Link Aggregation Control Protocol(LACP)에 대해 알아보겠습니다.

Ⅰ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 란?

 여러 네트워크 인터페이스를 하나의 논리적 링크로 결합하여 대역폭을 늘리고 신뢰성을 높이는 기술입니다. LACP는 IEEE 802.3ad 표준에 정의된 프로토콜로, 스위치와 네트워크 장치 간에 여러 물리적 링크를 병합하여 하나의 고속 논리 링크로 처리하는 역할을 합니다. 이 과정을 통해 트래픽을 로드 밸런싱하고, 한 링크에 장애가 발생하면 자동으로 다른 링크를 통해 트래픽을 처리하는 고가용성을 제공합니다.

Ⅱ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 주요 개념 및 동작 원리

 ⅰ. Link Aggregation(링크 집합)

   : LACP의 기본 개념은 여러 물리적 링크를 하나의 링크 그룹(또는 Aggregation Group)으로 결합하는 것입니다. 이 링크 그룹은 논리적으로 하나의 연결처럼 동작하며, 결합된 링크의 총 대역폭은 각 링크의 대역폭의 합이 됩니다. 예를 들어, 1Gbps의 4개의 링크를 LACP로 결합하면 이론상 최대 4Gbps의 대역폭을 얻을 수 있습니다.
 ⅱ. LACPDU (Link Aggregation Control Protocol Data Unit)

   : LACP는 LACPDU라는 제어 메시지를 사용하여 연결 상태를 모니터링하고, 링크를 활성화하거나 비활성화하는 역할을 합니다. LACPDU는 링크 상태를 서로 주고받으며, 연결된 장치들이 적절한 링크 결합을 유지하도록 돕습니다.
 ⅲ. 동적 링크 결합

   : LACP는 링크 상태에 따라 동적으로 링크를 결합하거나 해제할 수 있습니다. 즉, 물리적 링크 중 하나가 장애가 발생하면 나머지 링크는 계속 동작하고, 장애가 복구되면 해당 링크가 자동으로 다시 결합됩니다. 이는 고가용성과 신뢰성을 크게 높입니다.
 ⅳ. 로드 밸런싱

   : LACP는 결합된 여러 링크를 통해 트래픽을 로드 밸런싱합니다. 여러 링크를 통해 데이터를 전송할 때, 각 링크에 균등하게 트래픽을 분산시킴으로써 전송 속도를 높이고 트래픽 병목 현상을 줄일 수 있습니다. 로드 밸런싱 방식은 구현 방식에 따라 다양할 수 있습니다(예: MAC 주소, IP 주소 기반).
 ⅴ. 양방향 링크 모니터링

   : LACP는 링크 상태를 양방향으로 모니터링합니다. 연결된 스위치나 장치 간에 지속적으로 LACPDU 메시지를 주고받아 링크 상태를 감시합니다. 이 메시지를 통해 연결이 활성화 상태인지, 비활성화 상태인지 판단하며, 링크 장애가 발생하면 자동으로 해당 링크를 비활성화하고 나머지 링크로 트래픽을 전환합니다.

Ⅲ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 구성 모드

 ⅰ. Active Mode
 장치가 LACP 활성화 신호를 적극적으로 보내고, 연결된 장치와 협상하여 링크 결합을 시도합니다.
이 모드는 LACP가 활성화된 상태에서 항상 링크 결합을 유지하려고 합니다.

 

 ⅱ. Active Mode 예시

LACP 모드: active

 ⅲ. Passive Mode
 장치가 LACP 활성화 신호를 보내지 않지만, 반대편 장치에서 LACP 신호를 받으면 그 신호에 반응하여 링크를 결합합니다. 즉, 링크 결합을 수동적으로 기다립니다. 양쪽 모두 Passive 모드인 경우 링크 결합이 이루어지지 않습니다.

 

 ⅳ. Passive Mode 예시

LACP 모드: passive

 

보통 한쪽은 Active 모드로, 다른 쪽은 Active 또는 Passive 모드로 설정하여 링크 결합을 자동으로 성립시키는 것이 일반적입니다.

Ⅳ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 사용의 이점

 ⅰ. 대역폭 증가

 : 여러 개의 물리적 링크를 하나의 논리적 링크로 결합하므로 대역폭을 늘릴 수 있습니다. 예를 들어, 여러 개의 1Gbps 링크를 결합하면 더 높은 속도를 사용할 수 있습니다.
 ⅱ. 고가용성(High Availability)

 : 링크 중 하나에 장애가 발생해도 나머지 링크를 통해 트래픽을 처리할 수 있으므로, 서비스 중단 없이 네트워크를 유지할 수 있습니다.
 ⅲ. 로드 밸런싱

 : 여러 링크에 걸쳐 트래픽을 분산시키기 때문에 한 링크에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있습니다.
 ⅳ. 자동 링크 복구

 : 장애가 발생했던 링크가 복구되면 LACP는 자동으로 다시 해당 링크를 활성화시킵니다. 이로 인해 수동적인 관리 없이도 안정적인 네트워크 성능을 보장합니다.

Ⅴ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 설정 예시

일반적인 리눅스 시스템에서 LACP 설정은 본딩 모드 4(802.3ad)를 사용하여 이루어집니다.

다음은 ifcfg 파일을 사용한 LACP 구성 예시입니다.

ⅰ. 본딩 인터페이스 설정 (예: ifcfg-bond0)

DEVICE=bond0 NAME=bond0 BONDING_OPTS="mode=4 miimon=100 lacp_rate=fast" ONBOOT=yes BOOTPROTO=none IPADDR=192.168.1.100 NETMASK=255.255.255.0

ⅱ. 물리 인터페이스 설정 (예: ifcfg-eth0, ifcfg-eth1)

DEVICE=eth0 NAME=eth0 MASTER=bond0 SLAVE=yes ONBOOT=yes

 

DEVICE=eth1 NAME=eth1 MASTER=bond0 SLAVE=yes ONBOOT=yes

ⅲ. 설정이 완료되면 다음 명령을 사용해 본딩 인터페이스를 활성화합니다.

ifup bond0

 

Ⅵ. Link Aggregation Control Protocol(LACP) 한계

 ⅰ. 지원 장비 필요

  : LACP는 스위치 등 네트워크 장치가 IEEE 802.3ad 표준을 지원해야 합니다. 모든 스위치가 LACP를 지원하지 않으므로, LACP 사용 전에 장비가 이를 지원하는지 확인해야 합니다.
 ⅱ. 대역폭 증가의 제약

 : 물리적 링크의 대역폭을 모두 합산한다고 해서 트래픽이 완벽하게 나누어지는 것은 아닙니다. 트래픽 분배는 소스와 목적지의 MAC 주소나 IP 주소에 따라 이루어지며, 특정 트래픽 패턴에 따라 균등한 분배가 이루어지지 않을 수 있습니다.
 ⅲ. 복잡한 구성

 : 네트워크 환경에 따라 스위치와 서버 간에 복잡한 설정이 필요할 수 있으며, 잘못된 설정은 네트워크 성능 저하를 초래할 수 있습니다.