시스코 교육 200-125 CCNA v3.0. 38일차. OSI 레이어 2용 EtherChannel 프로토콜

오늘은 OSI 모델의 레이어 2에 대한 레이어 2 EtherChannel 채널 집합 프로토콜의 작동을 살펴보겠습니다. 이 프로토콜은 레이어 3 프로토콜과 크게 다르지 않지만 레이어 3 EtherChannel을 살펴보기 전에 몇 가지 개념을 소개해야 하므로 나중에 레이어 1.5에 대해 설명하겠습니다. 우리는 CCNA 과정 일정을 계속 따르고 있으므로 오늘은 섹션 2, Layer 3/1.5 EtherChannel 구성, 테스트 및 문제 해결과 하위 섹션 1.5a, Static EtherChannel, 1.5b, PAGP 및 XNUMXc, IEEE를 다루겠습니다. -LACP 개방형 표준. .

더 나아가기 전에 EtherChannel이 무엇인지 이해해야 합니다. 스위치 A와 스위치 B가 XNUMX개의 통신선으로 중복 연결되어 있다고 가정해 보겠습니다. STP를 사용하는 경우 루프를 방지하기 위해 두 개의 추가 라인이 논리적으로 차단됩니다.

100Mbps 트래픽을 제공하는 FastEthernet 포트가 있으므로 총 처리량은 3 x 100 = 300Mbps라고 가정해 보겠습니다. 하나의 통신 채널만 남겨두므로 100Mbit/s로 떨어지게 됩니다. 즉, 이 경우 STP는 네트워크 특성을 악화시킵니다. 또한 2개의 추가 채널이 유휴 상태가 됩니다.

이를 방지하기 위해 Cisco Catalist 스위치를 만들고 나중에 Cisco에 인수된 회사인 KALPANA는 1990년대에 EtherChannel이라는 기술을 개발했습니다.

우리의 경우 이 기술은 300개의 개별 통신 채널을 XNUMXMbit/s 용량의 하나의 논리 채널로 전환합니다.

EtherChannel 기술의 첫 번째 모드는 수동 또는 정적 모드입니다. 이 경우 스위치는 작동 매개변수의 모든 수동 설정이 올바르게 이루어졌기 때문에 어떤 전송 조건에서도 아무 작업도 수행하지 않습니다. 채널은 단순히 켜지고 작동하며 네트워크 관리자의 설정을 완전히 신뢰합니다.

두 번째 모드는 독점 Cisco PAGP 링크 집합 프로토콜이고, 세 번째 모드는 IEEE 표준 LACP 링크 집합 프로토콜입니다.

이러한 모드가 작동하려면 EtherChannel을 사용할 수 있어야 합니다. 이 프로토콜의 정적 버전은 활성화하기가 매우 쉽습니다. 스위치 인터페이스 설정으로 이동하여 채널 그룹 1 모드 명령을 입력해야 합니다.

두 개의 인터페이스 f0/1 및 f0/2가 있는 스위치 A가 있는 경우 각 포트의 설정으로 이동하여 이 명령을 입력해야 하며 EtherChannel 인터페이스 그룹 번호는 1에서 6까지의 값을 가질 수 있습니다. 가장 중요한 것은 이 값은 스위치의 모든 포트에 대해 동일합니다. 또한 포트는 동일한 모드(둘 다 액세스 모드 또는 둘 다 트렁크 모드)에서 작동해야 하며 동일한 기본 VLAN 또는 허용 VLAN을 가져야 합니다.

EtherChannel 집계는 채널 그룹이 동일하게 구성된 인터페이스로 구성된 경우에만 작동합니다.

두 개의 통신 라인이 있는 스위치 A를 두 개의 인터페이스 f0/1과 f0/2가 있는 스위치 B에 연결해 보겠습니다. 이러한 인터페이스는 자체 그룹을 형성합니다. 동일한 명령을 사용하여 EtherChannel에서 작동하도록 구성할 수 있으며 그룹 번호는 로컬 스위치에 있으므로 중요하지 않습니다. 이 그룹을 1번으로 지정하면 모든 것이 작동합니다. 그러나 두 채널이 모두 문제 없이 작동하려면 모든 인터페이스가 액세스 또는 트렁크와 같은 동일한 모드로 정확히 동일하게 구성되어야 한다는 점을 기억하십시오. 스위치 A와 스위치 B의 두 인터페이스 설정으로 이동하고 명령에 따라 채널 그룹 1 모드로 들어가면 EtherChannel 채널 집계가 완료됩니다.

각 스위치의 두 물리적 인터페이스는 모두 하나의 논리적 인터페이스로 작동합니다. STP 매개변수를 살펴보면 스위치 A가 두 개의 물리적 포트로 그룹화된 하나의 공통 인터페이스를 표시한다는 것을 알 수 있습니다.

Cisco에서 개발한 포트 집합 프로토콜인 PAGP에 대해 살펴보겠습니다.

동일한 그림을 상상해 봅시다. 두 개의 스위치 A와 B는 각각 인터페이스 f0/1과 f0/2를 갖고 두 개의 통신 회선으로 연결되어 있습니다. PAGP를 활성화하려면 매개변수와 함께 동일한 명령 채널 그룹 1 모드를 사용하십시오. . 수동 정적 모드에서는 모든 인터페이스에 대한 명령에 대해 채널 그룹 1 모드를 입력하기만 하면 집계 작업이 시작됩니다. 여기서 원하는 매개변수 또는 자동 매개변수를 지정해야 합니다. 기호와 함께 채널 그룹 1 모드 명령을 입력하면 시스템은 매개변수 옵션(켜기, 바람직함, 자동, 수동, 활성)이 포함된 프롬프트를 표시합니다.

통신선의 양쪽 끝에 동일한 채널 그룹 1 모드 원하는 명령을 입력하면 EtherChannel 모드가 활성화됩니다. 채널의 한쪽 끝에서 인터페이스가 채널 그룹 1 모드 바람직한 명령으로 구성되고 다른 쪽 끝에서 채널 그룹 1 모드 자동 명령으로 구성된 경우에도 동일한 일이 발생합니다.

그러나 채널 그룹 1 모드 auto 명령을 사용하여 링크 양쪽 끝의 인터페이스를 자동으로 구성하면 Link Aggregation이 발생하지 않습니다. 따라서 PAGP 프로토콜을 통해 EtherChannel을 사용하려면 적어도 하나의 당사자의 인터페이스가 바람직한 상태에 있어야 한다는 점을 기억하십시오.

채널 집합을 위해 개방형 LACP 프로토콜을 사용하는 경우 매개변수가 포함된 동일한 채널 그룹 1 모드 명령이 사용됩니다. .

채널 양쪽에서 가능한 설정 조합은 다음과 같습니다. 인터페이스가 활성 모드로 구성되거나 한 쪽은 활성, 다른 쪽은 수동으로 구성된 경우 EtherChannel 모드가 작동합니다. 두 인터페이스 그룹이 모두 수동, 채널로 구성된 경우 EtherChannel 모드가 작동합니다. 집계가 발생하지 않습니다. LACP 프로토콜을 사용하여 채널 집합을 구성하려면 인터페이스 그룹 중 하나 이상이 활성 상태에 있어야 한다는 점을 기억해야 합니다.

질문에 답해 보겠습니다. 스위치 A와 B가 통신 회선으로 연결되어 있고 한 스위치의 인터페이스가 활성 상태이고 다른 스위치가 자동 또는 바람직한 상태인 경우 EtherChannel이 작동합니까?

아니요, 그렇지 않습니다. 네트워크는 동일한 프로토콜(PAGP 또는 LACP)을 사용해야 하기 때문입니다. 두 프로토콜은 서로 호환되지 않기 때문입니다.

EtherChannel을 구성하는 데 사용되는 몇 가지 명령을 살펴보겠습니다. 우선, 그룹 번호를 할당해야 합니다. 무엇이든 가능합니다. 첫 번째 명령 채널 그룹 1 모드의 경우 옵션으로 5개의 매개변수(켜짐, 바람직함, 자동, 수동 또는 활성)를 선택할 수 있습니다.
인터페이스 하위 명령에서는 채널 그룹 키워드를 사용하지만, 예를 들어 로드 밸런싱을 지정하려는 경우에는 포트 채널이라는 단어가 사용됩니다. 로드 밸런싱이 무엇인지 살펴보겠습니다.

스위치 B의 해당 포트에 연결된 두 개의 포트가 있는 스위치 A가 있다고 가정합니다. 세 대의 컴퓨터가 스위치 B - 3에 연결되고 한 대의 컴퓨터 1,2,3번이 스위치 A에 연결됩니다.

트래픽이 컴퓨터 #4에서 컴퓨터 #1로 이동하면 스위치 A는 두 링크 모두에서 패킷 전송을 시작합니다. 로드 밸런싱 방법은 보낸 사람의 MAC 주소 해싱을 사용하여 네 번째 컴퓨터의 모든 트래픽이 두 링크 중 하나만 통과하도록 합니다. 로드 밸런싱 덕분에 컴퓨터 5번을 스위치 A에 연결하면 이 컴퓨터의 트래픽은 하나의 하위 통신 회선을 통해서만 이동하게 됩니다.

그러나 이는 일반적인 상황이 아닙니다. 클라우드 인터넷이 있고 세 대의 컴퓨터가 있는 스위치 A가 연결된 장치가 있다고 가정해 보겠습니다. 이 장치는 게이트웨이이기 때문에 인터넷 트래픽은 이 장치의 MAC 주소, 즉 특정 포트의 주소를 가진 스위치로 전달됩니다. 따라서 나가는 모든 트래픽은 이 장치의 MAC 주소를 갖게 됩니다.

스위치 A 앞에 스위치 B를 배치하고 세 개의 통신 회선으로 연결하면 스위치 B의 모든 트래픽이 스위치 A 방향으로 회선 중 하나를 따라 흐르게 되어 목표를 달성하지 못합니다. 따라서 이 스위치에 대한 균형 조정 매개변수를 설정해야 합니다.

이를 수행하려면 대상 IP 주소가 옵션 매개변수로 사용되는 port-channel load-balance 명령을 사용하십시오. 이것이 1번 컴퓨터의 주소인 경우 트래픽은 첫 번째 라인을 따라 흐르고, 3번인 경우 세 번째 라인을 따라 흐르며, 두 번째 컴퓨터의 IP 주소를 지정하면 중간 통신 라인을 따라 흐릅니다.

이를 위해 명령은 전역 구성 모드에서 port-channel 키워드를 사용합니다.

채널에 어떤 링크가 포함되어 있고 어떤 프로토콜이 사용되는지 확인하려면 권한 모드에서 show etherchannel summary 명령을 입력해야 합니다. show etherchannel load-balance 명령을 사용하여 로드 밸런싱 설정을 볼 수 있습니다.

이제 Packet Tracer 프로그램에서 이 모든 것을 살펴보겠습니다. 2개의 링크로 연결된 4개의 스위치가 있습니다. STP가 작동하기 시작하고 XNUMX개 포트 중 하나가 차단됩니다.

SW0 설정으로 이동하여 show spanning-tree 명령을 입력해 보겠습니다. STP가 작동하는 것을 확인하고 Root ID와 Bridge ID를 확인할 수 있습니다. 두 번째 스위치에 대해 동일한 명령을 사용하면 SW0과 달리 루트 및 브리지 식별자 값이 동일하므로 첫 번째 스위치 SW1이 루트 스위치임을 알 수 있습니다. 또한 여기에는 SW0이 루트라는 메시지가 있습니다. "이 브리지는 루트입니다."

루트 스위치의 두 포트 모두 Designated 상태이고, 두 번째 스위치의 차단된 포트는 Alternative로 지정되고, 두 번째 스위치는 루트 포트로 지정됩니다. STP가 어떻게 필요한 모든 작업을 완벽하게 수행하고 자동으로 연결을 설정하는지 확인할 수 있습니다.

PAGP 프로토콜을 활성화해 보겠습니다. 이를 위해 SW0 설정에서 int f0/1 명령을 순차적으로 입력하고 가능한 1개 매개변수 중 하나를 사용하여 채널 그룹 5 모드를 입력합니다.

라인 프로토콜이 먼저 비활성화된 다음 다시 활성화된 것을 볼 수 있습니다. 즉, 변경 사항이 적용되고 포트 채널 1 인터페이스가 생성되었습니다.

이제 f0/2 인터페이스로 이동하여 동일한 명령 채널 그룹 1 모드를 입력해 보겠습니다.

이제 상위 링크의 포트가 녹색 마커로 표시되고 하위 링크의 포트가 주황색 마커로 표시되는 것을 볼 수 있습니다. 이 경우 하나의 스위치의 모든 인터페이스를 동일한 명령으로 구성해야 하기 때문에 바람직한 자동 포트의 혼합 모드가 있을 수 없습니다. 자동 모드는 두 번째 스위치에서 사용할 수 있지만 첫 번째 스위치에서는 모든 포트가 동일한 모드에서 작동해야 합니다. 이 경우에는 바람직합니다.

SW1의 설정으로 이동하여 인터페이스 범위 int range f0/1-2에 대한 명령을 사용하여 각 인터페이스에 대해 개별적으로 명령을 수동으로 입력하지 않고 하나의 명령으로 두 가지를 모두 구성해 보겠습니다.

채널 그룹 2 모드 명령을 사용하지만 1부터 6까지의 숫자를 사용하여 두 번째 스위치의 인터페이스 그룹을 지정할 수 있습니다. 채널의 반대쪽은 바람직 모드로 구성되어 있으므로 이 스위치의 인터페이스는 바람직 또는 자동 모드에 있어야 합니다. 첫 번째 매개변수를 선택하고 바람직한 채널 그룹 2 모드를 입력한 후 Enter를 누릅니다.
채널 인터페이스 Port-channel 2가 생성되었고 포트 f0/1 및 f0/2가 순차적으로 다운 상태에서 업 상태로 이동했다는 메시지가 표시됩니다. 그 다음에는 포트 채널 2 인터페이스가 작동 상태로 전환되었으며 이 인터페이스의 회선 프로토콜도 켜졌다는 메시지가 표시됩니다. 이제 우리는 집계된 EtherChannel을 구성했습니다.

SW0 스위치의 설정으로 이동하고 show etherchannel summary 명령을 입력하여 이를 확인할 수 있습니다. 나중에 살펴볼 다양한 플래그를 볼 수 있으며, 그 다음 1개의 채널을 사용하는 그룹 1, Aggregator의 수도 1개입니다. Po1은 PortChannel 1을 의미하고 지정(SU)은 S - 레이어 2 플래그, U - 사용된. 다음은 사용된 PAGP 프로토콜과 채널 Fa0/1(P) 및 Fa0/2(P)에 집계된 물리적 포트를 보여줍니다. 여기서 P 플래그는 이러한 포트가 PortChannel의 일부임을 나타냅니다.

두 번째 스위치에 대해 동일한 명령을 사용하고 CLI 창에는 SW1에 대한 유사한 정보가 표시됩니다.

SW1 설정에서 showspanning-tree 명령어를 입력해 보니 PortChannel 2가 단일 논리 인터페이스이고, 두 개의 개별 포트 19의 비용에 비해 비용이 9로 감소한 것을 확인할 수 있습니다.

첫 번째 스위치에서도 동일한 작업을 수행해 보겠습니다. 루트 매개변수는 변경되지 않았지만 이제 두 스위치 사이에는 두 개의 물리적 링크 대신 하나의 논리적 인터페이스 Po1-Po2가 있습니다.

PAGP를 LACP로 교체해 보겠습니다. 이를 위해 첫 번째 스위치 설정에서 인터페이스 범위 int range f0/1-2에 대한 명령을 사용합니다. 이제 LACP를 활성화하기 위해 채널 그룹1 모드 활성 명령을 실행하면 포트 Fa0/1 및 Fa0/2가 이미 다른 프로토콜을 사용하는 채널의 일부이기 때문에 거부됩니다.

따라서 먼저 no Channel-group 1 mode active 명령을 입력한 다음, 오직 채널 그룹 1 모드 활성 명령을 사용해야 합니다. 두 번째 스위치에 대해서도 동일한 작업을 수행해 보겠습니다. 먼저 no 채널 그룹 2 명령을 입력한 다음 채널 그룹 2 모드 활성화 명령을 입력합니다. 인터페이스 매개변수를 보면 Po2가 다시 켜지지만 여전히 PAGP 프로토콜 모드인 것을 볼 수 있습니다. 이는 사실이 아닙니다. 현재 LACP가 실행 중이고 이 경우 매개변수가 패킷 추적 프로그램에 의해 잘못 표시되기 때문입니다.
이러한 불일치를 해결하기 위해 임시 솔루션을 사용합니다. 즉, 다른 PortChannel을 생성하는 것입니다. 이를 위해 int range f0/1-2 명령을 입력하고 채널 그룹 2는 입력하지 않은 다음 채널 그룹 2 모드 활성화 명령을 입력합니다. 이것이 첫 번째 스위치에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다. show etherchannel summary 명령을 입력하면 Po1이 PAGP를 사용하는 것으로 다시 표시되는 것을 볼 수 있습니다. PortChannel이 현재 비활성화되어 있고 채널이 전혀 없어야 하기 때문에 이는 패킷 추적기 시뮬레이션에서 문제가 됩니다.

두 번째 스위치의 CLI 창으로 돌아가서 show etherchannel summary 명령을 입력합니다. 이제 Po2는 인덱스(SD)와 함께 표시됩니다. 여기서 D는 작동 중지, 즉 채널이 작동하지 않음을 의미합니다. 기술적으로 PortChannel은 여기에 있지만 연결된 포트가 없기 때문에 사용되지 않습니다.
첫 번째 스위치 설정에 int range f0/1-2 명령과 no 채널 그룹 1을 입력한 다음, 채널 그룹 2 모드 활성 명령을 사용하여 이번에는 2번 새 채널 그룹을 만듭니다. 그런 다음 두 번째 스위치의 설정에서도 동일한 작업을 수행합니다. 이제 채널 그룹이 1번을 갖게 됩니다.

이제 첫 번째 스위치에 포트 채널 2, 두 번째 스위치에 포트 채널 1이라는 새 그룹이 생성되었으며, 그룹 이름만 바꿨습니다. 보시다시피 기술적으로 두 번째 스위치에 새 포트 채널을 만들었고 이제는 올바른 매개변수와 함께 표시됩니다. show etherchannel summary 명령을 입력하면 Po1(SU)이 LACP를 사용하고 있음을 알 수 있습니다.

스위치 SW0의 CLI 창에서 정확히 동일한 그림을 볼 수 있습니다. 즉, 새 그룹 Po2(SU)는 LACP 제어에 따라 작동합니다.

활성 상태에 있는 인터페이스와 항상 켜짐 상태에 있는 인터페이스 간의 차이점을 고려하십시오. int range f0/0-1 및 채널 그룹 2 모드 명령을 사용하여 스위치 SW3에 대한 새 채널 그룹을 생성하겠습니다. 그 전에 nochannel-group 1 및 nochannel-group 2 명령을 사용하여 채널 그룹 1과 2를 삭제해야 합니다. 그렇지 않으면 명령에서 채널 그룹 3 모드를 사용하려고 하면 시스템에 다음과 같은 메시지가 표시됩니다. 인터페이스가 이미 다른 채널 프로토콜과 작동하는 데 사용되었습니다.

두 번째 스위치에서도 동일한 작업을 수행합니다. 채널 그룹 1과 2를 삭제하고 채널 그룹 3 모드 명령을 사용하여 그룹 3을 생성합니다. 이제 SW0 설정으로 이동하여 show etherchannel summary 명령을 사용해 보겠습니다. 새 Po3 채널이 이미 실행 중이며 PAGP 또는 LACP와 같은 사전 작업이 필요하지 않다는 것을 알 수 있습니다.

포트를 비활성화했다가 활성화하지 않고 즉시 켜집니다. SW1에 대해 동일한 명령을 사용하면 Po3이 어떤 프로토콜도 사용하지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 정적 EtherChannel을 생성했습니다.

Cisco는 네트워크를 널리 사용할 수 있으려면 PAGP를 잊어버리고 보다 안정적인 링크 통합 방법으로 정적 EtherChannel을 사용해야 한다고 주장합니다.
로드 밸런싱은 어떻게 합니까? SW0 스위치 CLI 창으로 돌아가서 show etherchannel load-balance 명령을 입력합니다. 소스 MAC 주소를 기준으로 로드 밸런싱이 수행되는 것을 확인할 수 있습니다.

일반적으로 밸런싱은 이 매개변수를 사용하지만 때로는 우리의 목적에 맞지 않습니다. 이 밸런싱 방법을 변경하려면 전역 구성 모드로 들어가 port-channel load-balance 명령을 입력해야 합니다. 그러면 시스템이 이 명령에 대해 가능한 매개변수가 포함된 프롬프트를 표시합니다.

port-channel load-balance src-mac 매개변수를 지정하면, 즉 소스 MAC 주소를 지정하면 해싱 기능이 활성화됩니다. 그러면 특정 EtherChannel의 일부인 포트 중 어느 포트를 사용해야 하는지 나타냅니다. 트래픽을 전달합니다. 소스 주소가 동일할 때마다 시스템은 해당 특정 물리적 인터페이스를 사용하여 트래픽을 보냅니다.

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출처 : habr.com