LACP / LAG

Entstehung und Beteiligte

Link Aggregation wurde zunächst herstellerspezifisch umgesetzt. IEEE 802.3ad standardisierte 2000 die Bündelung paralleler Ethernetlinks; die Regeln wechselten später zu IEEE 802.1AX. LACP ist das Aushandlungsprotokoll.

Welches Problem sollte gelöst werden?

Mehr Bandbreite und Redundanz sollten ohne eine einzelne schnellere Leitung erreicht werden. Mehrere physische Ports sollten gegenüber höheren Schichten als ein logischer Link erscheinen.

Technische Hürden und Lösungen

Pakete eines Flows müssen geordnet bleiben, deshalb verteilt Hashing Datenströme statt einzelne Bytes. Ein einzelner Flow nutzt meist nur einen Mitgliedsport. Beide Seiten benötigen kompatible Gruppierung, Geschwindigkeit und VLAN-Konfiguration.

Standardisierung und Einordnung

Physische und logische Infrastruktur muss über Herstellergrenzen hinweg funktionieren. IEEE-, ISO- und IETF-Standards definieren elektrische Werte, optische Übertragung, Rahmenformate und Steuerprotokolle. In der Praxis kommen weitere Hürden hinzu: Kabellängen, Störungen, Stromversorgung, Wärme, Redundanz und Wartbarkeit. Gute Planung betrachtet deshalb nicht nur Datenblattwerte, sondern den gesamten Lebenszyklus.

Technik im praktischen Betrieb

Planung endet nicht mit dem Kauf eines Geräts. Dokumentation, Beschriftung, Ersatzteile, Firmwarepfade, Strombudget und Messwerte bestimmen die Wartbarkeit. Redundante Leitungen helfen nur, wenn sie nicht im selben Kabelweg, Switch, Netzteil oder Provider enden. Vor einer Änderung sollten Ausgangszustand und Rückweg feststehen. Nachher müssen nicht nur Linkanzeigen, sondern Fehlerzähler, Aushandlung, reale Datenrate und Anwendungserreichbarkeit kontrolliert werden.

Warum das Thema heute noch relevant ist

Infrastruktur bleibt meist länger im Einsatz als Anwendungen. Entscheidungen zu Kabeln, Frequenzen, Portzahl, Leistung und Redundanz wirken zehn Jahre oder länger. Historische Standards sind deshalb weiterhin relevant und werden durch schnellere Varianten erweitert statt vollständig ersetzt. Eine gute Installation lässt Messung, Austausch und Erweiterung zu. Reserven bei Platz, Kühlung, Strom und Fasern sind oft günstiger als ein späterer Umbau unter laufendem Betrieb.

Daten und Meilensteine

• LACP bedeutet Link Aggregation Control Protocol.
• Ein LAG bündelt mehrere physische Links.
• Hashing nutzt häufig MAC-, IP- und Portfelder.
• LACP erhöht Gesamtkapazität, nicht zwingend die Rate einer Einzelverbindung.

Was ist LACP/LAG?

Link Aggregation Group (LAG), geregelt durch LACP (Link Aggregation Control Protocol, IEEE 802.3ad/802.1AX), kombiniert mehrere physische Ethernet-Links zu einem logischen Interface. Der darüber liegende Layer sieht nur einen einzigen, schnelleren Port — tatsächlich werden mehrere Links parallel genutzt.

Ein Server mit zwei 10-Gbit/s-NICs kann via LACP ein 20-Gbit/s-Bond bilden. Switches mit vier 25-Gbit/s-Uplinks bilden eine 100-Gbit/s-LAG. Neben der Bandbreite ist Redundanz der zweite große Vorteil: Fällt ein physischer Link aus, übernehmen die verbleibenden sofort.

LACP-Verhandlung und Modi

LACP verhandelt LAG-Mitgliedschaft automatisch über LACP Protocol Data Units (PDUs). Beide Seiten müssen dieselbe LAG-Gruppe bilden wollen.

Modi: Active – sendet LACP-PDUs und initiiert Verhandlung. Passive – sendet nur, wenn die andere Seite Active ist. Mindestens eine Seite muss Active sein. Static/On – kein LACP, Link wird fest gebündelt (kein automatischer Ausfall-Check).

Timer: LACP Fast (1s PDU-Intervall, 3s Timeout) für schnelles Failover. LACP Slow (30s PDU-Intervall, 90s Timeout) für WAN-Links. Fast ist Standard in DC-Umgebungen.

Traffic-Verteilung

Die Lastverteilung in einem LAG erfolgt wie bei ECMP über Hash-Funktionen — nicht Round-Robin (das würde Pakete reordern). Typische Hash-Eingaben:

• Layer 2: Quell- und Ziel-MAC-Adresse
• Layer 3: Quell- und Ziel-IP-Adresse
• Layer 4: Quell- und Ziel-Port (5-Tupel)
• XOR der letzten Bits der MAC/IP-Adressen (einfachste Variante)
• Alle Pakete eines Flows gehen über denselben Link (kein Reordering)
• Einzelne Flows sind auf max. einen Link begrenzt — kein Speedup für eine einzelne Verbindung

LACP auf Server und Storage

Linux Bonding (mode=802.3ad) und Windows NIC Teaming unterstützen LACP nativ. Konfiguration auf dem Server-Betriebssystem, dann automatische Aushandlung mit dem Switch.

Multi-Chassis LAG (MLAG/MC-LAG): Ermöglicht LAG über zwei verschiedene Switches — maximale Redundanz ohne Single Point of Failure. Der Server glaubt, mit einem Switch zu sprechen, tatsächlich sind es zwei (Cisco VSS, Arista MLAG, Juniper MC-LAG). Sehr verbreitet in Rechenzentren.