知識庫 Knowledge Base
網路設備技術

LACP：把四條網路線合體成一座橋

Access、Trunk 之後，當一條幹道不夠用——LACP 如何把多條實體鏈路捆成一個邏輯介面，鏈路數超過硬體上限時又是誰決定誰上場、誰待命

2026-07-20 · 7 min read
LACP EtherChannel Port-Channel VLAN

Access port 只服務單一 VLAN、收送 untagged frame；Trunk port 用 IEEE 802.1Q tag 讓多個 VLAN 共用同一條鏈路。LACP（IEEE 802.1AX，前身 802.3ad）把多條實體鏈路捆成一個 Port-Channel 邏輯介面——而「LACP 上承載 access/trunk」的真正涵義是：access/trunk 模式設定在 Port-Channel 這個邏輯介面上，所有實體成員繼承它。LACP 管「有幾條車道」，access/trunk 管「車道上跑哪些 VLAN」，兩者是不同層的事。

在一座叫 SW-A 的交換器大樓裡，每個樓層住著不同的部門：VLAN 10 是業務部，VLAN 20 是工程部。大樓的每個門口都站著一位 Port 警衛。

第一幕：Access Port——只認一個社區的單純警衛

一樓門口的 Access Port 是個單純到近乎固執的警衛。他胸前掛著一塊牌子：「本門專屬 VLAN 10」。

業務部的 PC1 走到門口，遞出一個乾乾淨淨、什麼標籤都沒貼的 Frame（untagged frame）。Access Port 看都不用看第二眼：「你從我這個門進來的，那你就是 VLAN 10 的人。」他在心裡默默把這個 Frame 歸給 VLAN 10，但不在 Frame 上貼任何標籤——因為他的世界裡只有一個 VLAN，貼標籤是多餘的。

電腦、印表機這些終端裝置也喜歡他：它們根本看不懂 VLAN 標籤，跟 Access Port 打交道最輕鬆。

第二幕：Trunk Port——幫每個乘客貼登機證的海關

麻煩來了。業務部的 PC1 要找的同事坐在對面那棟 SW-B 大樓，而兩棟樓之間只有一條跨樓鏈路。這條鏈路得同時運送 VLAN 10 和 VLAN 20 的 Frame——如果混在一起送過去，對面怎麼知道誰是業務部、誰是工程部？

這時站在跨樓鏈路門口的 Trunk Port 開口了：「交給我。我這裡是海關，每個出境的 Frame 都要貼登機證。」

他掏出一張 4 bytes 的 802.1Q tag，插進 Frame 的 Source MAC 後面：前 2 bytes 是 TPID，固定寫 0x8100——這是暗號，告訴對面「這張 Frame 有貼標籤」；後 2 bytes 裡藏著 12 bits 的 VLAN ID，寫著 10 或 20。

「到了對面，SW-B 的 Trunk Port 會撕掉標籤、看一眼 VLAN ID，把你送到正確的樓層。」Trunk Port 補充了一條例外：「喔對，Native VLAN 的乘客不用貼——那是我們兩邊事先講好的默契，沒貼標籤的一律當作 Native VLAN。所以兩邊的 Native VLAN 一定要講好一致，不然乘客會被送錯樓。」

第三幕：一條橋不夠了——LACP 登場

公司越長越大，跨樓那條橋開始塞車。而且更可怕的是：橋只有一條，斷了就全公司失聯。

有人提議：「再拉三條橋不就好了？」

大樓的交通總管 STP 立刻搖頭：「不行。四條橋同時通車會形成迴圈，Broadcast 會在裡面繞到天荒地老。按規矩，我只留一條，其他三條我會 Block 掉。」四條橋，三條閒置——錢白花了。

這時，一位穿著工程師制服、手裡拿著協議書的角色走了進來：LACP。

「你們的問題我見多了。」LACP 說，「不要讓 STP 看到四條橋——讓他只看到一條。我來把四條實體橋捆成一座合體橋，名字叫 Port-Channel 1。」

但 LACP 是個講程序的人，他絕不硬捆。他先站在 SW-A 這頭，每隔一段時間送出一份叫 LACPDU 的協議書到對面：「我是 SW-A，我想把這四條鏈路聚合起來，你同意嗎？」

  • 如果 SW-A 設成 active，他會主動送協議書；
  • 如果設成 passive，他只會等著，別人送來才回覆。

所以 active 配 active 能成、active 配 passive 也能成，但 passive 配 passive 永遠成不了——兩個都在等對方先開口，就像兩個都不敢先告白的人。

協議書一來一往，LACP 還會核對成員資格：「四條鏈路的速率、雙工要一樣，VLAN 相關設定要一致，有一條不合格就踢出去。」（在 Cisco 的 EtherChannel 上，他最多收 8 條 active 成員，外加 8 條 standby 候補。）他平時每 30 秒寄一次協議書確認對方還活著（slow timer），趕時間的話可以調成每 1 秒一次（fast timer），連續三次沒收到回音就判定對方失聯。

LACP 遞出協議書時，從不自稱「我」，而是稱自己一方為 Actor（送出這份協議書的當事人），對面則是 Partner。協議書裡除了「我想聚合」之外，還夾帶一組身分證——System ID，由 System Priority（數字，預設 32768）加上這台交換器的 MAC Address 組成。兩邊一交換身分證，數字較低的 System Priority（同值再比 MAC）就贏了，成為這座橋的「決策者」。

決策者的權力用在哪？公司後來又拉了兩條新橋，總數變成 6 條，但 SW-A 的硬體規格只吃得下 4 條 active。決策者這時翻開每條實體鏈路自己附上的 Port Priority（數字，預設一樣是 32768）：數字最低的 4 條留在 active，優先權相同就比 Port Number，數字小的優先——輸家不是被踢出局，是被降級成 standby，隨時待命，等某條 active 斷線時立刻遞補。

合體橋建成了。STP 總管走過來一看：「咦？現在只有一條 Port-Channel？那沒有迴圈，通行！」四條橋的頻寬全部用上，斷一條，剩下三條無縫接手。

第四幕：合體橋上，誰來決定通行證制度？——「LACP 承載 access/trunk」的真義

新問題來了。SW-B 那頭的海關喊話：「你們這座合體橋，到底是 Access 還是 Trunk？我要知道 Frame 上該不該有標籤！」

四條實體橋面面相覷——該由誰回答？

LACP 拍拍合體橋的橋身：「都不是你們回答。從你們加入 Port-Channel 的那一刻起，你們就沒有自己的身分了。access 還是 trunk，是設定在 Port-Channel 這個邏輯介面上的，你們四個只是繼承它。」

這就是「LACP 上承載 access/trunk」的涵義——兩件事根本在不同的層：

  • LACP 負責的層：把幾條實體鏈路捆成一個邏輯介面（車道有幾條、誰是成員、活著沒）。
  • access/trunk 負責的層：這個邏輯介面上跑什麼 VLAN、貼不貼 802.1Q 標籤（車道上的通行證制度）。

管理員在 interface port-channel 1 底下敲入 switchport mode trunk、switchport trunk allowed vlan 10,20——這套通行證制度自動下推到四條實體成員身上，一個字都不用對成員個別設定（也不允許）。整個 Port-Channel 對外就像一個超寬的 Trunk Port：STP 把它當一個 port 看，MAC Address Table 學習時也記「這個 MAC 在 Port-Channel 1」，而不是記在某條實體鏈路上。

同理，如果接的是一台伺服器、只需要單一 VLAN，就在 Port-Channel 上設 switchport mode access——它就是一個超寬的 Access Port。

最後 PC1 的 Frame 出發了。海關 Trunk Port（現在的身分是 Port-Channel 1 的通行證制度）幫它貼上 VLAN 10 的標籤，LACP 的調度員按 hash 演算法看了一眼 Frame 的來源與目的（MAC/IP/Port 的組合），指定它走第 2 條實體橋——同一條 flow 的所有 Frame 都會走同一條實體橋，不會一個 Frame 拆成四份走四條（所以單一 flow 的速度上限仍是單條實體鏈路的頻寬，聚合提升的是總容量，不是單流速度）。

Frame 抵達 SW-B，標籤被撕下，VLAN 10，三樓，業務部——送達。

技術摘要

graph TD
    subgraph SWA["SW-A"]
        A1["AccessPort-VLAN10"]
        PC_A["Port-Channel1-Trunk"]
    end
    subgraph SWB["SW-B"]
        PC_B["Port-Channel1-Trunk"]
        A2["AccessPort-VLAN10"]
    end
    PC1["PC1-VLAN10"] -->|untagged| A1
    A1 --> PC_A
    PC_A ==>|"LACP聚合x4-802.1Q-tagged"| PC_B
    PC_B --> A2
    A2 -->|untagged| PC2["PC2-VLAN10"]
  • Access port：屬於單一 VLAN，收送 untagged frame；VLAN 歸屬由 port 設定決定，不靠標籤。
  • Trunk port：以 IEEE 802.1Q 承載多 VLAN。Tag 共 4 bytes：TPID（0x8100）+ PCP（3 bits）+ DEI（1 bit，舊版標準稱 CFI）+ VLAN ID（12 bits）。Native VLAN 不貼標籤，兩端必須一致。
  • LACP 標準演進：IEEE 802.3ad-2000 → 2008 年移入 802.1 工作組成為 IEEE 802.1AX-2008，現行版本 802.1AX-2020。
  • 協商模式：active 主動發送 LACPDU、passive 只回應；active-active ✅、active-passive ✅、passive-passive ❌（無法成型）。
  • Timer：slow（預設）每 30 秒送 LACPDU、fast 每 1 秒；timeout 為 3 倍間隔（90 秒 / 3 秒）。
  • 成員一致性：速率、雙工、switchport 相關設定必須一致才能加入；Cisco EtherChannel 最多 8 條 active + 8 條 standby。
  • Actor / Partner：LACPDU 中雙方互稱，Actor 是送出者、Partner 是對端；LACPDU 內夾帶各自的 System ID 與 Port 資訊。
  • System ID / 決策者：System Priority（預設 32768，數字越低優先權越高）+ 交換器 MAC Address 組成；System Priority 較低（同值比 MAC）的一方成為聚合的決策者。
  • 超額成員的 standby 篩選：實體鏈路數超過硬體上限時，由決策者依 Port Priority（預設 32768，數字越低優先）排序，優先權相同再比 Port Number（數字小優先）；未入選者轉為 standby，等 active 斷線時遞補，而非直接踢出。
  • 負載平衡：per-flow hash（依 src/dst MAC、IP、L4 port 組合），非 per-packet；單一 flow 不超過單條實體鏈路頻寬。
  • 「LACP 承載 access/trunk」：switchport mode（access/trunk）設定在 Port-Channel 邏輯介面上，實體成員介面繼承；STP 與 MAC 學習均以 Port-Channel 為單位（業界公認行為）。

Cisco IOS 設定範例

LACP 成員 + Port-Channel 上設定 access/trunk cisco ios 
interface range gigabitEthernet 0/1 - 4
 channel-group 1 mode active        ! LACP active
!
interface port-channel 1
 switchport mode trunk              ! access/trunk 設在邏輯介面
 switchport trunk allowed vlan 10,20

Sources