Channel ist eine Technologie, die eine Möglichkeit bietet, mehrere Schnittstellen zusammenzufassen zu verbinden. Der Datenverkehr wird dann über jede der Verbindungen verteilt.) Es handelt sich um ein Cisco Nexus-spezifisches Protokoll, das auf anderen Switches nur schwer zu konfigurieren ist. Natürlich gibt es tatsächlich vPC-fähige Switches, die von anderen Herstellern als Cisco angeboten werden, aber nicht allzu viele.

vPCs ermöglichen es, dass Links, die physisch mit zwei verschiedenen Cisco-Switches verbunden sind, für ein drittes Gerät als ein einziger Anschlusskanal erscheinen. Das dritte Gerät kann ein Switch, ein Server oder ein anderes Netzwerkgerät sein, das IEEE 802.3ad Port Channels unterstützt. vPC ermöglicht auch die Erstellung von Layer-2-Anschlusskanälen, 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 Keepalive-Verbindung, der Heartbeat-Nachrichten zwischen den beiden vPC-Peer-Geräten sendet. Die vPC-Domäne umfasst vPC-Peer-Geräte, die vPC-Peer-Keepalive-Verbindung, die vPC-Peer-Verbindung und alle Port-Kanäle in der vPC-Domäne, die mit dem Downstream-Gerät verbunden sind. Sie können nur eine VPC-Domänen-ID auf jedem Gerät haben.

Abbildung 2: Bildung eines vPC-Paares durch Erstellen von Inter-Switch-Links

Vorteile von vPC

Als spezifisches Protokoll von Cisco hat vPC sicherlich seine eigenen Vorteile.

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

  • Eliminiert durch das Spanning Tree Protocol (STP) blockierte Ports.

  • Bietet eine schleifenfreie Topologie.

  • Nutzt die gesamte verfügbare Uplink-Bandbreite.

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

  • Bietet Ausfallsicherheit auf Link-Ebene.

  • Unterstützt die Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit.

MLAG vs. vPC: Die 4 Hauptunterschiede

Sowohl MLAG als auch vPC können eine Portgruppe zwischen zwei Switches bilden und Layer-2-Multipathing ermöglichen. In einer MLAG- oder vPC-Domäne wird jeder Switch unabhängig verwaltet und konfiguriert und ist in der Lage, den Datenverkehr weiterzuleiten, ohne ihn an einen Master-Switch weiterzuleiten. Trotz ihrer Ähnlichkeiten unterscheiden sie sich in einigen Punkten.

Schwierigkeit der Umsetzung

Der größte Unterschied zwischen den beiden Protokollen ist natürlich die Schwierigkeit der Implementierung. MLAG ist ein öffentliches Protokoll, das von fast allen Anbietern unterstützt wird, die ihre eigene benutzerdefinierte, gerollte Implementierung verwenden, während vPC ein Cisco Nexus-spezifisches Protokoll ist und nicht alle Anbieter über diese Technologie verfügen. Daher ist die Einrichtung von MLAG ein wenig einfacher als die von vPC.

Kompatibilitätsprobleme

Ein weiteres Problem ist die Kompatibilität. Für die vPC-Kopplung müssen Cisco Nexus-Switches desselben Typs verwendet werden. So ist es beispielsweise nicht möglich, vPC auf einem Switch-Paar zu konfigurieren, das einen Nexus 7000 Series und einen Nexus 5000 Series Switch umfasst. Außerdem müssen die vPC-Peers die gleiche NX-OS-Version verwenden, außer während des unterbrechungsfreien Upgrades, d. h. des In-Service Software Upgrade (ISSU).

Layer-Multipathing

Außerdem muss die vPC-Peerverbindung aus mindestens zwei 10G-Ethernet-Ports im dedizierten Modus bestehen. vPC ist fortschrittlicher als MLAG. Es unterstützt sowohl Layer-2- als auch Layer-3-Multipathing, mit dem Sie Redundanz schaffen können, indem Sie mehrere parallele Pfade zwischen den Knoten aktivieren und den Datenverkehr ausbalancieren, wenn alternative Pfade existieren. Und wenn Sie Layer-3-Multipathing aktivieren möchten, können Sie auch das Multi-Active Gateway Protocol (MAGP) verwenden.

Anwendungsszenarien

Normalerweise kann vPC nur auf Cisco Nexus-Rechenzentrums-Switches verwendet werden, während MLAG in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt werden kann. Unabhängig davon, ob es sich um eine traditionelle dreistufige Rechenzentrumsarchitektur oder eine zweistufige Spine-Leaf-Architektur handelt, können Switches, die MLAG unterstützen, ein MLAG-Paar auf verschiedenen Ebenen bilden. Alle FS-Rechenzentrum-Switches unterstützen MLAG. Durch die Verwendung von MLAG im Netzwerkdesign von Rechenzentren tragen die FS-Switches für Rechenzentren zur Redundanz auf Systemebene und zur Verbesserung der Netzwerkzuverlässigkeit bei.

 

Eigenschaft MLAG vPC
Vereinfacht das Netzwerkdesign Ja Ja
Eliminiert das Spanning Tree Protocol (STP) Ja Ja
Multipathing Layer 2 Layer 2 & Layer 3
Komplexität der Implementierung Einfacher Relativ schwierig
Switch-Typ für Pairing Keine Anforderung Strenge Anforderung
Anwendungsszenarien Häufig in Distributions- oder Rechenzentrums-Switches zu sehen Normalerweise in Cisco Nexus Rechenzentrums-Switches

Fazit

Sowohl MLAG als auch vPC sind wünschenswerte Implementierungen für Rechenzentren und Cloud-Computing-Netzwerke, die ein Höchstmaß an Netzwerkbandbreite und Zuverlässigkeit erfordern. MLAG nutzt die Vorteile der Link-Aggregation und verteilt sie auf ein Paar von Rechenzentrums-Switches, um Redundanz auf Systemebene und Ausfallsicherheit auf Netzwerkebene zu bieten.

Bevor Sie sich für MLAG oder vPC entscheiden, sollten Sie zunächst klären, ob Ihre Netzwerkgeräte MLAG oder vPC unterstützen können. Berücksichtigen Sie dann Ihre Fabric-Architekturen und Ihre eigenen spezifischen Anforderungen, um eine fundierte Entscheidung zu treffen.

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