リンクアグリゲーション

リンクアグリゲーション (LAG) について

リンクアグリゲーション（Link Aggregation）とは、複数の物理ネットワークポートを結合し、一つの論理的なリンクとして扱う技術です。この方法を用いることで、通信容量の増加や冗長性が実現され、特にイーサネット接続において重要な役割を果たします。リンクアグリゲーションは、IEEE 802.1AX により標準化され、LACP（Link Aggregation Control Protocol）として広く使用されています。

機能と利点

LAGを利用することにより、スイッチやルータ、サーバ間で耐障害性と高帯域幅の接続が可能になります。この技術は主にバックボーン接続に使用されますが、エンドユーザの機器接続にも適用でき、既存の配線を利用することで帯域の拡張が容易と言えます。

例えば、最大8つのアクティブポートと、障害発生時に機能するスタンバイポートを持ち、100M、1G、10Gbpsの通信に対応した場合、合計で800M、8G、80Gbpsの帯域幅を提供できます。また、システム内の各ポートは同じMACアドレスを持つため、アプリケーションやユーザーには透過的に扱われ、個々の接続を意識する必要はありません。

接続に障害がある場合、LAGは他の物理リンクに通信を自動的に再配分します。このフェイルオーバーは通常1秒未満で行われ、依然として上位層から見ると出現しない障害として扱われます。さらに、スパニングツリープロトコル（STP）を併用することで、冗長接続を完全に利用することができるのも大きな利点です。

プロトコルと規格

LACPはIEEE 802.1AXおよびその前身であるIEEE 802.3adで規定されており、これまで多くのバージョンが存在します。例えば、2000年に策定されたIEEE 802.3adから、最も新しい2020年のIEEE 802.1AX-2020まで様々な改良が施されています。

この規格は1990年代中盤から始まる多くのネットワーク機器メーカーによる独自のアグリゲーション機能の実装を背景に生まれました。により、統一された動作仕様を持つことになり、互換性の課題が解消されました。

LACPの動作

LACPにおいては、接続機器間でLACPフレームを交換し合い、両者が互いを認識したうえでLAGを自動的に構築します。LACPはアクティブモードとパッシブモードを持ち、アクティブモードではフレームを毎秒送信して接続のアクティブ性を保ち、パッシブモードでは相手からのフレームを待って応答を開始します。これにより、LAGの構成が動的に行われ、通信が円滑に行われるのです。

イーサチャネルとその構成

イーサチャネル（EtherChannel）は、シスコ社の製品で用いられるLAGの実装です。この技術は1994年にシスコが買収したKalpana社によって開発されたもので、標準化されたLACPに取り入れられることによって、一部の機能は広く適用されています。特に、CatalystシリーズのスイッチがEtherChannelをサポートしており、最大64のLAGを構成することができます。

設定方法

構成には、スタティックとダイナミックの二つの主な設定方法があります。スタティックモードでは手動でポートを指定し、ダイナミックモードでは設定パケットを用いて自動的にアグリゲーションを形成します。この際、PAgP（Port Aggregation Protocol）やLACPが利用されます。これにより、1つのネットワーク機器で複数のチャネルを持つ柔軟なシステムが構築できます。

まとめ

リンクアグリゲーションは、ネットワーク接続の拡張性や信頼性を向上させるための有力な方法です。これにより、通信が途切れることなく高速度のデータ転送を実現することが可能です。これからの通信環境において、LAGの利用は一層重要性を増していくでしょう。

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