LACP

IEEE 802.1AX 链路聚合控制协议(Link Aggregation Control Protocol)

802.1AX前身是802.3ad，后来并入802.1标准族。

LACP概述

LACP协议，是IEEE对链路聚合功能的标准实现，华为思科等厂商还有其私有协议，如思科的PAgP。

链路聚合功能还有各厂商的不同实现，如华为的Eth-Trunk，但这不是私有协议，而是其实现方式。

• 带宽聚合:通过将多个物理以太网链路，捆绑成一个逻辑链路组（LAG），提升链路带宽，提供链路冗余。聚合组的理论带宽容量是其成员链路带宽之和。

• 链路冗余：LAG中的任一成员链路发生故障时，流量会自动重分布到其他健康链路上。

• 对于上层协议，整个LAG被视为单一逻辑链路。降低拓扑复杂性。

LACP工作模式

802.1AX主要支持两种工作模式：

1. 静态聚合 Static LAG

需要管理员在交换机和终端设备上，手动配置匹配的聚合参数。

2. 动态聚合 Dynamic

基于LACP，支持LACP的设备，通过交换协议数据单元，自动发现对端，协商参数，动态管理端口的活动，备用

LACP也有两种模式

• Active：端口主动发送LACPDU，发起协商
• PAssive：端口仅在收到对端LACPDU后才回复，被动模式。

A-A，A-P都可以建立聚合，两端至少有一端处于主动模式。

P-P无法建立聚合。

LACP 聚合条件

链路聚合端口，必须有相同速率，双工模式

端口属于相同VLAN，或者Trunk模式下允许通过的VLAN一致

STP配置一致，端口优先级，路径开销一致。

LACP模式兼容。主动对主动，主动对被动。

LACP 报文结构

LACPDU（链路聚合控制协议数据单元）是LACP协议进行协商和状态维护的核心报文，其结构遵循IEEE 802.3ad/802.1AX标准，采用TLV（类型-长度-值）格式封装在慢协议帧中。

一、LACPDU整体结构

一个完整的LACPDU报文由以下部分组成：

字段名称	长度（字节）	说明与取值
以太网头部
Destination Address	6	目的MAC地址，固定为慢协议组播地址 01-80-C2-00-00-02
Source Address	6	源MAC地址，即发送端口的物理MAC地址
Length/Type	2	协议类型，固定为 0x8809，标识为慢协议
LACP协议头部
Subtype	1	报文子类型，固定为 0x01，标识为LACP报文
Version Number	1	协议版本号，固定为 0x01
TLV信息单元		采用TLV格式，按顺序排列
Actor TLV	20	本端（发送方）的详细信息
Partner TLV	20	对端（上次接收到的）信息副本，用于状态校验
Collector TLV	12	收集器信息（通常为保留字段，默认为0）
Terminator TLV	3	结束标记，TLV类型为0x00

二、核心TLV字段详解

Actor TLV 与 Partner TLV 结构完全相同，均包含以下关键信息：

字段	长度	说明
TLV_type	1字节	0x01代表Actor，0x02代表Partner
Information Length	1字节	信息长度，固定为20（0x14）
System Priority	2字节	系统优先级，默认32768（0x8000），用于选举主动端
System	6字节	系统ID，即交换机的MAC地址
Key	2字节	操作Key，由端口配置（如速率、双工、VLAN）生成，Key值相同的端口才能聚合
Port Priority	2字节	端口优先级，默认32768（0x8000），用于选举活动接口
Port	2字节	端口号，由设备根据槽位、子卡、端口号算法生成
State	1字节	端口状态字节，包含8个关键状态比特位（详见下文）

三、端口状态字节（State）比特位详解

状态字节的每一个比特位都承载着关键的协商与运行信息：

比特位	名称	含义（1 = True, 0 = False）
0	LACP_Activity	端口LACP模式：1=Active（主动发送报文），0=Passive（被动响应）
1	LACP_Timeout	超时周期：1=短超时（1秒），0=长超时（30秒）
2	Aggregation	聚合能力：1=链路可聚合，0=链路独立（不可聚合）
3	Synchronization	同步状态：1=端口已分配到正确的聚合组（IN_SYNC），0=未分配（OUT_OF_SYNC）
4	Collecting	接收使能：1=允许从该链路接收数据帧
5	Distributing	发送使能：1=允许通过该链路发送数据帧（活动链路的标志）
6	Defaulted	伙伴信息源：1=使用管理员配置的默认Partner信息，0=使用从LACPDU中学到的信息
7	Expired	超时状态：1=接收状态机处于超时状态（未收到对端报文）

关键状态组合：一个端口要成为活动链路并转发数据，通常需要 Aggregation=1、Synchronization=1、Collecting=1 且 Distributing=1。

四、报文交互与协商逻辑

1. 信息交换：启用LACP的端口会周期性地向对端发送LACPDU，其中不仅包含自身的Actor信息，还包含上次从对端接收到的Partner信息副本，用于双向校验一致性。
2. 协商依据：设备通过比较收到的对端系统优先级、系统MAC、操作Key和端口优先级，来选举主动端（LACP Actor），并最终确定哪些端口可以成为活动接口（Selected）。
3. 状态同步：当两端的端口在系统ID、操作Key、活动状态上达成一致，且状态字节中的 Synchronization 比特位被置为1时，链路聚合逻辑通道便正式建立。