Обучение на Cisco 200-125 CCNA v3.0. Ден 38 EtherChannel протокол за OSI слой 2

Днес ще разгледаме работата на протокола за агрегиране на връзки на слой 2 EtherChannel за слой 2 на OSI модела. Този протокол не е твърде различен от протокола на слой 3, но преди да започна да уча за слой 3 EtherChannel, трябва да ви запозная с няколко концепции, така че ще преминем към третия слой по-късно. Продължаваме да следваме графика на курса на CCNA, така че днес ще разгледаме раздел 1.5 „Конфигуриране, проверка и отстраняване на неизправности на слой 2/3 EtherChannel“ и раздели 1.5a „Статичен EtherChannel“, 1.5b „PAGP протокол“ и 1.5c „Отворен стандарт IEEE-LACP".

Преди да продължим, трябва да разберем какво е EtherChannel. Да предположим, че имаме превключвател A и превключвател B, излишно свързани с три комуникационни линии. Ако използвате STP протокола, двата допълнителни реда ще бъдат логически деактивирани, за да се предотвратят цикли.

Да кажем, че имаме FastEthernet портове, осигуряващи 100 Mbps трафик, така че общата пропускателна способност е 3 x 100 = 300 Mbps. Оставяме само един комуникационен канал, поради което той ще падне до 100 Mbps, тоест в този случай STP ще влоши производителността на мрежата. В допълнение, 2 допълнителни канала ще бъдат неактивни напразно.

За да предотврати това, KALPANA, компанията, която създаде комутаторите Cisco Catalist и по-късно закупена от Cisco, разработи технология, наречена EtherChannel през 1990-те години.

В нашия случай тази технология превръща три отделни комуникационни канала в един логически канал с честотна лента 300 Mbps.

Първият режим на технологията EtherChannel е ръчен или статичен режим. В този случай превключвателите няма да направят нищо при никакви условия на предаване, разчитайки на факта, че всички ръчни настройки на работните параметри са направени правилно. Каналът просто се включва и работи, като се доверява напълно на настройките на мрежовия администратор.

Вторият режим е собственият протокол за агрегиране на връзки на Cisco PAGP, третият режим е стандартният IEEE протокол за агрегиране на връзки LACP.

За да работят тези режими, EtherChannel трябва да бъде наличен. Статичната версия на този протокол е много лесна за активиране: трябва да отидете в настройките на интерфейса на превключвателя и да въведете командата за режим на канална група 1.

Ако имаме превключвател A с два интерфейса f0 / 1 и f0 / 2, трябва да влезем в настройките на всеки порт и да въведем тази команда, а номерът на групата интерфейс EtherChannel може да има стойност от 1 до 6, основното е, че това стойността да е еднаква за всички портове на комутатора. Освен това портовете трябва да работят в едни и същи режими: и двата в режим на достъп или и двата в режим на магистрала и да имат една и съща собствена VLAN или разрешени VLAN.

Агрегирането на EtherChannel ще работи само ако групата канали се състои от идентично конфигурирани интерфейси.

Нека свържем суич А с две комуникационни линии към суич В, който също има два интерфейса f0/1 и f0/2. Тези интерфейси образуват своя собствена група. Можете да ги конфигурирате да работят в EtherChannel с помощта на същата команда и номерът на групата няма значение, тъй като те се намират на локалния комутатор. Можете да посочите тази група номер 1 и всичко ще работи. Не забравяйте обаче, че за да работят и двата канала без проблеми, всички интерфейси трябва да бъдат конфигурирани по абсолютно същия начин, за един режим - достъп или магистрала. След като сте въвели настройките на двата интерфейса на комутатор A и комутатор B и сте въвели режима на канална група 1 по команда, агрегирането на връзките на EtherChannel ще бъде завършено.

И двата физически интерфейса на всеки от комутаторите ще работят като един логически интерфейс. Ако погледнем STP параметрите, ще видим, че комутатор A ще показва един общ интерфейс, групиран от два физически порта.

Нека да преминем към PAGP, протокол за агрегиране на портове, разработен от Cisco.

Представете си същата картина - два комутатора A и B, всеки с интерфейси f0 / 1 и f0 / 2, свързани с две комуникационни линии. За да активирате PAGP, използвайте същата команда за режим на канална група 1 с параметри . В ръчен статичен режим просто влизате в режим на група канали 1 по команда на всички интерфейси и агрегацията започва да работи, тук трябва да посочите желания или автоматичен параметър. Ако въведете командата за режим на група канали 1 със знак ?, системата ще покаже подкана с опции: включено, желателно, автоматично, пасивно, активно.

Ако издадете една и съща желана команда за режим на канална група 1 в двата края на връзката, режимът EtherChannel ще бъде активиран. По подобен начин ще се случи, ако в единия край на канала интерфейсите са конфигурирани с желаната команда за режим на канална група 1, а в другия край с командата за автоматичен режим на канална група 1.

Въпреки това, ако интерфейсите в двата края на каналите са настроени на автоматични с автоматичната команда за автоматичен режим на група канали 1, няма да настъпи агрегиране на връзки. Затова запомнете - ако искате да използвате EtherChannel през протокола PAGP, интерфейсите на поне една от страните трябва да са в желаното състояние.

Когато използвате отворения LACP протокол за агрегиране на връзки, същата команда за режим на група канали 1 се използва с параметри .

Възможните комбинации от настройки от двете страни на каналите са както следва: ако интерфейсите са настроени на активен режим или едната страна е настроена на активна, а другата на пасивна, режимът EtherChannel ще работи, ако и двете групи интерфейси са настроени на пасивни , няма да настъпи агрегиране на връзки. Трябва да се помни, че за да се организира агрегиране на връзки с помощта на протокола LACP, поне една от интерфейсните групи трябва да бъде в активно състояние.

Нека се опитаме да отговорим на въпроса: ако имаме комутатори A и B, свързани с комуникационни линии, и интерфейсите на единия комутатор са в активно състояние, а другият в автоматично или желано състояние, ще работи ли EtherChannel?

Не, няма, защото един и същ протокол трябва да работи в мрежата - PAGP или LACP, тъй като не са съвместими един с друг.

Нека да разгледаме няколко команди, използвани за организиране на EtherChannel. На първо място, трябва да зададете номер на група, той може да бъде всичко. За първата команда за режим на група канали 1 могат да бъдат избрани 5 опции като опция: включено, желано, автоматично, пасивно или активно.
В подкомандите на интерфейса използваме ключовата дума channel-group, но ако, например, искате да укажете балансиране на натоварването, се използва ключовата дума port-channel. Нека да разгледаме какво е балансиране на натоварването.

Да предположим, че имаме суич А с два порта, които са свързани към съответните портове на суич Б. Към суич Б са свързани 3 компютъра - 1,2,3, а към суич А е свързан един компютър №4.

Когато трафикът се премести от компютър #4 към компютър #1, комутатор A ще започне да предава пакети по двете комуникационни линии. Методът за балансиране на натоварването използва хеширане на MAC адреса на източника по такъв начин, че целият трафик на четвъртия компютър ще премине само през една от двете комуникационни линии. Ако свържем компютър № 5 към превключвател A, благодарение на балансирането на натоварването, целият трафик на този компютър ще се движи само по една, долна комуникационна линия.

Това обаче не е типична ситуация. Да кажем, че имаме облачен интернет и устройство, към което е свързан суич А с три компютъра. Интернет трафикът ще бъде насочен към комутатора с MAC адреса на това устройство, тоест с адреса на конкретен порт, тъй като това устройство е шлюз. Така целият изходящ трафик ще има MAC адреса на това устройство.

Ако превключвател B се намира пред превключвател A, свързан с него с три комуникационни линии, тогава целият трафик на превключвател B в посока на превключвател A ще се втурне по една от линиите, което не отговаря на нашите цели. Следователно трябва да зададем параметрите на балансиране за този ключ.

Това се прави с помощта на командата port-channel load-balance, където параметърът на опцията е целевият IP адрес. Ако това е адресът на компютър № 1, трафикът ще се втурне по първия ред, ако № 3 - по третия, а ако посочите IP адреса на втория компютър, тогава по средната връзка.

За да направи това, командата използва ключовата дума port-channel в режим на глобална конфигурация.

Ако искате да видите какви връзки са включени в канала и какви протоколи се използват, тогава в привилегирован режим трябва да въведете командата show etherchannel summary. Можете да видите настройките за балансиране на натоварването с командата show etherchannel load-balance.

Сега нека да разгледаме всичко това в програмата Packet Tracer. Имаме 2 превключвателя, свързани с две връзки. STP ще започне да работи и един от 4-те порта ще бъде блокиран.

Нека отидем в настройките на SW0 и въведете командата show spanning-tree. Виждаме, че STP работи и можем да проверим Root ID и Bridge ID. Използвайки същата команда за втория превключвател, ще видим, че първият превключвател, SW0, е основният превключвател, тъй като, за разлика от SW1, той има същите стойности на Root и Bridge идентификатор. Освен това тук има съобщение, че SW0 е коренът - "Този мост е коренът".

И двата порта на основния комутатор са в състояние Designated, блокираният порт на втория комутатор е обозначен като алтернативен, а вторият като основен порт. Можете да видите как STP безупречно върши цялата необходима работа, като автоматично конфигурира връзката.

Активираме протокола PAGP, за това в настройките на SW0 последователно въвеждаме командите за режим int f0 / 1 и група канали 1 с един от 5-те възможни параметъра, използвам желателно.

Можете да видите, че линейният протокол първо се изключи и след това се включи отново, тоест направените промени влязоха в сила и беше създаден интерфейсът Port-channel 1.

Сега нека да отидем на интерфейса f0 / 2 и да въведем желаната команда за режим на канална група 1.

Можете да видите, че сега портовете на горната връзка са маркирани със зелен маркер, а портовете на долната връзка са маркирани с оранжево. В този случай не може да има желан режим на смесен порт - автоматичен, тъй като всички интерфейси на един комутатор трябва да бъдат конфигурирани с една и съща команда. Автоматичният режим може да се използва на втория суич, но на първия суич всички портове трябва да работят в същия режим, в този случай е желателно.

Нека отидем на настройките на SW1 и използваме командата за диапазона от интерфейси int range f0 / 1-2, за да не въвеждаме ръчно команди поотделно за всеки от интерфейсите, а да конфигурираме и двата с една команда.

Използвам командата за режим на група канали 2, но мога да използвам произволно число от 1 до 6, за да обознача интерфейсната група на втория превключвател. Тъй като другата страна на връзката е настроена на желан режим, интерфейсите на този превключвател трябва да са в желан или автоматичен режим. Избирам първата опция, написвам желателен режим на група канали 2 и натискам Enter.
Виждаме съобщение, че каналният интерфейс Port-channel 2 е създаден и портовете f0/1 и f0/2 последователно са превключени от изключено състояние към активно състояние. Това е последвано от съобщение, че интерфейсът Port-channel 2 е преминал към активно състояние и че линейният протокол на този интерфейс също е включен. Сега имаме агрегиран EtherChannel.

Можете да проверите това, като отидете в настройките на превключвателя SW0 и въведете командата show etherchannel summary. Виждате различните флагове, които ще разгледаме по-късно, и след това група 1, използваща 1 канал, броят на агрегаторите също е 1. Po1 означава PortChannel 1, а обозначението (SU) означава S - слой 2 флаг, U - използван . След това използваният PAGP протокол и физическите портове, агрегирани в канала, са Fa0 / 1 (P) и Fa0 / 2 (P), където флагът P показва, че тези портове са част от PortChannel.

Използвам същите команди за втория превключвател и същата информация за SW1 се появява в CLI прозореца.

Въвеждам командата show spanning-tree в конфигурацията на SW1 и можете да видите, че PortChannel 2 е единичен логически интерфейс и цената му е намаляла от цената на два отделни порта 19 до 9.

Нека направим същото с първия превключвател. Можете да видите, че параметрите на Root не са се променили, но сега има един логически интерфейс Po1-Po2 между два комутатора вместо две физически връзки.

Нека се опитаме да заменим PAGP с LACP протокола. За да направя това, в настройките на първия превключвател използвам командата за диапазона от интерфейси int range f0 / 1-2. Ако сега издам активната команда за режим на група канали1, за да активирам LACP, тя ще бъде отхвърлена, защото портовете Fa0/1 и Fa0/2 вече са част от канал, използващ различен протокол.

Следователно, първо трябва да въведа командата no channel-group 1 mode active и едва след това да използвам командата channel-group1 mode active. Нека направим същото с втория превключвател, като първо издадем командата no channel-group 2 и след това командата channel-group 2 mode active. Ако погледнете параметрите на интерфейсите, можете да видите, че Po2 се е включил отново, но все още е в режим на протокол PAGP. Това не е вярно, защото в момента имаме действащ LACP и в този случай параметрите се показват неправилно от програмата Packet Tracer.
За да разреша това несъответствие, използвам временно решение - създаване на друг PortChannel. За да направя това, въвеждам командите int range f0/1-2 и no channel-group 2 и след това командата channel-group 2 mode active. Нека видим как това се отразява на първия превключвател. Издавам командата show etherchannel summary и виждам, че Po1 отново се показва като използващ PAGP. Това е проблем със симулация на Packet Tracer, тъй като PortChannel вече е деактивиран и изобщо не трябва да имаме канал.

Отново отивам в CLI прозореца на втория комутатор и въвеждам командата show etherchannel summary. Сега Po2 се показва с индекс (SD), където D означава надолу, т.е. каналът е надолу. Технически PortChannel присъства тук, но не се използва, защото няма порт, свързан с него.
Въвеждам командите int range f0 / 1-2 и no channel-group 1 в настройките на първия превключвател и след това създавам нова група канали, този път под номер 2, като използвам командата channel-group 2 mode active. След това правя същото в настройките на втория превключвател, само че сега групата канали получава номер 1.

Сега на първия комутатор е създадена нова група Port Channel 2, а на втория Port Channel 1. Току-що размених имената на групите. Както можете да видите, технически създадох нов портов канал на втория комутатор и сега той се показва с правилния параметър - след като въведете командата show etherchannel summary, виждаме, че Po1 (SU) използва LACP.

Виждаме точно същата картина в CLI прозореца на превключвателя SW0 - новата Po2 група (SU) работи с LACP.

Помислете за разликата между интерфейс в активно състояние и интерфейс, който винаги е във включено състояние. Ще създам нова група канали за превключвател SW0 с вътрешен диапазон f0/1-2 и режим на група канали 3 на командите. Преди това трябва да изтриете групи канали 1 и 2, като използвате командите no channel-group 1 и no channel-group 2, в противен случай, когато се опитате да използвате режима channel-group 3 по команда, системата ще покаже съобщение, че интерфейсът вече е активиран да работи с друг канален протокол.

Правим същото с втория превключвател - изтриваме канална група 1 и 2 и създаваме група 3 с режим на канална група 3 по команда. Сега да отидем на настройките на SW0 и да използваме командата show etherchannel summary. Ще видите, че новият Po3 канал вече работи и не изисква никакви предварителни операции като PAGP или LACP.

Включва веднага, без да изключва и след това включва портовете. Използвайки същата команда за SW1, ще видим, че Po3 също не използва никакъв протокол тук, тоест създали сме статичен EtherChannel.

Cisco казва, че за широка достъпност на мрежата трябва да забравите за PAGP и да използвате статичен EtherChannel като по-надежден начин за агрегиране на връзки.
Как да балансираме натоварването? Връщам се към CLI прозореца на превключвателя SW0 и въвеждам командата show etherchannel load-balance. Можете да видите, че балансирането на натоварването се извършва въз основа на MAC адреса на източника.

Обикновено балансирането използва точно този параметър, но понякога той не отговаря на нашите задачи. Ако искаме да променим този метод на балансиране, трябва да влезем в режима на глобална конфигурация и да въведем командата port-channel load-balance, след което системата ще изведе възможните параметри за тази команда.

Ако посочите параметъра src-mac за балансиране на натоварването на порт-канал, т.е. посочите MAC адреса на източника, ще бъде активирана функция за хеширане, която след това ще каже кой от портовете, които са част от този EtherChannel, трябва да се използва за прехвърляне трафик. Всеки път, когато адресът на източника е един и същ, системата ще използва този конкретен физически интерфейс, за да изпрати трафик.

Благодарим ви, че останахте с нас. Харесвате ли нашите статии? Искате ли да видите още интересно съдържание? Подкрепете ни, като направите поръчка или препоръчате на приятели, 30% отстъпка за потребителите на Habr за уникален аналог на сървъри от начално ниво, който беше измислен от нас за вас: Цялата истина за VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 ядра) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как да споделите сървър? (предлага се с RAID1 и RAID10, до 24 ядра и до 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 пъти по-евтин? Само тук 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV от $199 в Холандия! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - от $99! Прочети за Как да изградим инфраструктура Corp. клас с използване на сървъри Dell R730xd E5-2650 v4 на стойност 9000 евро за стотинка?

Източник: www.habr.com