LACP(ラキャップ)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

LACP、Link Aggregation Control Protocolは、ネットワークにおける信頼性と性能の向上を目的とした標準プロトコルである。これは、複数の物理的なネットワークリンクを論理的に束ねて、あたかも単一のより太いリンクであるかのように扱う「リンクアグリゲーション」技術を実現するために使用される。主に、データセンター内のサーバーとスイッチ間や、スイッチ同士を結ぶアップリンクなどで利用され、通信帯域の拡張と同時に、ネットワークの冗長性を確保する役割を担う。IEEE 802.3adとして標準化されており、異なるベンダーのネットワーク機器間でも互換性を持って動作する点が特徴である。システムエンジニアを目指す上で、LACPは今日の高速かつ高可用性ネットワークを理解するための基礎的な技術の一つである。

リンクアグリゲーションとは、複数のイーサネットケーブルを束ねることで、個々のケーブルが持つ帯域幅を合計した、より大きな通信容量の論理リンクを作り出す技術を指す。例えば、1Gbpsのイーサネットケーブルを4本束ねれば、理論上は4Gbpsの通信容量を持つリンクとして機能させることが可能になる。LACPはこのリンクアグリゲーションを動的に制御するプロトコルであり、手動で設定するスタティック（静的）なリンクアグリゲーションとは根本的に異なる。スタティックなアグリゲーションでは、どのポートをどのグループに含めるかを事前に管理者によって設定し、リンクの状態監視や障害からの回復は自動では行われない。しかしLACPは、リンクの確立から維持、そして障害からの回復までを自動的に行うことができる。この自動化が、ネットワーク管理の複雑さを大幅に軽減し、運用の手間を減らす上で非常に重要となる機能である。

LACPの主要な機能は、接続された物理リンクの状態を監視し、その情報を基にリンクアグリゲーショングループの構成を動的に管理することにある。LACPに対応するネットワーク機器、例えばスイッチやサーバーのNIC（Network Interface Card）は、定期的にLACPDU、Link Aggregation Control Protocol Data Unitと呼ばれる制御パケットを交換する。このLACPDUの交換を通じて、自身と対向機器のポートの状態、能力、そして設定情報を互いに通知し合う。この情報交換に基づいて、両端の機器はどの物理ポートを論理グループ、すなわちリンクアグリゲーショングループに含めるかを自動的にネゴシエートする。このネゴシエーションが成功することで、両端の機器間で設定が一致していることが確認され、適切なリンクアグリゲーションが確立される。

確立されたリンクアグリゲーショングループ内の物理リンクに異常が発生した場合、LACPはその真価を発揮する。例えば、ケーブルの断線やネットワークポートの故障などで特定の物理リンクがダウンすると、LACPDUの交換が途絶える。LACPはこの途絶を検知することで、そのリンクが機能していないことを認識する。すると、LACPはダウンしたリンクを自動的にアグリゲーショングループから外し、残りの正常なリンクのみで通信を継続させる。これにより、一部のリンクに障害が発生しても、ネットワーク全体の通信が途絶えることなくサービスを提供し続けることが可能となる。障害が回復し、再びLACPDUの交換が可能になれば、LACPは自動的にそのリンクをグループに組み込み直し、帯域幅を最大限に活用できるようになる。このように、LACPはネットワークの冗長性を高め、システムの可用性を向上させる上で不可欠な役割を果たす。

さらに、LACPは複数の物理リンクにトラフィックを効率的に分散させる機能も持つ。単に複数のリンクを束ねただけでは、特定のリンクに通信が集中してしまい、せっかく増やした帯域幅を有効活用できない可能性がある。LACPでは、パケットの送信元MACアドレス、宛先MACアドレス、送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元TCP/UDPポート番号、宛先TCP/UDPポート番号など、パケットヘッダーに含まれる複数の情報に基づいてハッシュ値を計算する。このハッシュ値に応じて、どの物理リンクを介してパケットを送信するかを決定する。これにより、複数の通信セッションが複数の物理リンクにバランス良く分散され、全体として帯域幅が効率的に利用される。ただし、単一の通信セッションは原則として常に同じ物理リンクを使用するため、個々のセッションの通信速度が劇的に向上するわけではない点には注意が必要である。LACPによる帯域拡張は、複数のセッションが同時に行われることでネットワーク全体のスループットが向上するという意味合いが大きい。

LACPを利用することの利点は多岐にわたる。第一に、物理的な帯域幅の拡張により、より高速なデータ転送が可能となる。これは、特にデータセンターにおけるサーバー間の大量データ転送や、スイッチ間のバックボーン通信において顕著な効果を発揮する。第二に、複数のリンクを束ねることで冗長性が確保され、万が一の物理リンク障害時にも通信が中断せず、高い可用性が実現される。これはビジネス継続性を維持する上で極めて重要である。第三に、LACPが自動でリンクの状態を監視し、動的に構成を調整するため、ネットワーク管理者の運用負担が軽減され、手動設定によるヒューマンエラーのリスクも低減される。最後に、IEEE標準プロトコルであるため、異なるベンダーのスイッチやサーバーNIC間でも相互運用が可能であり、特定のベンダーに依存しない柔軟なネットワーク設計が可能となる。これらの特性から、LACPは今日の高速かつ信頼性の高いネットワークインフラストラクチャを構築する上で、非常に重要な技術の一つとして広く採用されている。