Split Multi-Link Trunking

Abkürzung: SMLT

Was ist Split Multi-Link Trunking?

Split Multi-Link Trunking, kurz SMLT, ist eine proprietäre Netzwerktechnologie, die eine Link-Aggregation über zwei physische Switches hinweg ermöglicht. Ein Server oder ein nachgelagerter Switch kann mehrere Ethernet-Verbindungen zu zwei verschiedenen Kern-Switches bündeln, die für das Endgerät wie eine einzige logische Verbindung zu einem einzigen Switch erscheinen. SMLT wurde von Nortel entwickelt und wird heute von Extreme Networks in den ehemaligen Avaya- und Nortel-Produktlinien weitergeführt. Die Technologie bietet vollständige Ausfallsicherheit auf Link- und auf Switch-Ebene und nutzt gleichzeitig die gesamte verfügbare Bandbreite aller physischen Verbindungen.

Das Problem: Link-Aggregation und Switch-Redundanz

Ein herkömmlicher EtherChannel bündelt mehrere physische Links zwischen genau zwei Geräten. Fällt der eine Switch aus, ist der gesamte Kanal tot, selbst wenn die Gegenstelle und alle Kabel intakt sind. In hochverfügbaren Rechenzentren und Unternehmensnetzen ist dies ein unakzeptables Risiko. Man benötigt eine Architektur, bei der ein Endgerät oder ein Access-Switch seine Uplinks auf zwei verschiedene Verteiler-Switches verteilen kann, ohne dass das Spanning Tree Protocol eine der Verbindungen blockiert und ohne dass aufwendige Protokolle auf dem Endgerät erforderlich sind. Genau diese Lücke füllt SMLT.

Funktionsweise von SMLT

SMLT erweitert das Konzept des Multi-Link Trunking (MLT), der einfachen Link-Aggregation zwischen zwei Switches, um die Verteilung auf zwei Chassis. Zwei SMLT-fähige Switches werden zu einem logischen Cluster zusammengefasst. Dieser Cluster verhält sich nach außen wie ein einziger Switch. Beide Switches sind untereinander über eine spezielle Verbindung, den Inter-Switch Trunk (IST), verbunden und tauschen kontinuierlich Statusinformationen über diesen Trunk aus.

Ein Endgerät oder ein Access-Switch verbindet sich mit mehreren physischen Links, von denen mindestens einer zu Switch A und mindestens einer zu Switch B führt. Diese Links werden zu einem einzigen logischen Trunk gebündelt, dem SMLT-Trunk. Aus Sicht des Endgeräts existiert nur ein Trunk-Partner, obwohl physikalisch zwei unterschiedliche Chassis angeschlossen sind. Beide SMLT-Switches verarbeiten die eingehenden und ausgehenden Pakete so, als wären sie ein gemeinsames Gerät. Der IST zwischen den beiden Chassis dient als Rückgrat für den Austausch von Steuerinformationen und als Pfad für Datenpakete, die versehentlich am falschen Switch ankommen und zum korrekten Port des Partner-Switches weitergeleitet werden müssen.

Das Zusammenspiel mit Spanning Tree

Der SMLT-Cluster verhält sich gegenüber dem Spanning Tree Protocol wie ein einziger logischer Switch. Die SMLT-Switches senden BPDUs mit einer gemeinsamen Bridge-ID aus, sodass STP den redundanten Pfad nicht als Schleife interpretiert. Die Uplinks des Endgeräts oder des Access-Switches werden von STP nicht blockiert, sondern bleiben alle aktiv und leiten Datenverkehr weiter. Dies erlaubt eine aktive Nutzung aller physischen Links mit voller Bandbreite, kombiniert mit einer Redundanz, die über die reine Link-Ausfallsicherheit hinausgeht und den Ausfall eines gesamten Chassis abdeckt.

Abgrenzung zu ähnlichen Technologien

SMLT ist eine proprietäre Lösung, die funktional mit anderen Multi-Chassis-Link-Aggregationstechniken vergleichbar ist. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Namen und Implementierungen für dasselbe architektonische Prinzip.

• MLT (Multi-Link Trunking): Die grundlegende Link-Aggregation zwischen zwei Geräten, ohne Verteilung auf zwei Chassis. SMLT baut auf MLT auf und verteilt die Mitgliedsports auf zwei Switches.
• vPC (Virtual Port Channel): Ciscos Implementierung der Multi-Chassis-Link-Aggregation für Nexus-Switches. vPC bietet vergleichbare Funktionalität, nutzt jedoch eine Peer-Link-Verbindung und eine komplexere Rollenverteilung zwischen den beteiligten Switches.
• MC-LAG (Multi-Chassis Link Aggregation Group): Ein herstellerunabhängiger Begriff für die Bündelung von Links über mehrere Chassis hinweg. SMLT ist die Nortel-Extreme-Implementierung dieser allgemeinen Architektur.
• VSS (Virtual Switching System): Ebenfalls von Cisco, geht über die reine Link-Aggregation hinaus und fasst zwei Switches zu einem virtuellen Switch zusammen. SMLT bildet einen logischen Cluster, ohne die vollständige Virtualisierung der Managementebene.

Praktische Anwendungsszenarien

SMLT wird typischerweise in hochverfügbaren Netzwerkkernen und Verteilerschichten von Rechenzentren, großen Unternehmensnetzen und Carrier-Umgebungen eingesetzt. Ein Server mit zwei oder mehr Netzwerkkarten wird über separate Kabel mit zwei verschiedenen Aggregations-Switches verbunden. SMLT fasst diese Verbindungen zu einer logischen auf dem Server zusammen, und die Treiberbündelung auf dem Server benötigt keine spezielle Multi-Chassis-Unterstützung, da der SMLT-Cluster als ein einziger Partner erscheint.

Auch die Anbindung von Access-Switches an ein redundantes Verteil- oder Core-Paar erfolgt häufig per SMLT. Jeder Access-Switch besitzt einen Uplink zu Core A und einen zu Core B. SMLT verhindert, dass STP einen der beiden Uplinks blockiert, und verdoppelt die verfügbare Bandbreite. Fällt ein Core-Switch aus, übernimmt der verbleibende den gesamten Verkehr ohne nennenswerte Unterbrechung.

Grenzen und Best Practices

SMLT erfordert identische oder zumindest sehr ähnliche Switch-Modelle der gleichen Herstellerplattform und ist nicht standardisiert. In heterogenen Umgebungen mit Switches unterschiedlicher Hersteller kann SMLT nicht verwendet werden. Die Konfiguration und Wartung des Clusters ist komplexer als bei einfachen EtherChannels und verlangt ein tiefes Verständnis der herstellerspezifischen Implementierung. Der IST zwischen den Clustermitgliedern muss ausreichend dimensioniert sein, da er im Fehlerfall den gesamten Umleitungsverkehr aufnehmen kann.

SMLT sollte immer in Kombination mit anderen Hochverfügbarkeitsfeatures wie VRRP oder HSRP auf der Layer-3-Ebene eingesetzt werden, um auch bei Ausfällen auf der Routing-Seite einen nahtlosen Übergang zu gewährleisten. Eine regelmäßige Überprüfung der Cluster-Konfiguration und der synchronisierten Zustände ist essentiell, um im Fehlerfall ein deterministisches und erwartetes Verhalten sicherzustellen. Trotz der proprietären Natur hat SMLT als frühe und ausgereifte Multi-Chassis-Link-Aggregation den Weg für spätere, teils standardisierte Entwicklungen im Bereich der redundanten Netzwerkarchitekturen geebnet.