M-LAG（Multichassis Link Aggregation Group）即跨设备链路聚合组，是一种实现跨设备链路聚合的机制，如下图所示，将SwitchA和SwitchB通过peer-link链路连接并以同一个状态和Switch进行链路聚合协商，从而把链路可靠性从单板级提高到了设备级。

M-LAG除了具备增加带宽、提高链路可靠性、负载分担的优势外，还具备以下优势：

更高的可靠性：把链路可靠性从单板级提高到了设备级。
简化组网及配置：可以将M-LAG理解为一种横向虚拟化技术，将双归接入的两台设备在逻辑上虚拟成一台设备。M-LAG本身提供了一个没有环路的二层拓扑同时实现冗余备份，极大的简化了组网及配置。
独立升级：两台设备可以分别进行升级，保证有一台设备正常工作即可，对正在运行的业务几乎没有影响。

M-LAG的基本概念

如下图所示，用户侧设备Switch（可以是交换机或主机）通过M-LAG机制与另外两台设备（SwitchA和SwitchB）进行跨设备链路聚合，共同组成一个双活系统。这样可以实现SwitchA和SwitchB共同进行流量转发的功能，保证网络的可靠性。

M-LAG涉及的相关概念，如下表所示。

概念	说明
DFS Group	动态交换服务组DFSGroup（DynamicFabricServiceGroup），主要用于部署M-LAG设备之间的配对。 M-LAG双归设备之间的接口状态，表项等信息同步需要依赖DFS Group协议进行同步。
DFS主设备	部署M-LAG且状态为主的设备，通常也称为M-LAG主设备。
DFS备设备	部署M-LAG且状态为备的设备，通常也称为M-LAG备设备。说明： DFS Group的角色区分为主和备，正常情况下，主设备和备设备同时进行业务流量的转发，转发行为没有区别，仅在故障场景下，主备设备的行为会有差别。
双主检测链路	双主检测链路，又称为心跳链路，是一条三层互通链路，用于M-LAG主备设备间发送双主检测报文。用于检查是否出现双主的情况。双主检测链路可以通过外部网络承载，也可以单独配置一条三层可达的链路来作为双主检测链路。
peer-link链路	peer-link链路是一条直连链路且必须做链路聚合，用于交换协商报文及传输部分流量。
peer-link接口	peer-link链路两端直连的接口均为peer-link接口。接口配置为peer-link接口后，该接口上不能再配置其它业务。
HB DFS主设备	通过心跳链路来协商的状态为主的设备。
HB DFS备设备	通过心跳链路来协商的状态为备的设备。说明：在正常情况下，HB DFS主备状态对M-LAG的转发行为不会产生影响，仅用于二次故障恢复场景下，在原DFS主设备或备设备故障恢复且peer-link链路仍然故障时，触发HB DFS状态为备的设备上相应端口Error-Down，避免M-LAG设备在双主情况下出现的流量异常。
M-LAG成员接口	M-LAG主备设备上连接用户侧主机（或交换设备）的Eth-Trunk接口。 M-LAG成员接口角色也区分主和备，与对端同步成员口信息时，状态由Down先变为Up的M-LAG成员接口成为主M-LAG成员口，对端对应的M-LAG成员口为备。说明：仅在M-LAG接入组播场景下，M-LAG成员接口的主备角色存在转发行为差异。

M-LAG协议交互原理

如下图所示，M-LAG的建立过程有如下几个步骤：

DFS Group配对
当设备完成M-LAG配置后，设备首先通过peer-link链路发送DFS Group的Hello报文。当设备收到对端的Hello报文后，会判断报文中携带的DFS Group编号是否和本端相同，如果两台设备的DFS Group编号相同，则两台设备DFS Group配对成功。
DFS Group协商主备
配对成功后，两台设备会向对端发送DFS Group的设备信息报文，设备根据报文中携带的DFS Group优先级以及系统MAC地址确定出DFS Group的主备状态。
以SwitchB为例，当SwitchB收到SwitchA发送的报文时，SwitchB会查看并记录对端信息，然后比较DFS Group的优先级，如果SwitchA的DFS Group优先级高于本端的DFS Group优先级，则确定SwitchA为DFS主设备，SwitchB为DFS备设备。如果SwitchA和SwitchB的DFS Group优先级相同，比较两台设备的MAC地址，确定MAC地址小的一端为DFS主设备。
M-LAG成员接口协商主备
在DFS Group协商出主备状态后，M-LAG的两台设备会通过peer-link链路发送M-LAG设备信息报文，报文中携带了M-LAG成员接口的配置信息。在成员口信息同步完成后，确定M-LAG成员接口的主备状态。
与对端同步成员口信息时，状态由Down先变为Up的M-LAG成员接口成为主M-LAG成员口，对端对应的M-LAG成员口为备，且主备状态默认不回切，即：当M-LAG成员接口状态为主的设备故障恢复后，先前由备状态升级为主状态的接口仍保持主状态，恢复故障的M-LAG成员接口状态为备。
双主检测
协商出M-LAG主备后，两台设备之间会通过双主检测链路按照1s的周期发送M-LAG双主检测报文，一旦设备感知peer-link故障，会按照100ms的周期发送三个双主检测链路报文，加速检测。当两台设备均能够收到对端发送的报文时，双活系统即开始正常的工作。
M-LAG同步信息
正常工作后，两台设备之间会通过peer-link链路发送M-LAG同步报文实时同步对端的信息，M-LAG同步报文中主要包括MAC表项、ARP以及STP等，并发送M-LAG成员端口的状态，这样任意一台设备故障都不会影响流量的转发，保证正常的业务不会中断。

M-LAG防环机制

如下图所示，从接入设备或网络侧到达M-LAG配对设备的单播流量，会优先从本地转发出去，peer-link链路一般情况下不用来转发数据流量。当流量通过peer-link链路广播到对端M-LAG设备，在peer-link链路与M-LAG成员口之间设置单方向的流量隔离，即从peer-link口进来的流量不会再从M-LAG口转发出去，所以不会形成环路，这就是M-LAG单向隔离机制。

单向隔离机制生效前提

当M-LAG两台设备协商出M-LAG主备后，系统通过M-LAG同步报文判断接入设备是否双活接入：

若接入设备双活接入M-LAG系统，则M-LAG两台设备下发对应M-LAG成员口的单向隔离配置，来隔离由peer-link口发往M-LAG成员口的流量。

说明：

M-LAG防环机制中的单向隔离对二层(包括单播、组播、广播)流量生效，三层组播流量生效，三层单播流量不生效。
若接入设备单归接入M-LAG系统，则M-LAG系统不会下发对应M-LAG成员口的单向隔离配置。

单向隔离机制实现原理

如下图所示，在设备双活接入M-LAG场景下，设备会默认按下列顺序下发全局ACL配置：

Rule1：允许通过源端口为peer-link接口，目的端口为M-LAG成员口的三层单播报文；
Rule2：拒绝通过源端口为peer-link接口，目的端口为M-LAG成员口的所有报文；

当M-LAG设备感知到本端的M-LAG成员口状态为Down时，会通过peer-link发送M-LAG同步报文，通知对端设备撤销自动下发的相应的M-LAG成员端口的单向隔离ACL规则组。

M-LAG配置一致性检查

M-LAG运用于企业网中时，面临一个突出的问题：部署企业网数据中心时，通过手工配置、人工比对来保证每一个M-LAG系统两端设备的配置一致性，不仅处理效率低下，更多的是带来诸多潜在的误配置风险。

为了解决上述问题，华为公司提出了M-LAG配置一致性检查的解决方案。该解决方案中，通过M-LAG机制自带的配置一致性检查功能，去订阅M-LAG系统两端设备的各模块配置。通过检查功能返回的比对结果，及时地调整M-LAG两端设备的配置部署，防止组网成环或者数据丢包等问题发生。

M-LAG配置一致性检查将设备配置分为两类，分别为关键配置（Type 1）和一般配置（Type 2）。根据对关键配置检查不一致时的处理方式，M-LAG一致性又分为严格模式（strict）和松散模式（loose）。

关键配置（Type 1）：如果在M-LAG系统两端设备不一致，会导致成环、状态正常但长时间丢包等问题。

严格模式下，如果M-LAG两端设备存在Type 1配置不一致，会导致M-LAG备设备上成员口处于ERROR DOWN状态，且触发设备对Type 1类型配置检查不一致的告警。

松散模式下，如果M-LAG两端设备存在Type 1配置不一致，则会触发设备对两种类型配置检查不一致的告警。
一般配置（Type 2）：如果在M-LAG系统两端设备不一致，可能会导致M-LAG运行状态异常。与Type 1类型的配置相比较而言，Type 2类型的配置问题更容易被发现，对组网环境的影响也相对较小。

无论处于何种模式，如果M-LAG两端设备存在以下Type 2配置不一致，只会触发设备对两种类型配置检查不一致的告警。

M-LAG正常工作场景流量转发

单播流量转发

单播流量转发包括二层已知单播转发和三层单播转发。如下图所示，M-LAG双活系统在接入设备双归接入场景下的已知单播流量转发：

对于南北向单播流量，在M-LAG接入侧，M-LAG的成员设备接收到接入设备通过链路捆绑负载分担发送的流量后，共同进行流量转发。到达M-LAG主备设备发往网络侧的流量则根据路由表转发流量。

对于东西向单播流量，在全部组建M-LAG，没有孤立端口的场景下，二层流量通过M-LAG本地优先转发，三层流量通过双活网关转发，都不经过peer-Link链路，直接由M-LAG主备设备转发至对应成员口。

组播流量转发

M-LAG接入二层网络

M-LAG上行接入二层网络，那么二层网络必须要保证发往M-LAG的流量只有一份，否则会有成环的风险。如下图所示，假设右侧M-LAG上行接口被STP协议阻塞：

在ServerB作为组播源、ServerA作为组播组成员时，M-LAG主备都可以转发组播流量，在网络侧只引流一份流量的情况下，接收到流量的设备直接转发到本地的M-LAG成员口
在ServerA作为组播源、ServerB作为组播组成员时，组播源的流量通过负载分担发送至M-LAG主备设备，由于右端M-LAG设备的上行接口被阻塞，那么右端设备的组播出接口指向peer-link链路。

如果本地M-LAG成员口故障，则组播流量如下图所示会从peer-link绕行，转发至M-LAG系统另一台设备的成员口进行转发。

M-LAG接入三层网络

M-LAG上行接入三层网络，M-LAG系统成员设备需要支持二三层组播混跑。如下图所示，M-LAG双活系统在接入设备双归接入场景下的组播流量转发：

在ServerB作为组播源、ServerA作为组播组成员时，M-LAG主备设备都从组播源引流，且按照以下规则由M-LAG主备设备在本地查找组播表后将流量负载分担转发至组播组成员：

若组播组地址最后一位为奇数（例如225.1.1.1或FF1E::1、FF1E::B），则由M-LAG成员口状态为主的设备转发至组播组成员；
若组播组地址最后一位为偶数（例如225.1.1.2或FF1E::2、FF1E::A），则由M-LAG成员口状态为备的设备转发至组播组成员；

在ServerA作为组播源、ServerB作为组播组成员，且M-LAG设备无下挂其他组播组成员时，组播源发出的流量负载分担到M-LAG系统主备设备，收到流量后在本地查找组播表将报文发送出去。

区别于单播流量，M-LAG系统在转发组播流量时需要在M-LAG两台设备间配置一条独立三层链路。因为在故障场景下，可能出现网络侧只有单链路上行，此时M-LAG主备设备间部署一条独立的单独L3链路可以用来传输组播报文。如下图所示，在网络侧链路连接M-LAG备设备场景下，由peer-link接口转发的组播报文由于单向隔离无法转发至指定的M-LAG成员口，组播地址最后一位为奇数的组播报文是无法通过peer-link链路绕行至M-LAG成员口状态为主的设备，只能由独立三层链路转发至该设备。

广播流量转发

M-LAG接入二层网络

M-LAG上行接入二层网络，那么二层网络必须要保证发往M-LAG的流量只有一份，否则会有成环的风险。此处以M-LAG主设备的转发为例，如下图所示，假设右侧M-LAG上行接口被STP协议阻塞，M-LAG主设备收到广播流量后向各个下一跳转发，当流量到达M-LAG备设备时，由于peer-link与M-LAG成员接口存在单向隔离机制，到达备设备的流量不会向S-1转发。

M-LAG接入三层网络

以M-LAG备设备的转发为例，如下图所示，M-LAG备设备收到广播流量后向各个下一跳转发，当流量到达M-LAG主设备时，由于peer-link与M-LAG成员接口存在单向隔离机制，到达主设备的流量不会向S-1转发。

M-LAG故障场景流量转发

上行链路故障

如下图所示，M-LAG接入普通以太网场景，由于M-LAG主设备的上行链路故障，通过M-LAG主设备的流量均经过peer-link链路进行转发。

当故障的上行链路恰好为双主检测链路，此时对于M-LAG正常工作没有影响。一旦peer-link也发生故障，M-LAG出现双主冲突，双主检测又无法进行，则会出现丢包现象。

M-LAG接入三层网络场景下，需要在M-LAG主备设备间配置直连三层链路，使得到达Master设备的上行流量通过三层逃生链路到达Backup设备。

下行链路故障

当下行M-LAG成员口故障时，DFS Group主备状态不会变化，但如果故障M-LAG成员口状态为主，则备M-LAG成员口状态由备升主，流量切换到该链路上进行转发。发生故障的M-LAG成员口所在的链路状态变为Down，双归场景变为单归场景。

在M-LAG主成员口故障的同时，主设备学习到的S-1侧MAC不会被清除，直接刷新MAC表的出端口指向peer-link口，实现流量快速切换，避免未知单播泛洪。

在故障M-LAG成员口恢复后，MAC表的出端口从peer-link指向M-LAG成员口，实现流量快速切换，避免未知单播泛洪。同时，为避免M-LAG主备成员状态切换造成的某些协议振荡，设备支持M-LAG成员口状态不再回切，即由备升主的M-LAG成员口状态仍为主，原主M-LAG成员口在故障恢复后状态为备。

M-LAG设备故障

M-LAG主设备故障，M-LAG备设备将升级为主，其设备侧Eth-Trunk链路状态仍为Up，流量转发状态不变，继续转发流量。M-LAG主设备侧Eth-Trunk链路状态变为Down，双归场景变为单归场景。

如果是M-LAG备设备发生故障，M-LAG的主备状态不会发生变化，M-LAG备设备侧Eth-Trunk链路状态变为Down。M-LAG主设备侧Eth-Trunk链路状态仍为Up，流量转发状态不变，继续转发流量，双归场景变为单归场景。

M-LAG设备故障恢复时，peer-link先UP，DFS状态重新协商，M-LAG成员口恢复UP，流量恢复负载分担。M-LAG主设备恢复后设备状态仍然为主，M-LAG备设备恢复后设备状态仍然为备。

心跳链路故障

心跳链路是用来处理peer-link故障时检测M-LAG系统是否是双主，若心跳链路承载三层网络的业务，心跳故障对设备流量转发会有影响。若心跳链路承载二层业务或不承载三层业务，心跳故障对设备流量转发无影响。两种情况都会产生心跳故障告警。心跳链路故障恢复后，产生心跳故障恢复告警。

peer-link故障

缺省情况下，M-LAG应用在普通以太网络、VXLAN网络或IP网络的双归接入，peer-link故障但双主检测心跳状态正常时，会触发M-LAG备设备上除逻辑端口、管理网口、peer-link接口和堆叠口以外的其他接口处于Error-Down状态。

peer-link故障恢复时，处于Error Down状态的M-LAG接口默认将在240s后自动恢复为Up状态，处于Error Down状态的其它接口将立即自动恢复为Up状态。

M-LAG二次故障（peer-link故障+M-LAG设备故障）

如下图中2所示，在M-LAG应用于双归接入时，当peer-link故障但双主检测心跳状态正常会触发DFS备设备上某些端口处于Error-Down状态，此时DFS状态为主的设备继续工作。在该场景的基础上，若DFS状态为主的设备由于断电、主控板损坏、整机故障重启等其他故障导致主设备不能工作时，由下图中3所示，此时M-LAG主备设备皆不能正常转发流量。

在该场景下，可以借助M-LAG二次故障增强功能来实现该故障场景下业务不中断的可靠性要求。在上述场景基础下，若M-LAG已使能二次故障增强功能，则DFS状态为备的设备会借助M-LAG双主检测机制感知到DFS主设备故障（在一定周期内接收不到任何的M-LAG双主检测心跳报文）后，将升级为DFS主设备并恢复设备上处于ERROR DOWN状态的端口为Up状态，继续转发流量。

若原DFS状态为主的设备故障恢复后但peer-link故障仍故障时：

若配置LACP M-LAG的系统ID在一定时间内切换为本设备的LACP系统ID，则在LACP协商时接入侧仅选择上行链路中的一条链路为活动链路，实际流量转发正常。
若配置LACP M-LAG的系统ID为缺省情况，即系统ID不回切，M-LAG两台设备均使用同一系统ID来与接入侧设备协商，链路均能被选中成为活动链路。该场景下，由于peer-link链路仍然故障，M-LAG两端无法同步对端的优先级、系统MAC等信息，形成M-LAG两台设备双主的情况，可能导致流量异常。此时，如下图所示，可以借助心跳链路报文中携带必要的DFS Group协商主备的必要信息（如DFS Group优先级、系统MAC等）来协商M-LAG两台设备的HB DFS主备信息，触发HB DFS状态为备的设备上某些端口处于ERROR DOWN状态，HB DFS状态为主的设备继续工作。

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