Hoy veremos el funcionamiento del protocolo de agregación de canales EtherChannel de capa 2 para la capa 2 del modelo OSI. Este protocolo no es muy diferente del protocolo de Capa 3, pero antes de sumergirnos en el EtherChannel de Capa 3, necesito presentar algunos conceptos para llegar a la Capa 1.5 más adelante. Continuamos siguiendo el cronograma de cursos de CCNA, por lo que hoy cubriremos la sección 2, Configuración, prueba y resolución de problemas de EtherChannel de capa 3/1.5, y las subsecciones 1.5a, EtherChannel estático, 1.5b, PAGP y XNUMXc, IEEE. -Estándar Abierto LACP.
Antes de continuar, debemos entender qué es un EtherChannel. Supongamos que tenemos el interruptor A y el interruptor B conectados de forma redundante mediante tres líneas de comunicación. Si utiliza STP, las dos líneas adicionales se bloquearán lógicamente para evitar bucles.
Digamos que tenemos puertos FastEthernet que proporcionan tráfico de 100 Mbps, por lo que el rendimiento total es 3 x 100 = 300 Mbps. Dejamos solo un canal de comunicación, por lo que bajará a 100 Mbit/s, es decir, en este caso STP empeorará las características de la red. Además, 2 canales adicionales estarán inactivos en vano.
Para evitar esto, KALPANA, la empresa que creó los conmutadores Cisco Catalist y luego fue comprada por Cisco, desarrolló una tecnología llamada EtherChannel en la década de 1990.
En nuestro caso, esta tecnología convierte tres canales de comunicación separados en un canal lógico con una capacidad de 300 Mbit/s.
El primer modo de la tecnología EtherChannel es el modo manual o estático. En este caso, los interruptores no harán nada bajo ninguna condición de transmisión, dependiendo del hecho de que todos los ajustes manuales de los parámetros operativos se hayan realizado correctamente. El canal simplemente se enciende y funciona, confiando completamente en la configuración del administrador de la red.
El segundo modo es el protocolo de agregación de enlaces PAGP patentado de Cisco, el tercero es el protocolo de agregación de enlaces LACP estándar de IEEE.
Para que estos modos funcionen, EtherChannel debe estar disponible. La versión estática de este protocolo es muy fácil de activar: debe ir a la configuración de la interfaz del conmutador e ingresar el comando de modo del grupo de canales 1.
Si tenemos el switch A con dos interfaces f0/1 y f0/2, debemos entrar en la configuración de cada puerto e ingresar este comando, y el número de grupo de la interfaz EtherChannel puede tener un valor del 1 al 6, lo principal es que este valor es el mismo para todos los puertos del conmutador. Además, los puertos deben operar en los mismos modos: ambos en modo acceso o ambos en modo troncal y tener la misma VLAN nativa o VLAN permitida.
La agregación de EtherChannel solo funcionará si el grupo de canales consta de interfaces configuradas de forma idéntica.
Conectemos el interruptor A con dos líneas de comunicación al interruptor B, que también tiene dos interfaces f0/1 y f0/2. Estas interfaces forman su propio grupo. Puedes configurarlos para que funcionen en EtherChannel usando el mismo comando, y el número de grupo no importa, ya que están ubicados en el conmutador local. Puedes designar este grupo como el número 1 y todo funcionará. Sin embargo, recuerde: para que ambos canales funcionen sin problemas, todas las interfaces deben estar configuradas exactamente igual, en el mismo modo: acceso o troncal. Una vez que haya ingresado a la configuración de ambas interfaces del conmutador A y del conmutador B y haya ingresado al modo del grupo de canales 1 cuando se le ordene, se completará la agregación de los canales EtherChannel.
Ambas interfaces físicas de cada conmutador funcionarán como una interfaz lógica. Si miramos los parámetros de STP, veremos que el switch A mostrará una interfaz común, agrupada a partir de dos puertos físicos.
Pasemos a PAGP, un protocolo de agregación de puertos desarrollado por Cisco.
Imaginemos la misma imagen: dos interruptores A y B, cada uno con interfaces f0/1 y f0/2, conectados por dos líneas de comunicación. Para habilitar PAGP, utilice el mismo modo de grupo de canales 1 de comando con parámetros . En el modo estático manual, simplemente ingresa al modo del grupo de canales 1 al recibir un comando en todas las interfaces y la agregación comienza a funcionar; aquí debe especificar el parámetro deseado o automático. Si ingresa el comando de modo del grupo de canales 1 con el signo ?, el sistema mostrará un mensaje con opciones de parámetros: activado, deseable, automático, pasivo, activo.
Si ingresa el mismo comando deseable del modo del grupo de canales 1 en ambos extremos de la línea de comunicación, se activará el modo EtherChannel. Lo mismo sucederá si en un extremo del canal se configuran las interfaces con el comando modo deseable grupo de canales 1, y en el otro extremo con el comando auto modo grupo 1 de canales.
Sin embargo, si las interfaces en ambos extremos de los enlaces están configuradas en modo automático con el comando automático del modo del grupo de canales 1, no se producirá la agregación de enlaces. Por lo tanto, recuerde: si desea utilizar EtherChannel a través del protocolo PAGP, las interfaces de al menos una de las partes deben estar en el estado deseado.
Cuando se utiliza el protocolo LACP abierto para la agregación de canales, se utiliza el mismo comando de modo del grupo de canales 1 con parámetros .
Las posibles combinaciones de configuraciones en ambos lados de los canales son las siguientes: si las interfaces están configuradas en modo activo o un lado en activo y el otro en pasivo, el modo EtherChannel funcionará; si ambos grupos de interfaces están configurados en modo pasivo, el canal la agregación no ocurrirá. Debe recordarse que para organizar la agregación de canales utilizando el protocolo LACP, al menos uno de los grupos de interfaces debe estar en estado activo.
Intentemos responder a la pregunta: si tenemos los conmutadores A y B conectados por líneas de comunicación, y las interfaces de un conmutador están en estado activo y el otro en estado automático o deseable, ¿funcionará EtherChannel?
No, no lo hará, porque la red debe utilizar el mismo protocolo, ya sea PAGP o LACP, ya que no son compatibles entre sí.
Veamos varios comandos utilizados para organizar un EtherChannel. En primer lugar, debe asignar un número de grupo, puede ser cualquier cosa. Para el primer modo de comando del grupo de canales 1, puede seleccionar 5 parámetros como opción: activado, deseable, automático, pasivo o activo.
En los subcomandos de la interfaz usamos la palabra clave grupo de canales, pero si, por ejemplo, desea especificar el equilibrio de carga, se usa la palabra canal de puerto. Veamos qué es el equilibrio de carga.
Supongamos que tenemos un conmutador A con dos puertos, que están conectados a los puertos correspondientes del conmutador B. Tres computadoras están conectadas al conmutador B - 3 y una computadora número 1,2,3 está conectada al conmutador A.
Cuando el tráfico pasa de la computadora n.° 4 a la computadora n.° 1, el conmutador A comenzará a transmitir paquetes en ambos enlaces. El método de equilibrio de carga utiliza hash de la dirección MAC del remitente para que todo el tráfico desde la cuarta computadora fluya a través de solo uno de los dos enlaces. Si conectamos la computadora número 5 al conmutador A, gracias al equilibrio de carga, el tráfico de esta computadora se moverá solo a lo largo de una línea de comunicación inferior.
Sin embargo, esta no es una situación típica. Digamos que tenemos Internet en la nube y un dispositivo al que está conectado el conmutador A con tres computadoras. El tráfico de Internet se dirigirá al conmutador con la dirección MAC de este dispositivo, es decir, con la dirección de un puerto específico, porque este dispositivo es una puerta de enlace. Así, todo el tráfico saliente tendrá la dirección MAC de este dispositivo.
Si frente al interruptor A colocamos el interruptor B, conectado a él por tres líneas de comunicación, entonces todo el tráfico del interruptor B en dirección al interruptor A fluirá a lo largo de una de las líneas, lo que no cumple con nuestros objetivos. Por lo tanto, necesitamos establecer parámetros de equilibrio para este interruptor.
Para hacer esto, use el comando de equilibrio de carga del canal de puerto, donde la dirección IP de destino se usa como parámetro de opción. Si esta es la dirección de la computadora número 1, el tráfico fluirá a lo largo de la primera línea, si es la número 3, a lo largo de la tercera, y si especifica la dirección IP de la segunda computadora, luego a lo largo de la línea de comunicación intermedia.
Para hacer esto, el comando usa la palabra clave port-channel en el modo de configuración global.
Si desea ver qué enlaces están involucrados en el canal y qué protocolos se utilizan, en modo privilegiado debe ingresar el comando show etherchannel resumen. Puede ver la configuración del equilibrio de carga utilizando el comando show etherchannel load-balance.
Ahora veamos todo esto en el programa Packet Tracer. Tenemos 2 interruptores conectados por dos enlaces. STP comenzará a funcionar y uno de los 4 puertos quedará bloqueado.
Vayamos a la configuración de SW0 e ingresemos el comando show spanning-tree. Vemos que STP está funcionando y podemos verificar el ID de raíz y el ID de puente. Usando el mismo comando para el segundo switch, veremos que el primer switch SW0 es el raíz, ya que, a diferencia de SW1, sus valores de identificador Root y Bridge son los mismos. Además, aquí hay un mensaje que indica que SW0 es la raíz: "Este puente es la raíz".
Ambos puertos del conmutador raíz están en el estado Designado, el puerto bloqueado del segundo conmutador se designa como Alternativo y el segundo se designa como puerto raíz. Puedes ver cómo STP hace todo el trabajo necesario sin problemas, configurando automáticamente la conexión.
Activemos el protocolo PAGP, para ello en la configuración SW0 ingresamos secuencialmente los comandos int f0/1 y modo grupo de canales 1 con uno de los 5 parámetros posibles, yo uso deseable.
Se puede ver que primero se deshabilitó el protocolo de línea y luego se volvió a habilitar, es decir, los cambios realizados surtieron efecto y se creó la interfaz Puerto-canal 1.
Ahora vayamos a la interfaz f0/2 e ingresemos el mismo modo de comando de grupo de canales 1 deseable.
Puede ver que ahora los puertos del enlace superior están indicados con un marcador verde y los puertos del enlace inferior están indicados con un marcador naranja. En este caso, no puede haber un modo mixto de puertos automáticos deseables, porque todas las interfaces de un conmutador deben configurarse con el mismo comando. El modo automático se puede utilizar en el segundo conmutador, pero en el primero todos los puertos deben funcionar en el mismo modo, en este caso es deseable.
Vayamos a la configuración de SW1 y usemos el comando para el rango de interfaces int range f0/1-2, para no ingresar comandos manualmente por separado para cada una de las interfaces, sino para configurar ambas con un solo comando.
Utilizo el comando de modo grupo de canales 2, pero puedo usar cualquier número del 1 al 6 para designar el grupo de interfaces del segundo conmutador. Dado que el lado opuesto del canal está configurado en modo deseable, las interfaces de este conmutador deben estar en modo deseable o automático. Selecciono el primer parámetro, escribo el modo de grupo de canales 2 deseado y presiono Enter.
Vemos un mensaje que indica que se ha creado la interfaz de canal Puerto-canal 2 y que los puertos f0/1 y f0/2 se han movido secuencialmente del estado inactivo al estado activo. A esto le sigue un mensaje que indica que la interfaz del canal de puerto 2 ha cambiado al estado activo y que el protocolo de línea de esta interfaz también se ha activado. Ahora hemos formado un EtherChannel agregado.
Puede verificar esto yendo a la configuración del conmutador SW0 e ingresando el comando show etherchannel resumen. Puede ver las diversas banderas que veremos más adelante, y luego el grupo 1 usando 1 canal, el número de agregadores también es 1. Po1 significa PortChannel 1, y la designación (SU) significa S - bandera de capa 2, U - usado. A continuación se muestra el protocolo PAGP utilizado y los puertos físicos agregados al canal: Fa0/1 (P) y Fa0/2 (P), donde el indicador P indica que estos puertos son parte del PortChannel.
Utilizo los mismos comandos para el segundo conmutador y la ventana CLI muestra información similar para SW1.
Ingreso el comando show spanning-tree en la configuración de SW1 y puede ver que PortChannel 2 es una interfaz lógica única y su costo en comparación con el costo de dos puertos separados 19 ha disminuido a 9.
Hagamos lo mismo con el primer interruptor. Verá que los parámetros de Root no han cambiado, pero ahora entre los dos conmutadores, en lugar de dos enlaces físicos, hay una interfaz lógica Po1-Po2.
Intentemos reemplazar PAGP con LACP. Para hacer esto, en la configuración del primer interruptor utilizo el comando para el rango de interfaces int range f0/1-2. Si ahora emito el comando activo del modo channel-group1 para habilitar LACP, será rechazado porque los puertos Fa0/1 y Fa0/2 ya son parte de un canal que usa un protocolo diferente.
Por lo tanto, primero debo ingresar el comando sin modo de grupo de canales 1 activo y solo luego usar el comando modo de grupo de canales 1 activo. Hagamos lo mismo con el segundo interruptor, ingresando primero el comando sin grupo de canales 2 y luego el comando modo grupo de canales 2 activo. Si observa los parámetros de la interfaz, puede ver que Po2 está encendido nuevamente, pero todavía está en modo de protocolo PAGP. Esto no es cierto, porque actualmente tenemos LACP vigente y, en este caso, el programa Packet Tracer muestra los parámetros incorrectamente.
Para resolver esta discrepancia, utilizo una solución temporal: crear otro PortChannel. Para hacer esto, escribo los comandos int range f0/1-2 y no canal-grupo 2, y luego el comando canal-grupo 2 modo activo. Veamos cómo afecta esto al primer cambio. Ingreso el comando show etherchannel resumen y veo que Po1 nuevamente se muestra usando PAGP. Este es un problema en la simulación de Packet Tracer porque PortChannel está actualmente deshabilitado y no deberíamos tener ningún canal.
Vuelvo a la ventana CLI del segundo conmutador e ingreso el comando show etherchannel resumen. Ahora Po2 se muestra con un índice (SD), donde D significa abajo, es decir, el canal no está funcionando. Técnicamente, PortChannel está presente aquí, pero no se utiliza porque no hay ningún puerto asociado a él.
Ingreso los comandos int range f0/1-2 y ningún grupo de canales 1 en la configuración del primer interruptor, y luego creo un nuevo grupo de canales, esta vez el número 2, usando el comando activo del modo grupo de canales 2. Luego hago lo mismo en la configuración del segundo interruptor, solo que ahora el grupo de canales obtiene el número 1.
Ahora se creó un nuevo grupo, Port Channel 2, en el primer conmutador y Port Channel 1 en el segundo. Simplemente cambié los nombres de los grupos. Como puede ver, técnicamente creé un nuevo canal de puerto en el segundo conmutador y ahora se muestra con el parámetro correcto; después de ingresar el comando show etherchannel resumen, vemos que Po1 (SU) está usando LACP.
Vemos exactamente la misma imagen en la ventana CLI del interruptor SW0: el nuevo grupo Po2 (SU) opera bajo control LACP.
Considere la diferencia entre una interfaz que está en estado activo y una interfaz que siempre está en estado encendido. Crearé un nuevo grupo de canales para el interruptor SW0 con los comandos int range f0/1-2 y el modo de grupo de canales 3 activado. Antes de esto, debe eliminar los grupos de canales 1 y 2 usando los comandos sin grupo de canales 1 y sin grupo de canales 2; de lo contrario, cuando intente usar el modo de grupo de canales 3 con el comando, el sistema mostrará un mensaje que indica que la interfaz ya está utilizada para trabajar con otro protocolo de canal.
Hacemos lo mismo con el segundo interruptor: eliminamos los grupos de canales 1 y 2 y creamos el grupo 3 con el modo de grupo de canales 3 activado. Ahora vayamos a la configuración de SW0 y usemos el comando show etherchannel resumen. Verá que el nuevo canal Po3 ya está en funcionamiento y no requiere ninguna operación preliminar como PAGP o LACP.
Se enciende inmediatamente, sin deshabilitar y luego habilitar puertos. Usando el mismo comando para SW1, veremos que aquí Po3 no usa ningún protocolo, es decir, hemos creado un EtherChannel estático.
Cisco sostiene que para que las redes estén ampliamente disponibles, debemos olvidarnos de PAGP y utilizar EtherChannel estático como una forma más confiable de agregación de enlaces.
¿Cómo hacemos el equilibrio de carga? Regreso a la ventana CLI del conmutador SW0 e ingreso el comando show etherchannel load-balance. Puede ver que el equilibrio de carga se realiza en función de la dirección MAC de origen.
Normalmente el balanceo utiliza este parámetro, pero a veces no se adapta a nuestros propósitos. Si queremos cambiar este método de equilibrio, debemos ingresar al modo de configuración global e ingresar el comando de equilibrio de carga del canal de puerto, después de lo cual el sistema mostrará indicaciones con posibles parámetros para este comando.
Si especifica el parámetro src-mac de equilibrio de carga del canal de puerto, es decir, especifica la dirección MAC de origen, se habilitará una función hash, que luego indicará cuál de los puertos que forman parte de un EtherChannel determinado debe usarse para tráfico hacia adelante. Siempre que la dirección de origen sea la misma, el sistema utilizará esa interfaz física específica para enviar tráfico.
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Fuente: habr.com