MLAGとvPCの違いは何ですか？

著者 Moore

日付 02/21/2025

この記事では、リンクアグリゲーショングループを実装する2つの異なる方法、マルチシャーシリンクアグリゲーション（MLAG）と仮想ポートチャネル（vPC）を紹介します。それぞれの仕組みと利点について、この記事でご確認ください。

データセンターの仮想化が進展し続けるにつれて、帯域幅と速度に対する需要も高まり続けています。この需要に応えるため、ネットワークエンジニアは、増え続けるネットワークデバイスをより効率的に接続する方法を模索しています。そのようなソリューションの1つがLink Aggregation Groups (LAGs)であり、複数のEthernetリンクを1つの論理リンクに束ねることで、データ伝送の効率を向上させます。LAGsを実装する方法には、multi-chassis link aggregation (MLAG)とvirtual port channel (vPC)の2つがあります。どちらもリンクアグリゲーションを実現しますが、多くの点で異なります。次に、MLAGとvPCについて詳しく掘り下げ、その仕組み、それぞれの利点、および両者の主な違いを理解していきます。

MLAGとは何ですか？

MLAG（Multi-Chassis Link Aggregation）は、追加の帯域幅とリンク冗長性を提供するために、レイヤー2マルチパスを実装する際に使用される非標準プロトコルです。簡単に言えば、MLAGを使用すると、複数のスイッチが連携し、単一のスイッチのようにリンクアグリゲーションを実行できます。各ベンダーはニーズに合わせてMLAGの実装をカスタマイズできるため、ベンダーごとに異なる実装を持つ比較的オープンなプロトコルとなっています。MLAGプロトコルを使用すると、リンクバンドルを形成する際に、2台以上のエンタープライズスイッチをネットワーク内で単一のスイッチとして動作させることができます。

MLAGはどのように機能しますか？

MLAGネットワークでは、通常、Link Aggregation Control Protocol（LACP、802.3ad）を使用して、ホストとMLAG仮想スイッチ間、または2つの仮想 MLAGスイッチ. 一方、同じ仮想MLAGスイッチ内のメンバースイッチは、独自の東西プロトコルを使用して通信します。例として、次の図は、S7600-48X8Cなどの複数のギガビットスイッチを介して形成されたMLAGペアを示しています。これらのMLAGスイッチを使用すると、サーバーとエンタープライズネットワークスイッチの間に冗長接続を確立できます。

S7600 MLAG solution

S7600-48X8C MLAGソリューション

MLAGsは、静的リンクアグリゲーション、またはLACPプロトコルに基づくネゴシエーションのいずれかによって、リンクアグリゲーショングループ（LAGs）として構成できます。これにより、帯域幅の利用効率が向上するだけでなく、障害発生時の冗長バックアップも確保され、ネットワークがより安定します。

MLAGの利点

MLAGには、システム性能と耐障害性を提供する点で多くの利点があります。まず、LAG ハッシュアルゴリズムにより、トラフィックを異なるスイッチに分散できるため、特定のスイッチの過負荷による性能のボトルネックを解消できます。要約すると、この方法は限られた帯域幅を効果的に使用し、ネットワーク全体をより効率的にします。データトラフィックのピーク時にもネットワークを円滑に稼働させ続けることができ、組織は必要に応じてネットワークの帯域幅を容易に増やし、LAGリンク（南北および東西）を追加することもできます。

安定性の向上という点では、 MLAGスイッチデュアル管理・制御プレーンアーキテクチャを採用し、システムの耐障害性を高めています。一方のスイッチが故障すると、もう一方のスイッチが最短時間でタスクを完了するため、ネットワークの中断を回避し、ネットワークの継続的かつ安定した運用を維持できます。さらに優れている点は、MLAGソリューションの各スイッチを、他のデバイスの動作を中断することなく1台ずつアップグレードできるため、ネットワークが非常に高い柔軟性を得られることです。

vPCとは何ですか？

vPC（Virtual Port Channel）は、Cisco Nexusシリーズスイッチ独自の技術であり、複数の物理接続を単一のポートチャネル（LAG）を介して提供できるようにします。ポートチャネルは、複数のネットワークインターフェースを集約してトラフィックの負荷分散を実現する技術です。vPCにおけるポートチャネルは単純なLAGにとどまらず、2台の異なるCiscoスイッチからの物理接続を、統合された論理チャネルを介してサードパーティ製デバイスに提供できます。vPCはCisco独自のプロトコルであるため、Cisco Nexusスイッチでのみ設定でき、他のベンダーのスイッチは通常、この技術を直接サポートしていない点に注意することが重要です。

vPCはどのように機能しますか？

vPCを使用すると、2台のCisco MLAGスイッチへのリンクを、3台目のデバイス上でポートチャネルとして認識させることができます。このサードパーティ製デバイスには、Ethernetスイッチやサーバーなど、IEEE 802.3adポートチャネル規格をサポートする任意のネットワークデバイスを使用できます。vPCにより、ユーザーは2台のスイッチ間に、2つのデバイスにまたがるLayer 2ポートチャネルを構成できるため、ネットワークトポロジーを簡素化し、ネットワークの冗長性を高めることができます。

例として、vPCを使用すると、2台のMLAGスイッチのコントロールプレーンを分離したまま、スイッチ間リンクを構築できます。vPC機能を有効にすると、2台のvPCスイッチはピアツーピアリンクを介して通信し、接続を維持するためにハートビートメッセージを送信します。vPCドメインは、vPCピアデバイス、vPCピアキープアライブリンク、vPCピアリンク、およびダウンストリームデバイスに接続するすべてのポートチャネルという、複数の主要コンポーネントで構成されます。各デバイスが属することのできるvPCドメインは1つだけであり、各vPCドメインには一意のドメインIDが必要です。

vPC workprinciple

vPCの利点

vPCの最大の利点の1つは、単一のデバイスが1つのポートチャネルを介して2台のアップストリームデバイスに同時に接続できることです。この設計は、帯域幅の利用効率を向上させるだけでなく、従来のネットワークではSpanning Treeプロトコルによってブロックされるポートの問題を回避することで、潜在的な冗長リンクも排除します。vPCはループのないトポロジーを提供するため、ネットワーク内のループ問題が効果的に解決され、円滑で中断のないデータ伝送が保証されます。同時に、vPCではすべてのアップリンク帯域幅を最大限に活用できるため、ネットワーク帯域幅の無駄を回避できます。

さらに、仮想ポートチャネル（vPC）は迅速に収束できます。リンクまたはデバイスに障害が発生した場合でも、ネットワークを迅速に復旧してサービスの継続性を確保できます。この構成では、ネットワーク全体の高可用性が保証され、リンク障害も機器障害もシステムの正常な動作に重大な影響を与えることはありません。

MLAGとvPCの主な違い

MLAGとvPCはどちらも、2台のスイッチ間でポートアグリゲーションを構築し、Layer 2のマルチパスを可能にして、帯域幅と冗長性を向上させるために使用されます。ただし、実装の詳細とユースケースは大きく異なります。

実装の複雑さ

両者の最大の違いの一つは、実装の複雑さです。MLAGは公開されているプロトコルであり、主要なベンダースイッチニーズに合わせて実装をカスタマイズできるため、セットアップは比較的簡単です。これに対して、vPCはCisco Nexusシリーズのスイッチ専用のプロプライエタリプロトコルであり、Ciscoデバイスでしか設定できません。そのため、実装時にはより多くのカスタマイズと設定手順が必要となり、セットアップもより複雑になります。

互換性の問題

vPCとMLAGは、互換性の面でも異なります。vPCでは、ペアとなるスイッチがCisco Nexusスイッチと同一モデルであり、同じバージョンのNX-OSを実行している必要があります。たとえば、Nexus 7000シリーズとNexus 5000シリーズのスイッチをvPCでペアリングすることはできません。また、vPCはアップグレード中の無停止運用（ISSU）をサポートしていますが、それ以外の場合、ペアとなるスイッチは同一でなければなりません。MLAGは互換性がより高く、製品モデルやオペレーティングシステムに厳しい制限がなく、さまざまなベンダーのスイッチに導入できます。

階層型マルチパス

マルチパス対応の面では、vPCの方がより高度です。レイヤー2マルチパスをサポートするだけでなく、レイヤー3でのマルチパスも可能にし、並列パスによってトラフィックの負荷分散と冗長性の向上を実現します。必要に応じて、Multi-Activity Gateway Protocol (MAGP) によってレイヤー3マルチパスをさらに最適化できます。一方、MLAGは主にレイヤー2マルチパスをサポートしており、一定の冗長性は提供しますが、マルチパストラフィックの処理においてはvPCほど強力ではありません。

アプリケーションシナリオ

両者の主な違いの一つは、適用シナリオです。vPCは主にCisco Nexusデータセンタースイッチで使用されるため、適用シナリオは比較的限定されており、通常は大規模なCisco環境で使用されます。一方、MLAGは適用範囲がはるかに広く、従来の3層データセンターアーキテクチャだけでなく、2層のスパイン・リーフアーキテクチャでも使用できます。MLAG対応スイッチは、より多様なニーズを満たすために、異なるレイヤーで柔軟に設定できます。

結論

MLAGとvPCはさまざまなネットワーク環境におけるリンクアグリゲーションと冗長化を十分にサポートします。ただし、その選択と適合性はネットワーク要件とベンダー互換性によって異なります。MLAGは、幅広い用途に対応するため、さまざまなアーキテクチャやデバイスに導入できる、ベンダー横断的で柔軟な手法を提供します。一方、vPCはCiscoネットワーク向けに特別に設計されておりデータフローと冗長化のオプションに加え、より高度で最適化されたマルチパスオプションを提供します。両者の違いを理解することで、ネットワークエンジニアは状況に応じて最適な選択ができ、データセンターのパフォーマンスと信頼性を向上させられます。