Link Aggregation Control Protocol

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익명

작성일

2026.07.24

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Link Aggregation Control Protocol (LACP)

1. 개요

Link Aggregation Control Protocol (LACP)은 여러 개의 물리적 네트워크 링크를 하나의 논리적 링크로 묶어 대역폭을 확장하고 네트워크 가용성을 높이는 표준 프로토콜이다.

링크 어그리게이션(Link Aggregation)이란 두 대의 네트워크 장치(스위치, 서버 등) 사이의 물리적 포트 여러 개를 하나의 가상 인터페이스로 그룹화하는 기술을 의미한다. 이를 통해 개별 링크의 속도 합계만큼의 논리적 대역폭을 확보할 수 있으며, 특정 물리 링크에 장애가 발생하더라도 서비스 중단 없이 트래픽을 다른 링크로 우회시키는 이중화 구조를 구현할 수 있다.

2. 동작 원리 및 메커니즘

LACP는 IEEE 802.3ad 표준으로 정의되었으며, 이후 IEEE 802.1ax로 통합되었다. 이 프로토콜의 핵심은 장치 간의 자동 협상을 통해 링크 그룹을 동적으로 구성하는 것이다.

2.1 LACPDU (LACP Data Unit)

LACP는 LACPDU라는 특수 제어 프레임을 주기적으로 교환하여 상대 장치의 상태를 확인하고 링크 구성 가능 여부를 판단한다. LACPDU에는 다음과 같은 정보가 포함된다. - System ID: 장치를 식별하는 고유 ID (System Priority 2 bytes + System MAC Address 6 bytes) - Port ID: 해당 장치 내 포트를 식별하는 ID - Operational Key: 동일한 그룹으로 묶일 수 있는 포트인지 확인하는 키 값 - State: 현재 포트의 상태 정보 (Active/Passive 등)

2.2 LACP 상태 머신 (State Machine)

LACP는 정해진 상태 전이 과정을 통해 링크를 활성화한다. 상세 단계는 다음과 같다.

초기화(Init): 포트가 활성화되고 LACP 설정이 적용된 초기 상태.
LACPDU 송신/수신: 상대 장치와 제어 프레임을 교환하며 서로의 존재와 설정을 확인.
상대방 파라미터 검증: System ID, Port ID, Operational Key 등이 일치하는지 검증하여 그룹화 가능 여부 판단.
동기화(Synchronized): 상대방과 설정 값이 일치하여 논리적 그룹에 포함될 준비가 된 상태.
집계됨(Collecting/Distributing): 실제로 데이터를 수신(Collecting)하고 송신(Distributing)할 수 있는 최종 활성 상태.

3. 주요 모드 및 설정

LACP는 링크를 구성할 때 장치가 능동적으로 협상을 시도할지 여부에 따라 두 가지 모드로 나뉜다.

구분	Active 모드	Passive 모드
동작 방식	상대 장치에 LACPDU를 먼저 보내 협상을 시도함	상대 장치로부터 LACPDU를 받을 때까지 기다림
협상 주도권	능동적 (Proactive)	수동적 (Reactive)
상호작용	Active $\leftrightarrow$ Active (성립)	Passive $\leftrightarrow$ Passive (불성립)
상호작용	Active $\leftrightarrow$ Passive (성립)	-

주의: 양단 모두 Passive 모드로 설정될 경우, 서로 먼저 패킷을 보내지 않으므로 링크 어그리게이션이 형성되지 않는다.

4. 정적(Static) LAG와의 비교

LACP를 사용하는 동적(Dynamic) LAG와 설정만으로 묶는 정적(Static) LAG의 차이점은 다음과 같다.

비교 항목	정적 LAG (Static/On)	동적 LAG (LACP)
협상 과정	없음 (강제 설정)	LACPDU를 통한 자동 협상
장애 감지	물리적 Link-Down 시에만 감지	프로토콜 레벨에서 논리적 장애 감지 가능
설정 오류	케이블 오연결 시 루프(Loop) 발생 위험 높음	설정 불일치 시 해당 포트를 자동으로 제외
유연성	낮음 (수동 변경 필요)	높음 (자동 구성 및 관리)

5. LACP의 주요 이점

5.1 대역폭 확장 (Bandwidth Aggregation)

단일 링크의 물리적 한계를 극복한다. 예를 들어 1Gbps 포트 4개를 LACP로 묶으면 논리적으로 총 4Gbps의 대역폭을 확보할 수 있으며, 이는 여러 세션의 트래픽이 분산되어 처리될 때 전체 처리량이 증가함을 의미한다. (단, 단일 세션의 최대 속도는 개별 물리 링크의 속도인 1Gbps로 제한됨)

5.2 가용성 및 장애 조치 (Redundancy & Failover)

물리적 링크 중 일부가 단선되거나 포트 장애가 발생해도, LACP는 이를 즉시 감지하여 정상적인 나머지 링크로 트래픽을 재분배한다.

[Failover 시나리오 예시] 1. 정상 상태: 4개의 링크(L1, L2, L3, L4)가 하나의 논리 링크로 동작 중. 2. 장애 발생: L2 포트의 케이블 단선 또는 SFP 모듈 고장 발생. 3. 감지: LACPDU 수신 중단 $\rightarrow$ LACP 상태 머신이 L2를 'Out of Sync' 상태로 변경. 4. 조치: 해시 알고리즘이 L2를 제외하고 L1, L3, L4로만 트래픽을 분산 송신. 5. 결과: 패킷 손실을 최소화하며 서비스 연속성 유지.

6. 부하 분산 알고리즘 (Load Balancing)

LACP는 단순히 대역폭을 합치는 것이 아니라, 포트 채널 부하 분산(Port-channel Load Balancing) 또는 트래픽 분산 방식(Load Balancing Hash)이라 불리는 해시 알고리즘을 사용하여 트래픽을 여러 링크로 나누어 보낸다. 특정 세션의 트래픽이 순서가 바뀌어 도착하는 'Out-of-Order' 문제를 방지하기 위해, 동일한 흐름(Flow)의 패킷은 항상 동일한 물리 링크를 타도록 설계된다.

실제 장비 설정 시 다음과 같은 해시 키워드를 통해 분산 기준을 선택할 수 있다. - L2 기반 (MAC Address): 출발지/목적지 MAC 주소를 해싱. (src-dst-mac 등) 동일 VLAN 내 통신 시 유용. - L3 기반 (IP Address): 출발지/목적지 IP 주소를 해싱. (src-dst-ip 등) 서로 다른 서브넷 간 통신 시 효율적. - L4 기반 (TCP/UDP Port): IP 주소와 포트 번호를 함께 해싱. (src-dst-mixed-ip-port 등) 동일 IP 간의 여러 서비스(HTTP, FTP 등)를 분산할 때 가장 정밀함.

7. 설정 예시 및 주의사항

7.1 CLI 설정 예시 (Cisco IOS 기준)

# 1. 물리 인터페이스 설정
interface range GigabitEthernet0/1 - 4
 channel-group 1 mode active
 exit

# 2. 논리 인터페이스(Port-channel) 설정
interface port-channel 1
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10,20
 exit

# 3. 부하 분산 알고리즘 설정 (L3/L4 혼합 방식 예시)
conf t
 port-channel load-balance src-dst-mixed-ip-port

7.2 구성 시 주의사항

LACP를 구성할 때는 묶이는 모든 물리 포트의 설정이 동일(Consistent)해야 한다. 설정이 다를 경우 LACP 협상이 실패하거나 포트가 suspended 상태가 될 수 있다.

속도 및 듀플렉스: 모든 포트의 전송 속도(Speed)와 듀플렉스(Duplex) 설정이 일치해야 함.
VLAN 설정: Access/Trunk 모드 및 허용 VLAN 리스트가 동일해야 함.
최대 포트 수(Max-bundle): LACP 그룹에 포함될 수 있는 최대 물리 포트 수에 제한이 있다. (일반적으로 8개 또는 16개). 설정된 최대 포트 수를 초과하여 연결하면 초과분은 'Hot-standby' 상태가 되어 대기하게 된다.
LACP System Priority: 두 장비 간 협상 시 어느 쪽이 우선권을 가질지 결정하는 우선순위 설정이 필요할 수 있다. 값이 낮을수록 우선순위가 높으며, 이는 주로 어떤 장비가 포트 선택의 주도권을 가질지 결정할 때 사용된다.
STP(Spanning Tree Protocol): LACP로 묶인 포트들은 STP에서 하나의 논리 포트로 인식되므로, 루프 방지 메커니즘이 정상 작동하는지 확인해야 함.

📝 마크다운 원본

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# Link Aggregation Control Protocol (LACP)

## 1. 개요
**Link Aggregation Control Protocol (LACP)**은 여러 개의 물리적 네트워크 링크를 하나의 논리적 링크로 묶어 대역폭을 확장하고 네트워크 가용성을 높이는 표준 프로토콜이다.

링크 어그리게이션(Link Aggregation)이란 두 대의 네트워크 장치(스위치, 서버 등) 사이의 물리적 포트 여러 개를 하나의 가상 인터페이스로 그룹화하는 기술을 의미한다. 이를 통해 개별 링크의 속도 합계만큼의 논리적 대역폭을 확보할 수 있으며, 특정 물리 링크에 장애가 발생하더라도 서비스 중단 없이 트래픽을 다른 링크로 우회시키는 이중화 구조를 구현할 수 있다.

## 2. 동작 원리 및 메커니즘
LACP는 **IEEE 802.3ad** 표준으로 정의되었으며, 이후 **IEEE 802.1ax**로 통합되었다. 이 프로토콜의 핵심은 장치 간의 자동 협상을 통해 링크 그룹을 동적으로 구성하는 것이다.

### 2.1 LACPDU (LACP Data Unit)
LACP는 **LACPDU**라는 특수 제어 프레임을 주기적으로 교환하여 상대 장치의 상태를 확인하고 링크 구성 가능 여부를 판단한다. LACPDU에는 다음과 같은 정보가 포함된다.
- **System ID**: 장치를 식별하는 고유 ID (**System Priority 2 bytes + System MAC Address 6 bytes**)
- **Port ID**: 해당 장치 내 포트를 식별하는 ID
- **Operational Key**: 동일한 그룹으로 묶일 수 있는 포트인지 확인하는 키 값
- **State**: 현재 포트의 상태 정보 (Active/Passive 등)

### 2.2 LACP 상태 머신 (State Machine)
LACP는 정해진 상태 전이 과정을 통해 링크를 활성화한다. 상세 단계는 다음과 같다.

1. **초기화(Init)**: 포트가 활성화되고 LACP 설정이 적용된 초기 상태.
2. **LACPDU 송신/수신**: 상대 장치와 제어 프레임을 교환하며 서로의 존재와 설정을 확인.
3. **상대방 파라미터 검증**: System ID, Port ID, Operational Key 등이 일치하는지 검증하여 그룹화 가능 여부 판단.
4. **동기화(Synchronized)**: 상대방과 설정 값이 일치하여 논리적 그룹에 포함될 준비가 된 상태.
5. **집계됨(Collecting/Distributing)**: 실제로 데이터를 수신(Collecting)하고 송신(Distributing)할 수 있는 최종 활성 상태.

## 3. 주요 모드 및 설정
LACP는 링크를 구성할 때 장치가 능동적으로 협상을 시도할지 여부에 따라 두 가지 모드로 나뉜다.

| 구분 | Active 모드 | Passive 모드 |
| :--- | :--- | :--- |
| **동작 방식** | 상대 장치에 LACPDU를 먼저 보내 협상을 시도함 | 상대 장치로부터 LACPDU를 받을 때까지 기다림 |
| **협상 주도권** | 능동적 (Proactive) | 수동적 (Reactive) |
| **상호작용** | Active $\leftrightarrow$ Active (성립) | Passive $\leftrightarrow$ Passive (불성립) |
| **상호작용** | Active $\leftrightarrow$ Passive (성립) | - |

**주의:** 양단 모두 Passive 모드로 설정될 경우, 서로 먼저 패킷을 보내지 않으므로 링크 어그리게이션이 형성되지 않는다.

## 4. 정적(Static) LAG와의 비교
LACP를 사용하는 동적(Dynamic) LAG와 설정만으로 묶는 정적(Static) LAG의 차이점은 다음과 같다.

| 비교 항목 | 정적 LAG (Static/On) | 동적 LAG (LACP) |
| :--- | :--- | :--- |
| **협상 과정** | 없음 (강제 설정) | LACPDU를 통한 자동 협상 |
| **장애 감지** | 물리적 Link-Down 시에만 감지 | 프로토콜 레벨에서 논리적 장애 감지 가능 |
| **설정 오류** | 케이블 오연결 시 루프(Loop) 발생 위험 높음 | 설정 불일치 시 해당 포트를 자동으로 제외 |
| **유연성** | 낮음 (수동 변경 필요) | 높음 (자동 구성 및 관리) |

## 5. LACP의 주요 이점
### 5.1 대역폭 확장 (Bandwidth Aggregation)
단일 링크의 물리적 한계를 극복한다. 예를 들어 1Gbps 포트 4개를 LACP로 묶으면 논리적으로 총 4Gbps의 대역폭을 확보할 수 있으며, 이는 여러 세션의 트래픽이 분산되어 처리될 때 전체 처리량이 증가함을 의미한다. (단, 단일 세션의 최대 속도는 개별 물리 링크의 속도인 1Gbps로 제한됨)

### 5.2 가용성 및 장애 조치 (Redundancy & Failover)
물리적 링크 중 일부가 단선되거나 포트 장애가 발생해도, LACP는 이를 즉시 감지하여 정상적인 나머지 링크로 트래픽을 재분배한다.

**[Failover 시나리오 예시]**
1. **정상 상태**: 4개의 링크(L1, L2, L3, L4)가 하나의 논리 링크로 동작 중.
2. **장애 발생**: L2 포트의 케이블 단선 또는 SFP 모듈 고장 발생.
3. **감지**: LACPDU 수신 중단 $\rightarrow$ LACP 상태 머신이 L2를 'Out of Sync' 상태로 변경.
4. **조치**: 해시 알고리즘이 L2를 제외하고 L1, L3, L4로만 트래픽을 분산 송신.
5. **결과**: 패킷 손실을 최소화하며 서비스 연속성 유지.

## 6. 부하 분산 알고리즘 (Load Balancing)
LACP는 단순히 대역폭을 합치는 것이 아니라, **포트 채널 부하 분산(Port-channel Load Balancing)** 또는 **트래픽 분산 방식(Load Balancing Hash)**이라 불리는 해시 알고리즘을 사용하여 트래픽을 여러 링크로 나누어 보낸다. 특정 세션의 트래픽이 순서가 바뀌어 도착하는 'Out-of-Order' 문제를 방지하기 위해, 동일한 흐름(Flow)의 패킷은 항상 동일한 물리 링크를 타도록 설계된다.

실제 장비 설정 시 다음과 같은 해시 키워드를 통해 분산 기준을 선택할 수 있다.
- **L2 기반 (MAC Address)**: 출발지/목적지 MAC 주소를 해싱. (`src-dst-mac` 등) 동일 VLAN 내 통신 시 유용.
- **L3 기반 (IP Address)**: 출발지/목적지 IP 주소를 해싱. (`src-dst-ip` 등) 서로 다른 서브넷 간 통신 시 효율적.
- **L4 기반 (TCP/UDP Port)**: IP 주소와 포트 번호를 함께 해싱. (`src-dst-mixed-ip-port` 등) 동일 IP 간의 여러 서비스(HTTP, FTP 등)를 분산할 때 가장 정밀함.

## 7. 설정 예시 및 주의사항
### 7.1 CLI 설정 예시 (Cisco IOS 기준)
```bash
# 1. 물리 인터페이스 설정
interface range GigabitEthernet0/1 - 4
 channel-group 1 mode active
 exit

# 2. 논리 인터페이스(Port-channel) 설정
interface port-channel 1
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10,20
 exit

# 3. 부하 분산 알고리즘 설정 (L3/L4 혼합 방식 예시)
conf t
 port-channel load-balance src-dst-mixed-ip-port
```

### 7.2 구성 시 주의사항
LACP를 구성할 때는 묶이는 모든 물리 포트의 설정이 **동일(Consistent)**해야 한다. 설정이 다를 경우 LACP 협상이 실패하거나 포트가 `suspended` 상태가 될 수 있다.

- **속도 및 듀플렉스**: 모든 포트의 전송 속도(Speed)와 듀플렉스(Duplex) 설정이 일치해야 함.
- **VLAN 설정**: Access/Trunk 모드 및 허용 VLAN 리스트가 동일해야 함.
- **최대 포트 수(Max-bundle)**: LACP 그룹에 포함될 수 있는 최대 물리 포트 수에 제한이 있다. (일반적으로 8개 또는 16개). 설정된 최대 포트 수를 초과하여 연결하면 초과분은 'Hot-standby' 상태가 되어 대기하게 된다.
- **LACP System Priority**: 두 장비 간 협상 시 어느 쪽이 우선권을 가질지 결정하는 우선순위 설정이 필요할 수 있다. 값이 낮을수록 우선순위가 높으며, 이는 주로 어떤 장비가 포트 선택의 주도권을 가질지 결정할 때 사용된다.
- **STP(Spanning Tree Protocol)**: LACP로 묶인 포트들은 STP에서 하나의 논리 포트로 인식되므로, 루프 방지 메커니즘이 정상 작동하는지 확인해야 함.

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