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Warum Link Aggregation?

Das Problem einzelner Links und wie Bündelung Bandbreite und Redundanz verbessert

Das Problem: Einzelne Links

In vielen Netzwerken verbinden einzelne Kabel die Switches miteinander. Eine typische Situation:

Switch A -------- Switch B
            1 Gbit/s

Diese einfache Verbindung hat zwei grundlegende Probleme.

Problem 1: Bandbreiten-Engpass

Wenn 20 Server an Switch A und 20 Server an Switch B angeschlossen sind, teilen sich alle die eine Verbindung zwischen den Switches. Bei einem 1-Gbit/s-Link kann die Bandbreite schnell zum Flaschenhals werden.

Mehr Bandbreite mit einem einzigen Kabel zu erreichen, bedeutet: ein teureres Kabel mit höherer Geschwindigkeit (z.B. 10 Gbit/s). Das erfordert:

  • Neue Netzwerkkarten/Module auf beiden Switches
  • Möglicherweise neue Verkabelung
  • Deutlich höhere Kosten

Problem 2: Single Point of Failure

Fällt das eine Kabel aus (Kabelbruch, defekter Port, versehentliches Trennen), ist die gesamte Verbindung zwischen den Switches unterbrochen. Alle Geräte hinter Switch A können nicht mehr mit Geräten hinter Switch B kommunizieren.

Die naheliegende Idee: Einfach ein zweites Kabel

Switch A ======== Switch B
         2x 1 Gbit/s

Warum nicht einfach ein zweites Kabel zwischen die Switches stecken? Dann hätten wir:

  • Doppelte Bandbreite (2 Gbit/s)
  • Redundanz (fällt ein Kabel aus, bleibt das andere)

Das Problem: Spanning Tree

Wie Sie aus dem STP-Kurs wissen, erkennt Spanning Tree die zweite Verbindung als redundanten Pfad und blockiert einen der beiden Links:

Switch A -------- Switch B    (aktiv, Forwarding)
         xxxxxxxx              (blockiert durch STP)

Ergebnis: Wir haben zwar Redundanz (bei Ausfall wird der blockierte Link aktiviert), aber keine zusätzliche Bandbreite. Der zweite Link liegt brach.

Die Lösung: Link Aggregation

Link Aggregation (auch EtherChannel, Port-Channel oder LAG genannt) löst dieses Problem elegant:

Switch A ======== Switch B
         LAG
         2 Gbit/s

Mehrere physische Links werden zu einem logischen Link (Port-Channel) gebündelt:

  • STP sieht den Port-Channel als einen einzigen Link und blockiert nichts
  • Die Bandbreite addiert sich (2x 1 Gbit/s = 2 Gbit/s logisch)
  • Fällt ein physischer Link aus, arbeitet der Port-Channel mit den verbleibenden Links weiter
  • Die Umschaltung bei Ausfall geschieht in Millisekunden

Vorteile im Überblick

Vorteil Beschreibung
Mehr Bandbreite Addierte Kapazität aller gebündelten Links
Redundanz Ausfall einzelner Links wird automatisch kompensiert
Kein STP-Blocking STP sieht nur einen logischen Link
Kostengünstig Bestehende Ports nutzen statt teurerer Upgrades
Nahtloser Failover Umschaltung in Millisekunden, nicht Sekunden

Begriffe und Standards

Begriff Bedeutung
Link Aggregation (LAG) IEEE-Standardbegriff (802.3ad / 802.1AX)
EtherChannel Cisco-Bezeichnung
Port-Channel Das logische Interface (Cisco)
Trunk Group HPE/Aruba-Bezeichnung
LACP Link Aggregation Control Protocol (automatische Aushandlung)

Wo wird Link Aggregation eingesetzt?

  • Switch-zu-Switch: Zwischen Access- und Distribution-Switches
  • Switch-zu-Server: Server mit mehreren Netzwerkkarten (NIC Teaming)
  • Switch-zu-Router: Hochverfügbare Router-Anbindung
  • Switch-zu-Firewall: Gebündelte Firewall-Uplinks

Zusammenfassung

  • Einzelne Links sind Engpässe und Single Points of Failure
  • Ein zweites Kabel allein hilft nicht, weil STP es blockiert
  • Link Aggregation bündelt mehrere physische Links zu einem logischen Link
  • Das Ergebnis: mehr Bandbreite UND Redundanz gleichzeitig
  • LACP ist der Standard für die automatische Aushandlung

In der nächsten Lektion schauen wir uns an, wie Link Aggregation technisch funktioniert.

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