概述

普通聚合的链路只能够在一台设备上，只能提供链路级的保护，当设备故障以后，普通聚合将无法工作，所以需要设备级保护的技术。M-LAG（Multichassis link aggregation，跨设备链路聚合）是基于IEEE P802.1AX协议的跨设备链路聚合技术。M-LAG将两台物理设备虚拟成一台设备来实现跨设备链路聚合，从而提供设备级冗余保护和流量负载分担。

IRF 与 M-LAG对比

优点

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：

1. 无环拓扑：M-LAG提供无环拓扑，即使在M-LAG组网中部署STP，M-LAG组网中的接口也不会被STP阻塞。
2. 更高的可靠性：把链路可靠性从单板级提高到了设备级。
3. 双归接入：允许设备双归接入，将两台设备的链路进行聚合，实现流量负载分担。
4. 用户流量不中断：M-LAG组网中的接口、链路或者设备发生故障时，可将用户流量快速切换到正常设备/链路转发，确保用户业务不中断。
5. 简化组网及配置：提供了一个没有环路的二层拓扑，同时实现冗余备份，不再需要繁琐的防环协议配置，极大地简化了组网及配置。
6. 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。

应用

M-LAG主要应用于双归接入组网，将可靠性从链路级提高到设备级。

原理

Device D接入到Device A和Device B组成的M-LAG系统，通过Device A和Device B共同进行流量转发，保证网络的可靠性。
M-LAG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。
M-LAG设备间通过交互DRCP（Distributed Relay Control Protocol，分布式聚合控制协议）报文和Keepalive报文建立和维护M-LAG系统。在M-LAG系统正常工作时，M-LAG系统的主备设备负载分担共同进行流量转发。如果M-LAG系统中出现故障（无论是接口故障、链路故障还是设备故障），M-LAG系统都可以保证正常的业务不受影响。

术语

1. M-LAG主设备：部署M-LAG且状态为Primary的设备，优先级越小越优，或者MAC小优。
2. M-LAG备设备：部署M-LAG且状态为Secondary的设备。
3. peer-link链路：M-LAG设备间的交互M-LAG协议报文及传输数据流量的链路。peer-link可以是聚合链路，也可以是Tunnel隧道，管理员需要根据不同组网环境选择peer-link链路。当采用聚合链路作为peer-link链路时，建议将多条链路进行聚合。一个M-LAG系统只有一条peer-link链路。
4. peer-link接口：peer-link链路对应的接口，可以是二层聚合接口，也可以是Tunnel接口。每台M-LAG设备只有一个peer-link接口。
5. Keepalive链路：M-LAG主备设备间的一条三层互通链路，用于M-LAG主备设备间检测邻居状态，即通过交互Keepalive报文来进行peer-link链路故障时的双主检测。
6. M-LAG组：用于部署M-LAG设备之间的配对，M-LAG设备上相同编号的M-LAG接口属于同一M-LAG组。
7. M-LAG接口：M-LAG主备设备与外部设备相连的二层聚合接口。为了提高可靠性，需要使用动态聚合。M-LAG设备上相同编号的M-LAG接口属于同一M-LAG组。M-LAG组ID为M-LAG接口编号。

网络模型

Device D设备和Server分别双归接入Device A与Device B组成的M-LAG系统。Device A与Device B形成负载分担，共同进行流量转发，当其中一台设备发生故障时，流量可以快速切换到另一台设备，保证业务的正常运行。

M-LAG系统建立及工作过程

1. DRCP协商：当M完成M-LAG系统参数配置后，两端设备通过peer-link链路定期发送DRCP报文。
2. M-LAG配对：当本端收到对端的DRCP协商报文后，会判断DRCP协商报文中的M-LAG系统配置是否和本端相同。如果两端的M-LAG系统配置相同，则这两台设备组成M-LAG系统。
3. 主备协商：配对成功后，两端设备会确定出主备状态。依次比较两端M-LAG设备的初始角色、M-LAG MAD DOWN状态、设备的健康值、角色优先级、设备桥MAC，比较结果更优的一端为主设备。主备协商后，M-LAG设备间会进行配置一致性检查
4. 双主检测：当主备角色确定后，两端设备通过Keepalive链路周期性地发送Keepalive报文进行双主检测。
5. M-LAG系统开始工作后，两端设备之间会通过peer-link链路实时同步对端的信息，例如MAC地址表项、ARP表项，从而确保任意一台设备故障都不会影响流量的转发，保证业务不会中断。
   

Keepalive实现机制

1. Keepalive down , peer-link up ，主备设备正常工作，打印日志提示Keepalive异常
2. Keepalive up, 5s超时前，收到peer-link up，M-LAG恢复正常
3. Keepalive up, 5s超时前，未收到peer-link up/down 的报文，则M-LAG分裂，重新选举
4. 重新选举1： 本端设备为主设备时，如果本端设备上存在处于up状态的M-LAG口，则本端仍为主设备；否则，本端设备角色变为None角色。
5. 重新选举2： 本端设备为备设备时，则升级为主设备。此后，只要本端设备上存在处于up状态的M-LAG口，则保持为主设备，否则本端设备角色变为None角色。

MAD机制
peer-link链路故障后，为了防止备设备继续转发流量，M-LAG提供MAD（Multi-Active Detection，多Active检测）机制，即在M-LAG系统分裂时将设备上部分接口置为M-LAG MAD DOWN状态，仅允许M-LAG口、peer-link接口等接口转发流量，避免流量错误转发，尽量减少对业务影响。

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。如图所示，从接入设备或网络侧到达M-LAG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链路转发到对端M-LAG设备，在peer-link链路与M-LAG接口之间设置单方向的流量隔离，即从peer-link接口进来的流量不会再从M-LAG接口转发出去，所以不会形成环路，这就是M-LAG单向隔离机制。

M-LAG双活网关
在M-LAG双归接入三层网络的场景中，两台M-LAG设备需要同时作为三层网关，必须保证M-LAG设备上存在相同的IP地址和MAC地址的逻辑接口，以便实现：
1.当一条接入链路发生故障时，流量可以快速切换到另一条链路，保证可靠性。
2.两条接入链路可以同时处理用户流量，以提高带宽利用率，使流量在两条接入链路上负载分担。

配置

1. peer-link 链路
   peer-link 链路除了交互协议报文外，还作为上行链路的备份路径。
    框式设备上部署 M-LAG，建议部署多个业务板的端口加入 peer-link 接口所在的聚合组
    框式设备上部署 M-LAG，建议 peer-link 聚合组至少有一个成员口与上行口不在同一单板上。
    盒式带子卡设备部署 M-LAG，建议采用多个子卡上的接口作为 peer-link 聚合组的成员端口。
    盒式带子卡设备部署 M-LAG，建议 peer-link 聚合组至少有一个成员口与上行口不在同一子卡上。
    盒式固定端口设备部署 M-LAG，建议至少配置两个物理接口作为 peer-link 聚合组的成员端口。
    配置 link-delay 命令，且配置取值不为 0 的相同的 delay-time，以减少接口震荡对上层业务的影响。
    peer-link 聚合组的成员端口需要使用相同速率端口。

2. Keepalive
   Keepalive 链路通过交互 Keepalive 报文来进行 peer-link 故障时的双主检测。
    建议 M-LAG 设备间单独建立一条直连链路，作为 Keepalive 链路，不与其他链路复用，同时需保证该链路二三层均可达。
    Keepalive 链路接口可以为管理用以太网接口、三层以太网接口、三层聚合接口、绑定 VPN实例的接口。
    不建议使用 VLAN 接口作为 Keepalive 链路接口，如确有此使用需求，需要将对应 VLAN 从peer-link 链路允许通过的 VLAN 中去掉，否则 peer-link 链路和 Keepalive 链路之间会形成环路。
   • 对于多单板/多子卡设备：建议和 peer-link 链路接口部署在不同的单板/子卡上。
   • Keepalive 链路接口（包括物理口和逻辑口）请务必配置为 M-LAG 保留接口（当 peer-link 链
   路故障时不会被 MAD down）。

3. M-LAG 互通限制
   M-LAG 不支持与友商互通

4. 园区场景基于 M-LAG 的 VRRP 组网配置举例
   注意事项：
    同一分布式聚合组中，所有M-LAG设备的系统MAC地址必须相同
    同一分布式聚合组中，所有M-LAG设备应配置不同的系统编号
    同一分布式聚合组中，所有M-LAG设备的系统优先级必须相同
    当M-LAG系统分裂时，为了避免M-LAG系统中的两台设备都作为主设备转发流量的情况，可以在M-LAG系统分裂前配置本功能。配置本功能后，如果M-LAG系统分裂，peer-link链路和Keepalive链路均处于DOWN状态，此时从设备会立即切换到独立运行模式。
    

5. 维护
   

TYPE 1 类型配置不一致，M-LAG无法建立
TYPE 2 类型配置不一致，主要是业务类配置，不影响M-LAG的建立，不影响其他模块

实验图：
SWA与SWB组M-LAG，1和2口为peer-link口，3口为m-lag组100,24口为Keepalive
Keepalive IP段为1.1.1.0/30

#SWA配置
[SWA]m-lag system-mac a08e-80d2-0100	#相同，建议选主设备为系统MAC
[SWA]m-lag system-number 1	#主设备为1，备设备为2
[SWA]m-lag system-priority 123	#相同优先级
[SWA]m-lag keepalive ip destination 1.1.1.2 source 1.1.1.1	#对端调换源目IP
[SWA]int g1/0/24
[SWA-GigabitEthernet1/0/24]po li rou
[SWA-GigabitEthernet1/0/24]ip add 1.1.1.1 30
[SWA]m-lag mad exclude int g1/0/24	#设置keepalive口为保留口，不会被shutdown
[SWA]int br 1	#peer-link口
[SWA-Bridge-Aggregation1]link mo dy	#动态模式
[SWA]int rang g1/0/1 g1/0/2
[SWA-if-range]po li gr 1
[SWA]int br 1
[SWA-Bridge-Aggregation1]port m-lag peer-link 1	#设置为peer-link口
[SWA]int br 100	#下联的m-lag口
[SWA-Bridge-Aggregation100]link mo dy
[SWA]int g1/0/3
[SWA-GigabitEthernet1/0/3]po li gr 100
[SWA]int br 100
[SWA-Bridge-Aggregation100]port m-lag group 100		#设置m-lag组为100

#SWB配置
[SWB]m-lag system-mac a08e-80d2-0100	#相同，建议选主设备为系统MAC
[SWB]m-lag system-number 2	#主设备为1，备设备为2
[SWB]m-lag system-priority 123	#相同优先级
[SWB]m-lag keepalive ip destination 1.1.1.1 source 1.1.1.2
[SWB]int g1/0/24
[SWB-GigabitEthernet1/0/24]po li rou
[SWB-GigabitEthernet1/0/24]ip add 1.1.1.2 30
[SWB]m-lag mad exclude int g1/0/24	#设置keepalive口为保留口，不会被shutdown
[SWB]int br 1	#peer-link口
[SWB-Bridge-Aggregation1]link mo dy	#动态模式
[SWB]int rang g1/0/1 g1/0/2
[SWB-if-range]po li gr 1
[SWB]int br 1
[SWB-Bridge-Aggregation1]port m-lag peer-link 1	#设置为peer-link口
[SWB]int br 100	#下联的m-lag口
[SWB-Bridge-Aggregation100]link mo dy
[SWB]int g1/0/3
[SWB-GigabitEthernet1/0/3]po li gr 100
[SWB]int br 100
[SWB-Bridge-Aggregation100]port m-lag group 100		#设置m-lag组为100

#备注
本实验中，SWB的配置与SWA相比较，仅以下不同
（1）系统编号不同
（2）Keepalive配置不同，如接口IP和源目IP

#SWC配置
[SWC]int br 100
[SWC-Bridge-Aggregation100]link mo dy
[SWC-Bridge-Aggregation100]int rang g1/0/1 g1/0/2

#如果HCL模拟器的M-LAG起不来，两边配置以下命令，忽略一致性检查
#仅实验目的，生产环境需谨慎
m-lag consistency-check disable

#看状态
（1）[SWA]display m-lag keepalive
Neighbor keepalive link status (cause): Up
Neighbor is alive for: 1003 s 776 ms
Keepalive packet transmission status:
  Sent: Successful
  Received: Successful
Last received keepalive packet information:
  Source IP address: 1.1.1.2
  Time: 2023/06/28 17:58:38
  Action: Accept

M-LAG keepalive parameters:
Destination IP address: 1.1.1.2
Source IP address: 1.1.1.1
Keepalive UDP port : 6400
Keepalive VPN name : N/A
Keepalive interval : 1000 ms
Keepalive timeout  : 5 sec
Keepalive hold time: 3 sec
（2）[SWA]display m-lag summary
Flags: A -- Aggregate interface down, B -- No peer M-LAG interface configured
       C -- Configuration consistency check failed

Peer-link interface: BAGG1
Peer-link interface state (cause): UP
Keepalive link state (cause): UP

                     M-LAG interface information
M-LAG IF    M-LAG group  Local state (cause)  Peer state  Remaining down time(s)
BAGG100     100          UP                   UP          -

参考：
H3C M-LAG白皮书：http://www.h3c.com/cn/Service/Document_Software/Document_Center/Home/Public/00-Public/Learn_Technologies/White_Paper/M-LAG_White_Paper-Long/
H3C M-LAG配置：
https://www.h3c.com/cn/d_202208/1660556_30005_0.htm