交換機鏈路聚合負載的均衡演算法原理
阿新 • • 發佈：2019-01-05
HASH表介紹：
在交換機內部，每建立一個聚合組時，底層同時建立對應該聚合組的一個hash表，該表存在於交換晶片上，hash表內容如下(簡化)：左列index為晶片的硬性支援，現在一般是256,512,1024，更高的未見過。index數量越高，負載分擔越均衡。這兒以3個成員為例：| index | interface |
| 0 | eth0_0 |
| 1 | eth0_1 |
| 2 | eth0_2 |
| 3 | eth0_0 |
| 4 | eth0_1 |
| 5 | eth0_2 |
| . | . |
| . | . |
| . | . |
| 1022 | eth0_0 |
| 1023 | eth0_1 |
HASH表維護：
交換機裡有專門的執行緒，實時檢測聚合組有效成員，一旦成員狀態發生變化，立即重新整理hash表項。順便談談重新整理HASH表這個技術。工程師up/down成員口，底層就必須實時的重新整理成員（這兒比較考驗廠商技術），重新整理速度越慢，成員狀態變動時丟包越多。技術最強的如cisco，可以做到up/down成員口時，不丟包。而我公司最初會丟一秒鐘的包（研發設計思路問題）。後來優化後才達到up/down成員埠，有0.0幾秒的丟包，無法做到不丟包。up/down分析：當工程師在命令列up/down聚合組成員時，底層表項會有那麼一丁點兒的響應時間重新整理表項，這丁點兒時間，已經down掉的介面還存在hash表裡，而報文是一直都有的，正好被hash到這個無效的出埠的報文都會被丟棄！）交換機負載均衡轉發原理：
雖然底層有了一張HASH表，那麼到底是怎麼利用這張表的呢？1）工程師設定埠成員與HASH演算法，如SIP、DIP、SIP+DIP、SIP+DIP+SP+DP等。2）交換機根據成員生成HASH表，根據演算法提取報文中相應內容。3）使用特定HASH值的計算方法，把提取的內容計算出一個10bits的值。4）找到底層HASH表項中該值對應的出埠。5）把報文從這個出埠轉發出去。HASH值的計算方法：
xor是異或運算，即兩個值不相同，則異或結果為真；反之，為假。不同為1，相同為0。1、SIP（源IP）1）SIP xor 0 得到一個32bit的值.
2）然後作高16bits和低16bits的xor.
3）再用16bits的15-12bits與11-8bitsxor,將得到的4bits替換到11-8bits,得到12bits右移2位得到10bits的hash值
注：10bits的值必然是0-1023裡的一個數，該index對應的interface是多少，就從該介面轉發出去。（相同的IP必然是相同的hash值）
2、DIP（目的IP）
同SIP
3、SIP+DIP（源IP+目的IP）
1）DIP xor SIP得到一個32bits的值。
2）然後作高16bits和低16bits的xor。
3）再用16bits的15-12bits與11-8bitsxor,將得到的4bits替換到11-8bits,得到12bits右移2位得到10bits的hash值。
4、SIP+DIP+SP+DP(源地址 + 目的地址 + 源埠 + 目的埠)
1）SIP xor DIP得到32bit的值value12）hashtemp1的低16bits xor SP 得到32bit的hashtemp23）hashtemp2 的低 16bit xor DP 得到 32bit 的hashtemp34）然後作高16bits和低16bits的xor5）再用16bits的15～12bits和11～8bits xor，將得到的4bits替換到11～8bits，得到12bits右移2位得到10bits的hash值