今天我們將了解 OSI 模型第 2 層的第 2 層 EtherChannel 通道聚合協定的操作。協定與第 3 層協定沒有太大區別，但在我們深入了解第 3 層 EtherChannel 之前，我需要介紹一些概念，以便稍後我們將討論第 1.5 層協定。我們將繼續遵循 CCNA 課程安排，因此今天我們將介紹第 2 節「第 3/1.5 層 EtherChannel 配置、測試和故障排除」以及第 1.5a 小節「靜態 EtherChannel」、1.5b、PAGP 和 XNUMXc、IEEE - LACP 開放標準。
在我們進一步討論之前，我們必須了解什麼是 EtherChannel。假設交換器 A 和交換器 B 透過 XNUMX 條通訊線路進行冗餘連接。如果使用STP，這兩條額外的線路將被邏輯阻塞以防止環路。
假設我們有提供 100 Mbps 流量的快速乙太網路端口，因此總吞吐量為 3 x 100 = 300 Mbps。我們只留下一個通訊通道，因此它會下降到100 Mbit/s，也就是說，在這種情況下，STP 會使網路特性惡化。另外，多出來的2個頻道也會白白閒置。
為了防止這種情況發生，創建 Cisco Catalist 交換器（後來被思科收購）的 KALPANA 公司在 1990 年代開發了一項名為 EtherChannel 的技術。
在我們的案例中，這項技術將三個獨立的通訊通道轉變為容量為 300 Mbit/s 的邏輯通道。
EtherChannel 技術的第一種模式是手動或靜態模式。在這種情況下，開關在任何傳輸條件下都不會執行任何操作，這取決於所有操作參數的手動設定均已正確完成。此通道只需打開即可運作，完全信任網路管理員的設定。
第二種模式是Cisco專有的PAGP鏈路聚合協議，第三種是IEEE標準的LACP鏈路聚合協定。
為了使這些模式發揮作用，必須使 EtherChannel 可用。此協定的靜態版本非常容易啟動：您需要進入交換器介面設定並輸入channel-group 1模式命令。
如果我們的交換器 A 有兩個介面 f0/1 和 f0/2，我們必須進入每個連接埠的設定並輸入此命令，並且 EtherChannel 介面組號可以具有從 1 到 6 的值，主要的是該值對於交換器的所有連接埠都是相同的。此外，連接埠必須工作在相同的模式下：都工作在存取模式或都工作在中繼模式，並且具有相同的本徵 VLAN 或允許的 VLAN。
只有當通道組由配置相同的介面組成時，EtherChannel 聚合才會起作用。
讓我們用兩條通訊線將交換器 A 連接到交換器 B，交換器 B 也有兩個介面 f0/1 和 f0/2。這些介面形成自己的群組。您可以使用相同的命令將它們配置為在 EtherChannel 中工作，並且群組號碼並不重要，因為它們位於本地交換器上。您可以將此組指定為第 1 組，然後一切都會正常。但是，請記住 - 為了使兩個通道都正常工作，所有介面必須配置完全相同，配置為相同的模式 - 存取或中繼。進入交換器A和交換器B兩個介面的設定並透過指令進入channel-group 1模式後，EtherChannel通道的聚合就完成了。
每台交換器的兩個實體介面將作為一個邏輯介面工作。如果我們查看 STP 參數，我們會看到交換器 A 將顯示一個公共接口，由兩個實體連接埠組成。
讓我們繼續討論 PAGP，這是 Cisco 開發的連接埠聚合協定。
讓我們想像同樣的畫面 - 兩台交換器 A 和 B，每個交換器都有介面 f0/1 和 f0/2，透過兩條通訊線連接。若要啟用 PAGP，請使用具有 參數的相同通道組 1 模式命令。在手動靜態模式下，您只需在所有介面上輸入channel-group 1 mode on命令，聚合就會開始工作；這裡您需要指定desired或auto參數。如果輸入帶有「?」符號的通道組1模式命令，系統將顯示帶有參數選項的提示：on、desirable、auto、passive、active。
如果在通訊線路的兩端輸入相同的channel-group 1 modedesirable指令，則會啟動EtherChannel模式。如果在通道的一端使用通道組 1 模式期望命令配置接口，並在另一端使用通道組 1 模式自動命令配置接口，也會發生同樣的情況。
但如果使用channel-group 1 mode auto指令將連結兩端的介面配置為auto，則不會發生連結聚合。因此，請記住 - 如果您想透過 PAGP 協定使用 EtherChannel，則至少一方的介面必須處於所需狀態。
使用開放 LACP 協定時，使用具有 參數的相同通道組 1 模式指令進行通道聚合。
通道兩側可能的設定組合如下：如果介面配置為主動模式或一側配置為主動，另一側配置為被動，則EtherChannel 模式將工作；如果兩組介面都配置為被動，則通道將工作在EtherChannel模式下。不會發生聚合。必須記住，為了使用 LACP 協定組織通道聚合，至少有一個介面組必須處於活動狀態。
讓我們來試著回答這個問題：如果交換器 A 和 B 透過通訊線相連，其中一台交換器的介面處於 active 狀態，另一台交換器的介面處於 auto 或desirable 狀態，EtherChannel 是否可以運作？
不，不會，因為網路必須使用相同的協定 - PAGP 或 LACP，因為它們彼此不相容。
讓我們來看看用於組織 EtherChannel 的幾個命令。首先，您需要指派一個組號，它可以是任何值。對於第一個命令通道組 1 模式，您可以選擇 5 個參數作為選項：on、desirable、uto、passive 或 active。
在介面子命令中，我們使用通道組關鍵字，但如果您想指定負載平衡，請使用連接埠通道一詞。我們先來看看什麼是負載平衡。
假設交換器 A 有兩個端口，分別連接到交換器 B 的相應端口。交換機 B 上連接了三台計算機 - 3、1,2,3、4，交換機 A 上連接了一台 XNUMX 號計算機。
當流量從電腦 #4 移動到電腦 #1 時，交換器 A 將開始在兩條連結上傳輸封包。負載平衡方法使用發送者 MAC 位址的雜湊，以便來自第四台電腦的所有流量將僅流經兩個連結之一。如果我們將 5 號電腦連接到交換器 A，由於負載平衡，則該電腦的流量將只沿著一條較低的通訊線路移動。
然而，這不是典型情況。假設我們有一個雲端互聯網和一個設備，交換器 A 與三台電腦連接到該設備。 Internet 流量將透過該裝置的 MAC 位址（即特定連接埠的位址）導向至交換機，因為該裝置是閘道。因此，所有傳出流量都將具有該設備的 MAC 位址。
如果我們在交換器 A 前面放置交換器 B，並透過 XNUMX 條通訊線路與其連接，那麼交換器 B 向交換器 A 方向的所有流量都將沿著其中一條線路流動，這不符合我們的目標。因此，我們需要為該交換器設定平衡參數。
為此，請使用 port-channel load-balance 命令，其中目標 IP 位址用作選項參數。如果這是1 號電腦的位址，則流量將沿著第一條線路流動，如果是3 號電腦的位址，則沿著第三條線路流動，如果指定第二台電腦的IP 位址，則沿著中間通訊線路流動。
為此，該命令在全域配置模式下使用 port-channel 關鍵字。
如果你想查看通道中涉及哪些連結以及使用了哪些協議，那麼在特權模式下你需要輸入 show etherchannelsummary 指令。您可以使用 show etherchannel load-balance 指令查看負載平衡設定。
現在讓我們在 Packet Tracer 程式中看看這一切。我們有 2 個交換機，透過兩個連結連接。 STP 將開始工作，4 個連接埠之一將被封鎖。
讓我們進入 SW0 設定並輸入 show spanning-tree 指令。我們看到 STP 正在工作，我們可以檢查根 ID 和橋 ID。對第二個交換機使用相同的命令，我們將看到第一個交換機 SW0 是根交換機，因為與 SW1 不同，它的根和橋標識符值相同。另外，這裡有一條訊息說SW0是根——「這個橋是根」。
根交換器的兩個連接埠都處於Designated狀態，第二台交換器的阻塞連接埠指定為Alternative，第二台交換器指定為根連接埠。您可以看到 STP 如何完美地完成所有必要的工作，自動建立連線。
讓我們啟動 PAGP 協定；為此，在 SW0 設定中，我們依序輸入指令 int f0/1 和通道組 1 模式，並使用 5 個可能的參數之一，我使用desired。
可以看到線路協定先被停用，然後再次啟用，即所做的變更生效並建立了Port-channel 1介面。
現在讓我們進入 f0/2 介面並輸入相同的命令channel-group 1 modedesirable。
您可以看到，現在上鏈路的連接埠由綠色標記指示，下鏈路的連接埠由橘色標記指示。在這種情況下，不能存在desired-auto連接埠的混合模式，因為一台交換器的所有介面必須配置相同的命令。自動模式可以在第二個交換器上使用，但在第一個交換器上，所有連接埠必須以相同的模式運行，在這種情況下這是可取的。
我們進入SW1的設置，對介面範圍使用指令int range f0/1-2，這樣就不用為每個介面分別手動輸入指令，而是用一條指令配置兩個介面。
我使用channel-group 2模式命令，但我可以使用1到6之間的任何數字來指定第二個交換器的介面組。由於通道的另一側配置為desirable 模式，因此該交換器的介面必須處於desirable 或auto 模式。我選擇第一個參數，輸入所需的頻道組 2 模式，然後按 Enter。
我們看到一條訊息，通道介面Port-channel 2已創建，並且連接埠f0/1和f0/2已依序從down狀態變為up狀態。接下來是一條訊息，表示連接埠通道 2 介面已切換到 up 狀態，並且該介面的線路協定也已開啟。現在我們已經形成了一個聚合的EtherChannel。
您可以透過前往 SW0 交換器的設定並輸入 show etherchannel 摘要指令來驗證這一點。你可以看到我們稍後會看到的各種標誌，然後第1 組使用1 個通道，聚合器的數量也是1. Po1 表示端口通道1，名稱(SU) 代表S - 第2 層標誌，U -用過的。下面顯示了所使用的 PAGP 協定以及聚合到通道中的實體連接埠 - Fa0/1 (P) 和 Fa0/2 (P)，其中 P 標誌表示這些連接埠是 PortChannel 的一部分。
我對第二個交換器使用相同的命令，CLI 視窗顯示 SW1 的類似資訊。
我在 SW1 設定中輸入 show spanning-tree 命令，可以看到 PortChannel 2 是單個邏輯接口，其成本與兩個獨立端口 19 的成本相比已下降到 9。
讓我們對第一個開關執行相同的操作。你看到Root參數沒有改變，但是現在兩台交換器之間不再是兩個實體鏈路，而是一個邏輯介面Po1-Po2。
讓我們嘗試用 LACP 取代 PAGP。為此，在第一個交換器的設定中，我對介面範圍使用命令 int range f0/1-2。如果我現在發出channel-group1 mode active命令來啟用LACP，它將被拒絕，因為連接埠Fa0/1和Fa0/2已經是使用不同協定的通道的一部分。
因此，我必須先輸入指令 no channel-group 1 mode active，然後才使用指令channel-group1 mode active。讓我們對第二個開關執行相同的操作，先輸入指令 no channel-group 2，然後輸入指令 channel-group 2 mode active。查看介面參數可以看到Po2又開啟了，但還是PAGP協定模式。這不是真的，因為我們目前已啟用 LACP，在這種情況下，Packet Tracer 程式會錯誤地顯示參數。
為了解決這個差異，我使用了一個臨時解決方案 - 建立另一個 PortChannel。為此，我鍵入指令 int range f0/1-2 和 no channel-group 2，然後鍵入指令 channel-group 2 mode active。讓我們看看這如何影響第一個開關。我輸入 show etherchannel 摘要指令，看到 Po1 再次顯示為使用 PAGP。這是 Packet Tracer 模擬中的一個問題，因為 PortChannel 目前已停用，我們根本不應該有通道。
我回到第二台交換器的 CLI 視窗並輸入 show etherchannelsummary 指令。現在Po2以索引（SD）顯示，其中D表示down，即通道不工作。從技術上講，PortChannel 存在於此，但並未使用它，因為沒有與其關聯的連接埠。
我在第一個交換器的設定中輸入指令 int range f0/1-2 和 no channel-group 1，然後使用 channel-group 2 mode active 指令建立一個新的頻道群組，這次是編號 2。然後我在第二個開關的設定中執行相同的操作，只是現在頻道組的編號為 1。
現在，第一個交換器上建立了一個新群組“連接埠通道 2”，第二個交換器上建立了“連接埠通道 1”。我只是交換了群組的名稱。正如您所看到的，從技術上講，我在第二台交換器上建立了一個新的連接埠通道，現在它顯示了正確的參數- 輸入show etherchannelsummary 命令後，我們看到Po1 (SU) 正在使用LACP。
我們在交換器 SW0 的 CLI 視窗中看到完全相同的圖片 - 新組 Po2 (SU) 在 LACP 控制下運作。
考慮處於活動狀態的介面和始終處於開啟狀態的介面之間的差異。我將為交換器 SW0 建立一個新的通道組，並使用命令 int range f0/1-2 和通道組 3 模式。在此之前，您必須使用nochannel-group 1和nochannel-group 2指令刪除頻道組1和2，否則，當您嘗試使用channel-group 3模式on指令時，系統會顯示一則訊息，指出該介面已用於與其他通道協定配合使用。
我們對第二個開關執行相同的操作 - 刪除通道組 1 和 2，並使用命令通道組 3 模式開啟建立組 3。現在讓我們進入 SW0 的設定並使用 show etherchannelsummary 命令。您將看到新的 Po3 通道已啟動並運行，不需要任何 PAGP 或 LACP 等初步操作。
它會立即打開，無需停用然後啟用連接埠。對SW1使用相同的指令，我們會看到這裡Po3沒有使用任何協議，也就是說，我們建立了一個靜態EtherChannel。
思科認為，為了讓網路廣泛可用，我們需要忘記 PAGP，並使用靜態 EtherChannel 作為更可靠的連結聚合方式。
我們如何進行負載平衡呢？我回到 SW0 交換器 CLI 視窗並輸入 show etherchannel load-balance 指令。可以看到負載平衡是根據來源MAC位址完成的。
通常平衡會使用這個參數，但有時它不符合我們的目的。如果我們想要改變這個平衡方式，需要進入全域設定模式並輸入port-channel load-balance指令，之後系統會顯示該指令可能的參數提示。
如果指定 port-channel load-balance src-mac 參數，即指定來源 MAC 位址，則將啟用雜湊函數，該函數將指示屬於給定 EtherChannel 的哪些連接埠套用於轉送流量。只要來源位址相同，系統就會使用該特定實體介面發送流量。
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來源： www.habr.com