アグリゲーションとは日本語で「集合体」を意味します。複数のリンクを集約して利用する技術であるため、リンクアグリゲーションと呼ばれます。「ポートアグリゲーション」と呼ばれることもあります。この記事では、リンクアグリゲーションとは何か、仕組み、設定方法、LACP を使うメリットとデメリット 、使用例を紹介します。
1 リンクアグリゲーションとは
リンクアグリゲーションとは、複数の物理リンクを束ねて1つの論理リンクとして扱う技術です。複数の回線を 1 つの仮想回線に束ねることにより、コンピュータの通信速度を向上させることができます。
リンクアグリゲーションは、スイッチを他のスイッチ、サーバー、またはワイヤレス アクセス ポイントに接続するために一般的に使用されます。リンクバンドルなどの別名もあります。
2 リンクアグリゲーションの原理と仕組み
リンクアグリゲーションの目的は、複数の回線を1つにまとめて仮想回線を構築し、各機器とデータを送受信することです。仮想回路とは、マイクロプロセッサやメモリなどを柔軟に分割または統合して、複数のコンピュータを1台のコンピュータのように動作させる回路のことです。これにより、コンピュータの通信速度、耐障害性、その他の機能が向上します。
リンクアグリゲーションの場合、1台の機器のスイッチだけを設定しても意味がないため、2台の機器のスイッチを正しく設定する必要があります。両方のスイッチが正しく設定されている限り、リンクアグリゲーションは正常に機能するはずです。また、リンクアグリゲーションを使用して各リンクを 1 つのリンクに束ねることができるかどうかは、使用する機器によって異なります。必ず事前に端末の仕様をご確認ください。
３ リンクアグリゲ-ションの設定
リンク アグリゲーションを構成するには、主に 2 つの方法があります。1つは、スイッチポートごとに論理グループを作成し、手動でリンクアグリゲーション機能をオンにする静的設定方法です。もう 1 つは動的プロビジョニングです。これは、各スイッチ ポート上に論理グループを作成し、LACP プロトコルを使用してスイッチ間でネゴシエートし、機能を動的にオンにします。LACP（Link Aggregation Control Protocol）は、IEEE802.3adの標準化プロトコルです。
４ LACP を使うメリットとデメリット
4.1 LACP を使うメリット
リンクアグリゲーションを使用した構成には、ケーブル/物理ポート障害時の冗長構成、帯域幅の増幅、負荷分散という主な利点があります。
4.1.1 冗長性を提供し、帯域幅を増加します
リンクアグリゲーションの利点の1つは、冗長性が提供され、帯域幅が増加することです。冗長性とは、耐障害性を高めるためにシステム全体を複製してバックアップシステムを作成することを指します。帯域幅とは、広範囲の周波数のことです。リンクアグリゲーションにより、LAG内の物理リンクがダウンした場合でも他の物理リンクとの通信が可能になり、複数の接続により単一接続と比較して帯域幅を増やすことができます。
4.1.2 トラフィック分散による効率の向上
トラフィックとは、ネットワーク上で送受信されるデータ、データ量、密度などを指します。トラフィックを分散することでサーバーの負荷を軽減し、過負荷によるサービスの中断を防ぐことができます。サイトアクセス集中時でも安定した閲覧を実現。
4.1.3 コストを節約できる
リンクアグリゲーションを通じて複数のインターフェイスを 1 つのインターフェイスに結合すると、結合されたスペースを使用できるようになります。リンクアグリゲーションによりメモリなどを必要な分だけ提供できるため、機器調達コストを削減できます。ただし、使いすぎると新しいスイッチに交換する必要があり、コストを下げることができないので注意が必要です。
4.1.4 自動フェイルオーバーとフェイルバックの存在
フェイルオーバーとは、稼働中のシステムが何らかの理由で停止した場合に、自動的にバックアップシステムに切り替えるシステムです。障害復旧とは、障害から復旧した後、待機系のデータを引き継ぎ、元の状態に戻すことをいいます。したがって、リンクアグリゲーションは可用性が高くなります。
4.2 LACP を使うデメリット
リンクアグリゲーションを使用する場合の欠点は3つあります。事前に設定して検証する必要があること、複数のケーブルが必要であること、障害発生時の分離要素が増加することです。
2本以上のケーブルが必要であることは大きな欠点ではありませんが、後の 2つの欠点を十分に認識し、理解した上でシステムを設計および構成することをお勧めします。
4.2.1 事前構成、検証、テストが必要
事前にリンクアグリゲーションの設定が必要です。
リンクアグリゲーションが確実に機能していることを確認することは非常に重要です。 2本以上のネットワークケーブルが対向するスイッチに接続されているため、設定を誤ると当然ループが発生します。スイッチを稼働中にセットアップするのは非常に危険です。もちろん、ローカル環境に複数のスイッチを構築する場合、セットアップしたすべてのスイッチを個別に確認しないと、複数の LAN ケーブルが必要になる可能性があります。瞬間的に接続にループが発生し、ネットワークが停止する恐れがあります。
確認方法は、実際にリンクアグリゲーションを設定したスイッチを接続し、「show lacp」「show port-channel」等のコマンドでLACPが正常に動作していることを確認し、どちらかを削除して通信が途切れていないことを確認し、戻る。もう片方も外して確認してください。仕事が必要です。
リンクアグリゲーションが設定されているすべてのスイッチでこのチェックを実行するには時間がかかるため、これは欠点です。
4.2.2 障害発生時の分離係数の増加
リンクアグリゲーションのもう 1 つの欠点は、障害が発生した場合にクリーニングが必要なケーブルの数が増加することです。
一方のLANケーブルが通信に失敗した場合、もう一方のケーブルがすべての通信を補いますが、この切り替えの速度はデバイスの性能に依存します。
機器によっては、通信が数秒間失われる可能性があるため、1つのケーブルのリンクに繰り返し障害が発生すると、障害の性質によっては断続的な通信障害が発生する可能性があります。
また、ケーブルの数と同じだけ断線やポート障害があることを考えると、たとえリンクアグリゲーションによって完全なネットワーク停止のリスクが回避されたとしても、障害のリスク自体が増加するとも言えます。
５ リンクアグリゲ-ションの使用例
以下に示すように、複数のLANケーブルを使用してスイッチ間、ルーター間、スイッチ間を接続することで実現できます。
例えば、LANケーブルの通信速度が「10Gbps」だとします。そこで、リンクアグリゲーション技術を利用すると、下図のような「20Gbps」の通信が実現できます。
まとめ
以上、リンクアグリゲーションとは何か、仕組み、設定方法、LACP を使うメリットとデメリット 、使用例を紹介しました。複数の回線を仮想的に1つにまとめたい場合は、リンクアグリゲーションの利用を検討してみてはいかがでしょうか。
