(T) Teoria funkcji EtherChannel*

Podstawowe pojęcia dotyczące funkcji EtherChannel 

Agregacja łączy za pomocą funkcji EtherChannel

  • Istotą istnienia agregacji jest traktowanie zbioru dwóch lub większej ilości interfejsów sieciowych, jako jednego interfejsu wirtualnego zapewniającego redundancję, tudzież zwiększającego pasmo danego połączenia.
  • Wykorzystanie redundancji jest szczególnie zalecane przy projektowaniu topologii sieciowej zgodnie z założeniami hierarchicznego modelu Cisco. Ponieważ pozwala ona zachować pełną funkcjonalność sieci, w przypadku uszkodzenia części połączeń bądź utraty niektórych urządzeń sieciowych.
  • Dzięki zwiększeniu przepustowości pomiędzy urządzeniami, funkcja EtherChannel umożliwia zlikwidowanie problemu wąskich gardeł, niskim kosztem, niewymagającym zakupu nowych urządzeń czy rozbudowy obecnej infrastruktury.
  • Do stworzenia łącza agregowanego na przełącznikach warstwy drugiej jak i trzeciej możemy wykorzystać jeden z dwóch protokołów funkcji EtherChannel: LACP (Link Aggregation Control Protocol) opisanego w standardzie 802.1AX oraz PAgP (Port Aggregation Protocol) stworzonego przez firmę Cisco.

Nazewnictwo funkcji EtherChannel

  • Fast Ethernet EtherChannel FEC (Fast Ethernet Channel)
  • Gigabit Ethernet EtherChannel GEC (Gigabit Ethernet Channel)
  • 10 Gigabit Ethernet EtherChannel10GEC (10 Gigabit Ethernet Channel)

Wprowadzenie do funkcji EtherChannel

  • Protokół PAgP umożliwia połączenie od dwóch do ośmiu interfejsów sieciowych w jeden interfejs wirtualny.
  • Protokół LACP umożliwia połączenie od Dwóch do Szesnastu interfejsów sieciowych w jeden interfejs wirtualny (Z czego w jednym czasie tylko osiem interfejsów z najniższą wartością „Port Priority” będzie pełniło rolę aktywną, natomiast reszta interfejsów będzie pełnić rolę pasywną).
  • Funkcja EtherChannel umożliwia równomierne rozłożenie ruchu sieciowego pomiędzy dostępnymi interfejsami. Tym samym zapewniając zwielokrotnienie dostępnego pasma danego połączenia wirtualnego (EtherChannel). Należy przy tym pamiętać, że pojedyncza sesja TCP nie jest w stanie wykorzystać całego zsumowanego pasma a jedynie pasmo pojedynczego interfejsu (Wiąże się to z funkcjonowaniem wykorzystywanych algorytmów load-balance).
  • Funkcja EtherChannel korzysta z protokołu Cisco PAgP, ogólnie dostępnego protokół LACP bądź trybu manualnego (On). (Tryb manualny może powodować powstanie pętli sieciowych, dlatego jego stosowanie nie jest zalecane przez Cisco).
Nazwa EtherChannel jest wykorzystywana nomenklaturze firmy Cisco, jednak w większości przypadków technologia ta nazywana jest LAG (Link Aggregation Group).

EtherChannel tryby pracy protokołu LACP & PAgP

  • On – Interfejsy działające w tym trybie nie wysyła żadnych pakietów konfiguracyjnych (Tryb On nie należy do protokołu LACP czy PAgP, lecz stanowi niezależne statyczne połączenie funkcji EtherChannel).
  • Active / Desirable – Interfejsy rozpoczynają wysyłanie pakietów konfiguracyjnych funkcji EthernetChannel, w celu wynegocjowania połączenia wirtualnego z interfejsami po drugiej stronie.
  • Passive / Auto – Interfejsy działają w trybie pasywnym, w którym jedynie odpowiadają na przychodzące pakiety konfiguracyjne, ale same nigdy nie inicjują procesu negocjacji pomiędzy stronami.
Porównanie protokołów LACP & PAgP

Funkcja EtherChannel misconfig Guard

  • Funkcja EtherChannel „Misconfig Guard” stanowi komponent protokołu STP, umożliwiający weryfikację połączenia EtherChannel, względem zgodności określonych interfejsów oraz ich konfiguracji na obydwóch końcach połączenia.
  • Najczęstszym błędem popełniany podczas agregowania portów przełącznika, jest dodanie złych interfejsów do tej samej grupy EtherChannel, przy wykorzystaniu trybu aktywnego „on”. Przez co połączenie zostanie nawiązane jednostronnie a tym samym dojdzie do postania pętli sieciowej.
  • Domyślnie funkcja „Misconfig Guard” jest włączona, można aktywować ją za pomocą komendy [[no] spanning-tree etherchannel guard misconfig] użytej w trybie konfiguracji przełącznika, a następnie zweryfikować jej działanie za pomocą komendy [show spanning-tree summary].
Po wykryciu błędnej konfiguracji połączenia wirtualnego EtherChannel przez funkcje „misconfig Guard”, dany interfejs zostanie przeniesiony w stan „err-disable”.

Funkcja EtherChannel L3

Zalety stosowania funkcji EtherChannel w warstwie trzeciej

  • W przypadku utraty jednego z interfejsów połączenia etherchannel, ruter dokonuje szybkich zmian na poziomie warstwy drugiej. Natomiast przy zastosowaniu nadmiarowości połączeń z wykorzystaniem funkcji Load-Balance przy pomocy protokołów routingu, utrata jednego z interfejsów wymaga bardziej czasochłonnych zmian dokonanych w warstwie trzeciej.

Protokoły funkcji EtherChannel

Port Aggregation Protocol

  • Każdy przełącznik wspierający protokół PAgP posiada unikalny identyfikator (Device ID), dzięki czemu wszystkie interfejsy na których określony przełącznik otrzymał zwrotną wiadomości konfiguracyjną PAgP, zawierającą tą samą wartością (Device ID) zostaną połączone w jeden logiczny interfejs EtherChannel.
  • Protokół PAgP działający w trybie aktywnym, wysyła wiadomości konfiguracyjne w celu nawiązania komunikacji z drugą stroną połączenia. W przypadku nieotrzymania odpowiedzi, przełącznik i tak sformułuje połączenie EtherChannel. Aby nadpisać to domyślne zachowanie należy użyć pod komendy non-silent.
W przypadku wykorzystania domyślnych wartości protokołu PAgP, sformułowanie połączenia EtherChannel zajmuje około 15 sekund, zwłoka ta stanowi domyślny czas oczekiwania na wiadomość konfiguracyjną PAgP.
Zanim połączenie EtherChannel zostanie w pełni nawiązane urządzenia będą musiały przejść przez proces protokołu STP.

Link Aggregation Control Protocol

  • Każde urządzenie wspierające protokół LACP posiada przypisany 2 bajtowy priorytet, poprzedzony 6 bajtowym adresem MAC. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenie z niższą wartością priorytetu będzie pełnić rolę decyzyjną w negocjacji połączenia EtherChannel (Decydując między innymi o roli pełnionej przez każdy z interfejs sieciowych, należący do danej grupy. W sytuacji w której liczba zagregowanych interfejsów jest większa niż 8).
  • W przypadku skonfigurowania więcej niż ośmiu interfejsów sieciowych, połączonych w jedną grupę EtherChannel, część z nich będzie pełniła rolę aktywną a cześć pasywną. Aby zdecydować o roli interfejsów należy przypisać im priorytet zapisany w postaci 2 bajtowej wartości poprzedzonej 2 bajtowym numerem portu. Interfejsy z niższymi wartościami będą pełniły rolę aktywną natomiast te z wyższą wartością rolę pasywną.
  • Protokół LACP decyduje który z interfejsów będzie aktywny na podstawie czterech następujących wartości:
    • LACP Port Priority.
    • LACP System Priority.
    • System ID.
    • Port Number.

Pozostałe tematy dotyczące funkcji Etherchannel

PDFPRINT

Robert T Kucharski

Cisco Network Engineer in GPW.

Dodaj komentarz