Switch-Stacking vs. MLAG

Was ist Switch Stacking?

Ein Switch-Stack in Netzwerken ist eine Konfiguration von mehrere stapelbarer Switches über Stacking-Kabel verbunden und als logisch einzelnes Gerät für die Datenweiterleitung virtualisiert. Es handelt sich um eine skalierbare Lösung zur Erweiterung der Netzwerkkapazität, ohne dass die Verwaltung mehrerer physischer Geräte Probleme bereitet. Außerdem beeinträchtigt das Hinzufügen oder Entfernen eines Switches im Stack nicht die Leistung des Stack-Systems. Fällt ein Link oder Switch in der gestapelten Switch-Einheit aus, kann das Stack-System weiterhin Daten übertragen.

F1: Stacking-Topologie für Ethernet-Switches

Einige Mainstream-Marken haben leicht unterschiedliche Namen für diese Funktion, wie etwa “Cisco StackWise”, “Aruba VSF” und “Huawei istack”. Cisco hat sogar Begriffe festgelegt, um verschiedene Versionen des Cisco-Switch-Stackings zu definieren. Beispielsweise unterstützt Ciscos StackWise-Technologie maximal 8 Stacks, und StackPower unterstützt maximal 4 Stacks. 

Die meisten Serien QSFPTEK S5300 und S7300 Campus-Switches sind stapelbare Managed Switches. Die folgende Tabelle zeigt, wie viele Switches gestapelt werden können. Einige Modelle unterstützen das Stapeln von 2 Switches, andere unterstützen das Stapeln von 8 Switches.

Was ist MLAG?

MLAG (Multi-Chassis Link Aggregation Group oder Multi-Chassis-LAG) ist eine Methode zur Bildung der Link Aggregation Group (LAG) über mehrere Geräte hinweg für Redundanz — Wenn einer der Switches ausfällt, kann das System weiterhin funktionieren. Obwohl der IEEE-802.1AX-2008-Standard, der LAG definiert, Multi-Chassis-LAG nicht erwähnt, ist MLAG zu einem weit verbreiteten Ansatz für Link-Aggregation geworden. Es fügt der herkömmlichen Redundanz auf Link-Ebene, die LAG bereitstellt, Redundanz auf Knotenebene hinzu.

Die Implementierung von MLAG ist proprietär, was bedeutet, dass MLAG nicht zwischen Switches verschiedener Hersteller konfiguriert werden kann. Einfach ausgedrückt besteht der Mechanismus darin, zwei Switches über einen Peer-Link zu verbinden und eine Link-Aggregation-Gruppe zu bilden, die als logisch einzelnes Gerät fungiert. Der Link-Aggregation-Gruppe können mithilfe von MLAG weitere Switches hinzugefügt werden. Eine MLAG-Topologie kann die Netzwerkkapazität weitgehend skalieren, die Systemzuverlässigkeit erhöhen und die Verwaltung vereinfachen.

Alle QSFPTEK S5600- und S7600-Serien Rechenzentrums-Switches unterstützt MLAG.

F2: Switch-MLAG-Topologie

Was ist LACP?

LACP (Link Aggregation Control Protocol), basierend auf dem Standard IEEE 802.3 ad, ist ein Protokoll, das eine Methode zur Realisierung dynamischer Link-Aggregation und -Deaggregation bereitstellt. IEEE 802.3 ad LACP ermöglicht es Geräten, automatisch Link-Aggregation zu bilden und die Datenweiterleitung entsprechend ihrer eigenen Konfiguration durchzuführen. LACP fasst mehrere physische Links zu einem logisch einzelnen Link zusammen, erhöht die Netzwerkbandbreite und bietet Link-Redundanz. Vier 1G-Links sind ein virtueller 4G-Link. Fällt ein physischer Link aus, gleicht der andere Link in der LACP-Gruppe die Last aus.

Alle QSFPTEK-Switches sind LACP-Switches.

F3: LACP-Topologie

Stacking vs. M-LAG: Was ist der Unterschied?

Es scheint, dass Link-Aggregation und das Stapeln von Switches zur Redundanz ähnliche skalierbare Lösungen sind. Sie unterscheiden sich jedoch in vielen Faktoren erheblich. 

Herstellerübergreifende Interoperabilität

Stacking und MLAG sind proprietär, was bedeutet, dass Sie Switch-Stacking und MLLAG nicht mit Switches verschiedener Anbieter implementieren können. In den meisten Fällen sind Switches auf dieselbe Serie von Produktlinien beschränkt. LACP kann jedoch zwischen mehreren Switches verschiedener Anbieter konfiguriert werden.

Bündelmenge und Skalierbarkeit

Die Kapazität des Stacking-Ports von Netzwerk-Switches ist durch die von den Anbietern angegebene maximale Anzahl von Switches im Stack begrenzt. MLAG unterliegt dieser Einschränkung nicht. Es ist einfach und flexibel, einen weiteren Switch ost- und westseitig oder nord- und südseitig hinzuzufügen, um ein neues MLAG zu bilden. LACP selbst hat keine Fähigkeit, mehrere Switches zu bündeln; stattdessen wird der LACP-Modus auf mehreren Ports in einem einzelnen Switch konfiguriert und baut Verbindungen zu einem anderen Switch auf. Ob und wie viele Ports LACP konfigurieren können, wird von den Anbietern festgelegt.

Konfiguration und Verwaltung

Da der Switch-Stack logisch als ein einzelnes Gerät betrachtet werden kann, verfügt er über eine einheitliche IP/MAC-Adresse. Daher sollten Sie nur ein Gerät konfigurieren und verwalten. Die MLAG-Switches müssen jedoch einzeln konfiguriert und verwaltet werden, da es keine virtuelle System-IP/MAC gibt. Die Netzwerkkomplexität beim Ethernet-Switch-Stacking ist ebenfalls geringer als bei MLAG.

Upgrade-Komplexität

Obwohl Stacking die Verwaltung über ein einzelnes Bedienfeld vereinfacht, verringert es dessen Zuverlässigkeit. MLAG bietet eine höhere Zuverlässigkeit, da es über eine doppelte Steuerungs- und Verwaltungsebene verfügt. Beim Upgrade des Netzwerks kann MLAG dank extrem kurzer Unterbrechungszeit und ohne Änderungen an der ursprünglichen Netzwerkarchitektur wirklich unterbrechungsfreie Dienste ermöglichen.

Zuverlässigkeit

Die Lastverteilungsfunktion verleiht MLAG eine höhere Zuverlässigkeit. Wenn das Zugangsgerät über Eth-Trunk mit der M-LAG-Gerätegruppe verbunden wird, leiten die M-LAG-Mitgliedsgeräte den Datenverkehr nach dem Empfang vom Edge-Gerät, der durch die Lastverteilung des Link-Bundles gesendet wurde, gemeinsam weiter. 

Anwendung

MLAG wird üblicherweise in der Spine-Leaf-Netzwerkarchitektur und in der Core-/Aggregationsebene der dreistufigen Netzwerkarchitektur eingesetzt, um Servern oder Switches eine extrem hohe Zuverlässigkeit zu bieten. Es verfügt über separate Steuerungsebenen und eine isolierte Fehlerdomäne, wodurch es Lasten besser über Links verteilen kann. Die wichtigste Überlegung beim MLAG-Einsatz ist eine höhere Zuverlässigkeit und eine kurze Unterbrechungszeit bei Upgrades, wobei die Schwierigkeit der Netzwerkwartung in Kauf genommen wird.

F4: MLAG und Stacking in dreistufiger Netzwerkarchitektur angewendet

Stacking wird häufig in der Netzwerkzugangs-/Aggregationsschicht eingesetzt, wo sich die Stack-Einheiten in unmittelbarer Nähe befinden. Das typische Szenario für Stacking ist, wenn die Ports für Edge-Geräte der vorhandenen Switch-Ausrüstung nicht ausreichen. Stack-Switches dienen dazu, die Anzahl der Ports zu ergänzen und die Netzwerkbandbreite auf flexible und einfache Weise zu erhöhen. 

QSFPTEK MLAG versus stapelbare Switches Einführung

QSFPTEK-Switches bieten sowohl MLAG- als auch Stacking-Lösungen, um Benutzern bei der Skalierung der Netzwerkbandbreite zu helfen. Die folgende Tabelle listet bestimmte Switch-Modelle auf, die MLAG oder Stacking unterstützen.

Sowohl stackbare Switches als auch MLAG-Link-Aggregation-Switches verwenden Uplink-Ports für Stacking oder Link-Aggregation.

Der folgende Abschnitt bietet eine detaillierte Darstellung, wie die Uplink-Ports als Stack-Ports für das Stacking von Netzwerk-Switches verwendet werden. 

Für Modelle, die das Stapeln von 2 Switches unterstützen, nehmen Sie S5300-24T4X 24-Port-Gigabit-Switch als Beispiel, das über 4 10G SFP+ Uplinks verfügt. Sie können eine der folgenden Lösungen als Stacking-Kabel wählen, um die beiden 10G SFP+ Uplink-Ports mit jedem Gerät zu verbinden:

• ein Paar 10G SFP+ auf 10G SFP+ DAC-Kabel

• ein Paar 10GBASE-SR SFP+ Transceiver und OM3/OM4-MMFs

F5: 2x S5300-24T4X in einem Stack

Für Modelle, die das Stacking von 8 Switches unterstützen, zum Beispiel S7300-48X2Q4C 48-Port-10Gb-Switch, können Sie die 10G SFP+ Ports, 40G QSFP+ oder 100G QSFP28 Uplink-Ports für Stacking verwenden. 

Bei Verwendung von 100G-QSFP28-Uplinks für das Stacking gibt es zwei typische Stacking-Lösungen:

• 8x ein Paar 100G QSFP28-zu-100G QSFP28-DAC-Kabel

• 8x ein Paar 100GBASE-SR4 QSFP28  Transceiver und OM3/OM4 MMFs

F6: 8x S7300-48X2Q4C in einem Stack

Verwenden Sie 100G-Ports für eine Zwei-zu-zwei-Verbindung, die Verbindungsanleitung: 

• die NO.3- und NO.4-100G-Ports von Switch 1 sind mit den NO.1- und NO.2-100G-Ports von Switch 2 verbunden

•  die NO.3- und NO.4-100G-Ports von Switch 2 sind mit den NO.1- und NO.2-100G-Ports von Switch 3 verbunden

• die NO.3- und NO.4-100G-Ports von Switch 3 sind mit den NO.1- und NO.2-100G-Ports von Switch 4 verbunden

• ...

• Schließlich werden die NO.1- und NO.2-100G-Ports von Switch 1 mit den NO.3- und NO.4-100G-Ports von Switch 8 verbunden.

Fazit

Im Allgemeinen bietet Stacking die Vorteile einer relativ einfachen Konfiguration und eines relativ einfachen Netzwerkdesigns, aber seine Flexibilität, Zuverlässigkeit und Upgrade-Komplexität sind nicht so gut wie bei M-LAG. Die Merkmale der hohen Kopplung und der hohen Netzwerkflexibilität von MLAG machen es zuverlässiger, erfordern jedoch komplexere Vernetzung und Wartung. 

QSFPTEK bietet Switch MLAG, Stacking und LACP 802.3 ad Switch, um dem stetig steigenden Bandbreitentrend in Netzwerken gerecht zu werden. Für Switches, die in der Zugangs-/Aggregationsschicht eingesetzt werden und eine einfache Lösung zur Erweiterung der Portanzahl benötigen, empfehlen wir stapelbare Switches der Serie S5300 oder S7300, die Ihre Netzwerkkapazität erweitern und gleichzeitig die Verwaltung vereinfachen können. Für bandbreitenintensive Anwendungen im Kernnetzwerk für die Spine- oder Leaf-Architektur empfehlen wir den Einsatz von Switches der Serie S5600 oder S7600, um hohe Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit zur Zukunftssicherung Ihres Netzwerks zu bieten. Bitte wenden Sie sich gerne an unseren Experten für eine Auswahlberatung.