LACP(Link Aggregation Control Protocol) えるえーしーぴー
簡単に言うとこんな感じ!
複数のネットワークケーブルを束ねて「太い1本の回線」として使う仕組みだよ!1本が切れても他のケーブルが通信を引き継ぐから、速くて丈夫なネットワークが作れるってこと!
LACPとは
LACP(Link Aggregation Control Protocol) とは、複数の物理的なネットワークポート(LANケーブルの差し込み口)を束ねて、あたかも1本の高速・高信頼な回線として扱うための制御プロトコルです。「リンクアグリゲーション」や「ボンディング」とも呼ばれるこの技術を、機器同士が自動的に調整・管理するための取り決めがLACPです。
たとえば1Gbpsのポートを4本束ねれば理論上は4Gbpsの帯域を確保でき、さらに1本が障害で切れても残り3本で通信を継続できます。帯域の拡張(アグリゲーション) と 冗長化(フェイルオーバー) を同時に実現できる点が、LACPが広く使われる理由です。
LACPは IEEE 802.3ad として標準化(後にIEEE 802.1AXに統合)されており、異なるメーカーのスイッチやサーバーNICでも相互に動作できます。これに対してメーカー独自の実装(Cisco社の「EtherChannel」など)も存在しますが、LACPを使えばベンダーをまたいだ構成も可能です。
LACPの仕組みと構造
LACPは、束ねた複数の回線を LAG(Link Aggregation Group) または ポートチャネル と呼ばれる論理的な1つのインターフェースとして管理します。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| LAG(Link Aggregation Group) | 複数の物理ポートをまとめた論理グループ |
| LACPDU | LACPが機器間でやり取りする制御パケット(Data Unit) |
| アクティブモード | 自分からLACPDUを送信して相手にネゴシエーションを働きかける |
| パッシブモード | 相手からのLACPDUを待って応答する(受け身) |
| ロードバランシング | 通信を複数のリンクに分散させる方式(MACアドレス・IPアドレス・ポート番号など) |
| フェイルオーバー | 1本のリンクが切断された場合に残りのリンクで通信を引き継ぐ機能 |
モードの組み合わせ
両端の機器の動作モードによって、LAGが形成されるかどうかが決まります。
| 機器A のモード | 機器B のモード | LAG形成 |
|---|---|---|
| アクティブ | アクティブ | ✅ 形成される |
| アクティブ | パッシブ | ✅ 形成される |
| パッシブ | パッシブ | ❌ 形成されない(どちらも待ちっぱなし) |
ロードバランシングの分散方式
束ねた回線に通信をどう分散させるかは、スイッチやOSの設定によって異なります。
| 分散方式 | 何を基準に振り分けるか | 特徴 |
|---|---|---|
| MACアドレスベース | 送受信MACアドレスのハッシュ | シンプルで一般的 |
| IPアドレスベース | 送受信IPアドレスのハッシュ | L3通信に向く |
| L4ポートベース | TCPポート番号も加味 | フロー分散が細かい |
| ラウンドロビン | 順番に均等に振り分け | 最大帯域が出やすいが順序が乱れる可能性あり |
歴史と背景
- 1990年代後半:ギガビットイーサネットが普及し始め、単一リンクでは帯域不足になるシーンが増加
- 2000年:IEEE 802.3ad としてリンクアグリゲーションが標準化。LACPが制御プロトコルとして定義される
- 2008年:IEEE 802.3adはより包括的な IEEE 802.1AX に統合・再編。現在はこちらが正式な標準
- 2010年代:サーバー仮想化(VMware ESXiなど)の普及に伴い、ホストとスイッチ間のLACP構成(アップリンクの束ね)が標準的な設計パターンに
- 現在:データセンターでは10GbE・25GbE・100GbEのポートをLAGで束ねる構成が当たり前になっており、LACPはネットワーク設計の基礎技術として定着
LACP・静的LAG・独自プロトコルの比較
リンクアグリゲーションを実現する方法はLACPだけではありません。
LACPとスパニングツリーの関係
LACPで作られたLAGは、スパニングツリープロトコル(STP) からは「1本のリンク」として見えます。そのため、STPがループ防止のためにLAGの一部ポートをブロックする、という事態は起きません。LAGとSTPは共存して動作します。
関連する規格・RFC
| 規格番号 | 内容 |
|---|---|
| IEEE 802.1AX | Link Aggregationの現行標準。旧IEEE 802.3adを統合・再編した規格。LACPを定義 |
| IEEE 802.3 | イーサネットの基本規格。物理層・データリンク層を規定 |
関連用語
- スパニングツリープロトコル(STP) — ループを防止するためのL2ネットワーク制御プロトコル
- イーサネット — 有線LANの基本規格。LACPが束ねるリンクの物理基盤
- レイヤー2スイッチ — MACアドレスで転送を制御するスイッチ。LACPの主な設定対象
- 冗長化 — 障害に備えて構成要素を二重化・多重化する設計概念
- ボンディング(NICチーミング) — サーバー側でNICを束ねる技術。LACPと連携して動作する
- VLAN — 論理的にLANを分割する技術。LAGポートはトランクポートとして設定されることが多い
- 帯域幅 — ネットワーク回線が単位時間に転送できるデータ量