M-LAG技术原理是啥？如何工作的？

根据文章交换机提供业务可靠性的部署模式有哪些，技术原理是什么，有粉丝想更深入了解M-LAG ，今天阿祥就细讲一下M-LAG。M-LAG全称：Multichassis Link Aggregation Group，中文名：跨设备链路聚合组，是一项重要的网络高可靠性技术。接下来阿祥根据基本概念、工作原理和常见部署方式分类讲解！

一、M-LAG 是什么？

M-LAG 是一种实现跨设备链路聚合的机制。它允许两台独立的网络设备（通常是交换机）在逻辑上虚拟成一台设备，与下游设备（如服务器或交换机）建立链路聚合组（LAG）。

核心价值：M-LAG 将链路的可靠性从传统的单板级提升到了设备级。这意味着即使其中一台设备整体故障，业务流量仍能通过另一台设备正常转发，从而极大提升了网络的可靠性。

与堆叠（Stack）的区别：虽然堆叠技术也能将多台设备虚拟化为一台，但M-LAG是一种控制平面虚拟化技术，其控制面的耦合程度相比堆叠更松。M-LAG的两台设备控制和管理平面是独立的，主要同步接口和表项相关信息，而不需要像堆叠那样同步所有设备信息。这使得M-LAG具有更高的可靠性，并且支持设备独立升级（升级一台时业务不中断或中断时间极短），维护也更方便。

二、M-LAG 是如何工作的？

M-LAG 系统的正常运行依赖于几个关键组件和机制：

1、关键组件

M-LAG 主备设备：组成M-LAG系统的两台交换机，它们之间会协商出主（Primary） 和备（Secondary） 的角色。但在正常情况下，主备设备同时进行业务流量的转发，形成负载分担。

Peer-Link 链路：

• 这是一条必须建立的、高可靠的直连链路（通常本身也是链路聚合链路），用于M-LAG设备之间交换控制报文（如心跳检测、双主检测报文）和同步状态信息（如MAC表项、ARP表项）。
• 在某些故障场景下（如一台设备的上行链路故障），Peer-Link也可能用于传输数据流量。

双主检测链路（DAD Link）：

• 这是一条用于故障检测的三层互通链路（如通过管理网口或特定VLAN）。
• 当Peer-Link发生故障时，M-LAG系统可能发生“分裂”，即两台设备都认为自己是主设备。双主检测链路通过交互检测报文来避免这种“双主”情况导致的网络问题（如广播风暴）。

2、工作过程与流量转发

正常工作时：

• 已知单播流量：M-LAG主备设备会形成逐流的负载分担，共同进行流量的转发。

• 组播、广播、未知单播流量：这些流量会在设备间泛洪扩散。M-LAG通过其单向隔离机制来隔绝由Peer-Link发往M-LAG成员口的流量，从而防止环路的形成，因此通常不再需要启用传统的生成树协议（STP）。

故障发生时：M-LAG的可靠性主要体现在其快速故障切换能力上。

• M-LAG成员口（即连接服务器的聚合链路中的一条物理链路）故障：流量会自动切换到正常的链路上，网络侧感知不到故障。

• 一台M-LAG设备整体故障：另一台设备会接管所有流量，保证业务不中断。服务器感知到的只是链路聚合组中部分链路断开，其上行链路仍然畅通。

• Peer-Link链路故障：设备会立即通过DAD链路发起双主检测。如果确认对端设备存活，则会有一台设备（通常是备设备）自动Error-Down（关闭）除保留接口外的所有业务接口，避免形成双主和网络环路，此时流量只从主设备转发。

下表概括了 M-LAG 的关键组件及其职责：

三、M-LAG 可以如何部署？

M-LAG技术主要用于数据中心网络和企业网络核心，以满足高可靠性需求。其主要部署场景包括：

1、服务器双活接入（最常见的场景）

• 场景描述：服务器通过双网卡分别连接到两台独立的交换机，并在服务器和交换机上配置链路聚合（如LACP）。从服务器角度看，它只是和“一台”交换机建立了聚合链路。
• 优势：为服务器提供设备级冗余保障。任何一条链路、任何一个网卡或任何一台接入交换机故障，都不会导致服务器业务中断，同时还能实现负载均衡。

2、网络设备互联

• 汇聚层部署M-LAG：两台汇聚交换机组建M-LAG，下游的接入交换机可以双归上行到这两台汇聚交换机。这样可以替代传统的STP+VRRP方案，消除STP的阻塞端口，提高链路利用率，并提供更快的故障收敛。
• 多级M-LAG：在大型数据中心，可以在Spine层和Leaf层同时部署M-LAG，形成多级冗余架构，进一步扩展网络规模和提高可靠性。

3、作为网关使用

• M-LAG双归设备可以作为二层网络和三层网络的分界点，即承担网关的作用。两台设备配置相同的IP地址和虚拟MAC地址，对网络侧展示为同一个网关，实现网关冗余。

4、与VXLAN结合

• 在VXLAN网络中，两台M-LAG设备可以虚拟成一个VTEP（VXLAN Tunnel End Point），使用同一个VTEP IP地址与外界建立VXLAN隧道，简化配置并提高可靠性。

四、核心优势总结

M-LAG 技术能带来以下主要好处：

高可靠性：提供设备级保护，单点故障不影响业务。

高链路利用率：实现了真正的双活负载分担，避免了STP协议阻塞链路造成的浪费。

简化网络：提供了一个无环的二层逻辑拓扑，简化了网络设计和配置管理。

维护便捷：支持设备独立升级，极大减少维护窗口和业务中断时间。

五、部署注意事项

部署 M-LAG 时，需要注意以下几点：

Peer-Link 可靠性：Peer-Link 是 M-LAG 的“生命线”，必须确保其高可靠性。强烈建议使用多条物理链路捆绑成聚合链路作为 Peer-Link。

双主检测配置：务必配置双主检测链路（DAD Link）。这是防止 M-LAG 分裂后产生网络环路的關鍵保障。

配置一致性：M-LAG 两台设备上相关业务的配置需要手动保证一致性，否则可能导致异常。

兼容性：不同厂商设备间的 M-LAG 互通可能存在困难，部署时需关注厂商的兼容性说明。