Hoy en día, la mayoría de nosotros tenemos conexiones de fibra óptica de muy alta velocidad: 300 Mbps, 600 Mbps… e incluso algunas conexiones que funcionan hasta 1 Gbps. En muchas ocasiones la conexión de red hacia nuestro PC o NAS hace cuello de botella si estamos haciendo uso intensivo de la red local. Para solucionar este problema existe Link Aggregation, una tecnología que nos permitirá «unir» varios enlaces físicos, en un solo enlace lógico, para tener velocidades de 2Gbps o más.
¿Qué es Link Aggregation y para qué sirve?
Link Aggregation es una función muy interesante que incluyen las tarjetas de red con dos puertos, y también los servidores NAS que disponen de dos o más puertos Gigabit Ethernet. Link Aggregation nos permite combinar dos o más enlaces físicos (ya sea Fast-Ethernet, Gigabit Ethernet e incluso 10Gigabit) de manera que podamos ampliar el ancho de banda de la conexión. Si, por ejemplo, unimos dos cables a 1Gbps, tendremos un rendimiento de hasta 2Gbps.
Esta técnica puede resultarnos útil para unir un router con un switch, o dos switches, de manera que la conexión, al menos en local, sea lo más rápida posible, algo muy importante si solemos compartir archivos y recursos por la red local. Gracias a esta tecnología, también podemos tener los diferentes equipos de red, como un NAS, conectados con mayor ancho de banda.
Independientemente de nuestra conexión a Internet, si tenemos un NAS conectado a la red local mediante un único cable Gigabit Ethernet, la velocidad máxima a la que podremos copiar archivos, o descargarlos a nuestro ordenador, será a 1 Gbps, unos 110 MB/s aproximadamente. Esto puede hacer que, si varios usuarios usuarios entran al NAS al mismo tiempo, el ancho de banda de la conexión Gigabit Ethernet se reparta entre ellos, y no sean capaces de exprimir al máximo el hardware de los NAS modernos. Lo mismo puede ocurrir con un ordenador muy potente conectado a una red local que comparta archivos con otros usuarios en LAN. Si nuestro ordenador está limitado por el puerto Gigabit Ethernet de la tarjeta de red, lo más probable es que si otros equipos de la red intentan acceder a nuestros recursos compartidos, nos quedaremos fácilmente sin ancho de banda y se tendrán que repartir la velocidad entre ellos.
Link Aggregation es un estándar que está actualmente disponible en todos los switches gestionables y en la mayoría de sistemas operativos y servidores NAS, no obstante, para que funcione correctamente esta función, es necesario cumplir con ciertos requisitos en cuanto a la configuración de los dos, tres o más enlaces que vayamos a «unir» en un solo enlace lógico:
- Todos los enlaces que formen parte del Link Aggregation debe ser siempre Full-Duplex.
- La velocidad de sincronización de todos los enlaces debe ser exactamente el mismo, si sincroniza a 1Gbps un enlace, todos deberán sincronizar a esta velocidad.
- Si estamos configurando el Link Aggregation en un switch gestionable, es necesario que la configuración de VLANs en los enlaces sea la misma (ya sea trunk, modo acceso o trunk con ciertas VLANs).
Si cualquiera de estos requisitos no se cumple, no se podrá negociar correctamente el Link Aggregation. Un detalle muy importante, es que, cuando configuramos un Link Aggregation y uno de los enlaces falla, el enlace que sigue activo funcionará sin problemas, de esta forma, no nos quedaremos sin conexión cableada. Otro aspecto importante son los algoritmos del Link Aggregation para el balanceo de carga, cuando configuramos esto en un switch gestionable de gama alta, podremos elegir el algoritmo de gestión del balanceo de carga, estos algoritmos pueden ser los siguientes:
- src-ip: comprueba la IP de origen balanceando el tráfico dependiendo del origen.
- src-mac: comprueba la MAC de origen balanceando el tráfico dependiendo del origen.
- dst-ip: comprueba la IP de destino balanceando el tráfico dependiendo del destino del tráfico.
- dst-mac: comprueba la MAC de destino balanceando el tráfico dependiendo del destino del tráfico.
- src-dst-ip: comprueba tanto IP de origen como destino, y permite una mayor granuralidad para que el tráfico esté mejor balanceado entre los enlaces físicos.
- src-dst-mac: comprueba tanto MAC de origen como destino, y permite una mayor granuralidad para que el tráfico esté mejor balanceado entre los enlaces físicos.
- src-dst-ip-port: comprueba tanto IP de origen y destino como el puerto (TCP o UDP) utilizado, este algoritmo es el que mayor granuralidad tiene.
Este protocolo puede implementarse en los switches para formar hasta 32 grupos de port trunk, y a su vez cada uno puede tener hasta 8 puertos. Estos puertos, han de tener la misma velocidad con una configuración idéntica. Una vez tengamos el grupo de enlaces formados, se aplicará de forma automática un balanceo de carga basado en un algoritmo el cual es posible determinar.
Las opciones sobre las que nos podemos basar para elegir el puerto por el cual enviar la información son:
- MAC Origen
- MAC Destino
- MAC Origen/Destino
- IP Origen
- IP Destino
- IP Origen/Destino
Tal y como habéis visto, Link Aggregation es un protocolo estándar realmente interesante, que nos permitirá aumentar el ancho de banda y proporcionándonos failover de la conexión cableada.
Equipos que podemos comprar para montar nuestra red con Link Aggregation
Lo primero que vamos a necesitar es que los equipos de red sean compatibles con esta tecnología. No todos los routers son compatibles con Link Aggregation, igual que tampoco lo son todos los switches. La mayoría de los routers de gama alta sí que serán compatibles con esta tecnología, teniendo dos puertos Gigabit Ethernet dedicados a Link Aggregation.
Podéis visitar algunos análisis de routers ASUS y NETGEAR que disponen de puertos dedicados para realizar Link Aggregation:
- ASUS BRT-AC828 Dual WAN VPN AC2600
- ASUS RT-AC88U AC3100
- ASUS RT-AC5300 AC5300
- ASUS ROG Rapture GT-AC5300 AC5300
- ASUS RT-AX88U AX6000
- ASUS ROG Rapture GT-AX11000 AX11000
- NETGEAR Nighthawk AX8 RAX80 AX6000
- NETGEAR Nighthawk Pro Gaming XR700 AD7200
- NETGEAR R9000 Nighthawk X10 AD7200
Los switch gestionables lo mismo, un buen switch nos permitirá gestionar perfectamente nuestras conexiones Link Aggregation, ya sea para conectar un PC o un NAS o para conectar al router y tener un enlace router-switch de mayor velocidad. Algunos de los modelos más recomendables para ámbito doméstico son los siguientes:
- NETGEAR Nighthawk GS808E S8000
- NETGEAR Nighthawk GS810EMX SX10
- NETGEAR GS908E
- NETGEAR GC110P
Si quieres algo más profesional, siempre puedes decantarte por los siguientes modelos:
- D-Link DGS-1100-10MP
- D-Link DGS-1210-10
- Edimax GS-5008PL
- Edimax GS-5208PLG
Igualmente es necesario que los equipos finales sean compatibles con Link Aggregation. Hoy en día los NAS de gama media-alta incorporan varios puertos Gigabit Ethernet, por ejemplo los modelos como el QNAP TS-251A, QNAP TS-332X, y QNAP TS-253A entre otros muchos, cuentan con esta característica para conectarles dos cables Ethernet. En el caso de un PC, lo mejor que podemos hacer es comprar una tarjeta de red que sea compatible con esta característica.
Algunas placas base gaming suelen tener dos tarjetas de red de 1Gbps con soporte Link Aggregation. Si tenemos un enlace de más de 1 Gbps, como por ejemplo 2.5G o 5G, e incluso si tenemos conexiones de red a 10Gbps, o mediante Link Aggregation, podremos conseguir un poco más de ancho de banda en nuestra conexión cableada.
Si optamos por la opción del NAS, este tipo de puertos se podrán encontrar en dispositivos de media-alta gama, incorporando varios puertos Gigabit Ethernet. Y ya en el caso de los PC, lo mejor será que instalemos una tarjeta de red que sea compatible con esta característica.
La tecnología Synology NAS, admite múltiples redes LAN y nos permitirá combinar las interfaces con la ayuda de Link Aggregation. Esta aumentará el ancho de banda del Synology NAS agregando varias interfaces de red y nos proporcionará la función de conmutación por error para el tráfico, de manera que la conexión con la red se mantenga activa cuando tengamos un fallo de conexión. Una vez tenemos las interfaces combinadas, dispondremos de una nueva llamada Bond en el Panel de Control. La podremos configurar de la misma forma que las demás.
A mayores, contaremos con diferentes modos para su configuración:
- Adaptative Load Balancing: Que nos ayudará a optimizar el tráfico recibido y enviado por Synology NAS, sin llegar a importar que el conmutador sea compatible con Link Aggregation. Para evitar errores, podemos dejarlo desactivado.
- IEEE 802.3ad Dinámico: Este modo también nos permitirá optimizar el tráfico, pero requiere que se habilite IEEE 802.3ad (Dynamic) Link Aggregation (LACP, 802.1AX) en los conmutadores. Si utilizamos varios de estos, deben ser apilables y tendremos que configurarlos de forma correcta.
- Balance XOR: De nuevo, este modo optimiza también el tráfico, pero requiere que se habilite Static Link Aggregation en los conmutadores. Los requisitos son los mismos que para el modo anterior. Pero en este caso se pueden usar conmutadores no compatibles con Link Aggregation. Con este modo tendremos la opción de detectar enlaces perdidos, pero no sabremos la causa.
- Activo / En reposo: Este sería el modo a prueba de fallos. Nos habilitará la posibilidad de que, si una interfaz de red tiene un funcionamiento incorrecto, entrará otra en escena para mantener la conectividad.
Si hablamos de la versión con Open vSwitch contaremos con las siguientes opciones, las cuales podemos configurar para reenviar el tráfico en las diferentes máquinas.
- Equilibrio TCP: Nos habilitará la conexión con los conmutadores configurados como Dynamic Link Aggregation (IEEE 802.3ad LACP). Si utiliza varios de estos, deben ser apilables y habrá que verificar que tienen una correcta configuración.
- Equilibrio SLB: Equilibrará el tráfico de red sin tener la necesidad de compatibilidad con los conmutadores de red específicos, y habilitará la conexión entre dos de ellos.
- Modo Activo / Copia de seguridad: Nos proporciona dos interfaces de red para nuestro Synology NAS. Cuando la interfaz activa presente un comportamiento incorrecto, la otra tomará el control para que la conectividad se mantenga.
Alternativas si no quiero usar Link Aggregation
Aunque el Link Aggregation tiene su propio estándar aprobado, el IEEE 802.3ad, para muchos es la «opción barata» para ir más allá del Gigabit Ethernet. Sin embargo, si queremos una red lo más profesional posible, existen otras opciones mucho mejores para llevar el ancho de banda de nuestra conexión a un nuevo nivel. Si no nos importa realizar una inversión importante, la mejor alternativa al Link Aggregation es montar una red 10 Gbps formada por un router compatible con este protocolo, switches 10G, tarjetas de red 10G, y por supuesto, cable de categoría 6 o superior.
Otra opción puede ser el uso de balanceadores de carga. Estos distribuyen el tráfico de la red en varios enlaces, o servidores. Se trata de funciones especialmente útiles en entornos de servidores, donde se pueden manejar de forma eficiente grandes cantidades de tráfico. A pesar de que no proporcionan el mismo nivel de ancho de banda que Link Aggregation, ofrecen una gran disponibilidad y resistencia. Permitiendo así una gestión de red mucho más detallada del tráfico.
Por otro lado, tenemos el Spanning Tree, el cual es una opción que se utiliza para prevenir bucles de red creando un árbol de expansión abarcando todos los switches de la red. Con este STP, se puede disponer de un enlace de respaldo sin necesidad de preocuparse por la formación de bucles que pueden llevar a periodos de inactividad de la red. Esta función no ofrece el aumento de ancho de banda, pero si una redundancia y un camino de respaldo en caso de que uno de los enlaces falle.
El protocolo de redundancia de gateway es otra de las alternativas. Esta es una tecnología que permite que los dispositivos de red como los routers y switches, compartan información sobre las rutas de la red. Con este sistema, se puede tener más de un gateway en una sola red, proporcionando así una redundancia en caso de fallo de uno de ellos. De todos modos, el rendimiento de la red es algo que se puede lograr de muchas formas diferentes. Como puede ser el uso de tecnologías de caché y aceleración. Como es el caso de la optimización de área amplia (WAN), o incluso la entrega de contenidos en red (CDN). Estas tecnologías mejoran el rendimiento de las redes, almacenando contenido de forma frecuente. Permitiendo que el acceso posterior sea mucho más rápido gracias a esa información almacenada.