Что может препятствовать образованию каналов etherchannel

ИТ База знаний

Полезно

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Настройка EtherChannel на Cisco

Полный курс по Сетевым Технологиям

В курсе тебя ждет концентрат ТОП 15 навыков, которые обязан знать ведущий инженер или senior Network Operation Engineer

На самом деле EtherChannel это технология агрегации (объединения) каналов. Это означает, что мы можем объединить несколько линков в один логический, что позволит увеличить пропускную способность между коммутаторами.

Пример использования

Взглянем на схему ниже:

В рамках данной схемы мы имеем серверную инфраструктуру, которая подключена в коммутатору распределения (distribution switch) через свой коммутатор. За коммутатором распределения сидят коммутаторы доступы, за которым расположились пользовательские рабочие станции:

Если мы подключим два коммутатор линком в 1ГБ/сек, то потенциально, мы можем столкнуться с проблемой «бутылочного горлышка», то есть узкого места. Тогда пользователи испытают проблемы с доступом к серверной ферме.

Используя технологию EtherChannel, мы можем объединить до 8 интерфейсов (физических) в один логический линк (агрегация портов, Port-Channel) и трафик будет распределяться между физическими портами равномерно (балансируя нагрузку).

В нашем примере мы объединили 4 (четыре) гигабитных линка между рабочими станциями и серверами в один, с пропускной способностью 4ГБ/сек. Это увеличило общую пропускную способность и добавило отказоустойчивость линков!

Не забывайте про STP (Spanning-tree protocol). В случае агрегации портов, мы исключаем STP петли.

Режимы EtherChannel

Каждый из протоколов LACP или PAgP имеет по 3 режима работы, которые определяют режим его активности (инициализировать ли построение агрегации со своей стороны, или ждать сигнал с удаленной стороны):

Давайте посмотрим, в каком из случае будет установлено соединение EtherChannel при различных режимах настройки. Для LACP:

Коммутатор №1	Коммутатор №2	Установится ли EtherChannel?
ON	ON	Да
ACTIVE	ACTIVE/PASSIVE	Да
ON/ACTIVE/PASSIVE	Not configured (off)	Нет
ON	ACTIVE	Нет
PASSIVE/ON	PASSIVE	Нет

Теперь разберемся с PAgP:

Коммутатор №1	Коммутатор №2	Установится ли EtherChannel?
ON	ON	Да
DESIRABLE	DESIRABLE/AUTO	Да
ON/DESIRABLE/AUTO	Not configured (off)	Нет
ON	DESIRABLE	Нет
AUTO / ON	AUTO	Нет

Настройка

Ок, предположим, что порты с Gi0/0 по Gi0/3 буду использованы для агрегации EtherChannel. Лучше всего настроить логический интерфейс (агрегированный) в качестве транка, чтобы пропускать VLAN между коммутаторами.

Поднимаем LACP

В нашем случае switch1 будет активном (Active) режиме, а switch2 будет в пассивном (Passive) режиме.

Поднимаем PAgP

Полезные команды

Вот некоторые команды, которые могут понадобиться вам в работе с EtherChannel:

Онлайн курс по Кибербезопасности

Изучи хакерский майндсет и научись защищать свою инфраструктуру! Самые важные и актуальные знания, которые помогут не только войти в ИБ, но и понять реальное положение дел в индустрии

Полезно?

Почему?

😪 Мы тщательно прорабатываем каждый фидбек и отвечаем по итогам анализа. Напишите, пожалуйста, как мы сможем улучшить эту статью.

😍 Полезные IT – статьи от экспертов раз в неделю у вас в почте. Укажите свою дату рождения и мы не забудем поздравить вас.

Источник

Основы компьютерных сетей. Тема №8. Протокол агрегирования каналов: Etherchannel

P.S. Возможно, со временем список дополнится.

Итак, начнем с простого.

Etherchannel — это технология, позволяющая объединять (агрегировать) несколько физических проводов (каналов, портов) в единый логический интерфейс. Как правило, это используется для повышения отказоустойчивости и увеличения пропускной способности канала. Обычно, для соединения критически важных узлов (коммутатор-коммутатор, коммутатор-сервер и др.). Само слово Etherchannel введено компанией Cisco и все, что связано с агрегированием, она включает в него. Другие вендоры агрегирование называют по-разному. Huawei называет это Link Aggregation, D-Link называет LAG и так далее. Но суть от этого не меняется.

Разберем работу агрегирования подробнее.

Есть 2 коммутатора, соединенных между собой одним проводом. К обоим коммутаторам подключаются сети отделов, групп (не важен размер). Главное, что за коммутаторами сидят некоторое количество пользователей. Эти пользователи активно работают и обмениваются данными между собой. Соответственно им ни в коем случае нельзя оставаться без связи. Встает 2 вопроса:

Теперь об их отличии. Первые 2 позволяют динамически согласоваться и в случае отказа какого-то из линков уведомить об этом.

Ручное агрегирование делается на страх и риск администратора. Коммутаторы не будут ничего согласовывать и будут полагаться на то, что администратор все предусмотрел. Несмотря на это, многие вендоры рекомендуют использовать именно ручное агрегирование, так как в любом случае для правильной работы должны быть соблюдены правила, описанные выше, а коммутаторам не придется генерировать служебные сообщения для согласования LACP или PAgP.

Начну с протокола LACP. Чтобы он заработал, его нужно перевести в режим active или passive. Отличие режимов в том, что режим active сразу включает протокол LACP, а режим passive включит LACP, если обнаружит LACP-сообщение от соседа. Соответственно, чтобы заработало агрегирование с LACP, нужно чтобы оба были в режиме active, либо один в active, а другой в passive. Составлю табличку.

Теперь перейдем к лабораторке и закрепим в практической части.

Есть 2 коммутатора, соединенные 2 проводами. Как видим, один линк активный (горит зеленым), а второй резервный (горит оранжевым) из-за срабатывания протокола STP. Это хорошо, протокол отрабатывает. Но мы хотим оба линка объединить воедино. Тогда протокол STP будет считать, что это один провод и перестанет блокировать.

Заходим на коммутаторы и агрегируем порты.

На этом настройка на первом коммутаторе закончена. Для достоверности можно набрать команду show etherchannel port-channel:

Видим, что есть такой port-channel и в нем присутствуют оба интерфейса.

Переходим ко второму устройству.

После этого канал согласуется. Посмотреть на это можно командой show etherchannel summary:

Здесь видно группу port-channel, используемый протокол, интерфейсы и их состояние. В данном случае параметр SU говорит о том, что выполнено агрегирование второго уровня и то, что этот интерфейс используется. А параметр P указывает, что интерфейсы в состоянии port-channel.

Все линки зеленые и активные. STP на них не срабатывает.

Сразу предупрежу, что в packet tracer есть глюк. Суть в том, что интерфейсы после настройки могут уйти в stand-alone (параметр I) и никак не захотят из него выходить. На момент написания статьи у меня случился этот глюк и решилось пересозданием лабы.

Теперь немного углубимся в работу LACP. Включаем режим симуляции и выбираем только фильтр LACP, чтобы остальные не отвлекали.

Видим, что SW1 отправляет соседу LACP-сообщение. Смотрим на поле Ethernet. В Source он записывает свой MAC-адрес, а в Destination мультикастовый адрес 0180.C200.0002. Этот адрес слушает протокол LACP. Ну и выше идет «длинная портянка» от LACP. Я не буду останавливаться на каждом поле, а только отмечу те, которые, на мой взгляд, важны. Но перед этим пару слов. Вот это сообщение используется устройствами для многих целей. Это синхронизация, сбор, агрегация, проверка активности и так далее. То есть у него несколько функций. И вот перед тем, как это все начинает работать, они выбирают себе виртуальный MAC-адрес. Обычно это наименьший из имеющихся.

И вот эти адреса они будут записывать в поля LACP.

С ходу это может не сразу лезет в голову. С картинками думаю полегче ляжет. В CPT немного кривовато показан формат LACP, поэтому приведу скрин реального дампа.

Выделенная строчка показывает для какой именно цели было послано данное сообщение. Вот суть его работы. Теперь это единый логический интерфейс port-channel. Можно зайти на него и убедиться:

И все действия, производимые на данном интерфейсе автоматически будут приводить к изменениям на физических портах. Вот пример:

Стоило перевести port-channel в режим trunk и он автоматически потянул за собой физические интерфейсы. Набираем show running-config:

И действительно это так.

Теперь расскажу про такую технологию, которая заслуживает отдельного внимания, как Load-Balance или на русском «балансировка». При создании агрегированного канала надо не забывать, что внутри него физические интерфейсы и пропускают трафик именно они. Бывают случаи, что вроде канал агрегирован, все работает, но наблюдается ситуация, что весь трафик идет по одному интерфейсу, а остальные простаивают. Как это происходит объясню на обычном примере. Посмотрим, как работает Load-Balance в текущей лабораторной работе.

На данный момент он выполняет балансировку исходя из значения MAC-адреса. По умолчанию балансировка так и выполняется. То есть 1-ый MAC-адрес она пропустит через первый линк, 2-ой MAC-адрес через второй линк, 3-ий MAC-адрес снова через первый линк и так будет чередоваться. Но такой подход не всегда верен. Объясняю почему.

Вот есть некая условная сеть. К SW1 подключены 2 компьютера. Далее этот коммутатор соединяется с SW2 агрегированным каналом. А к SW2 поключается маршрутизатор. По умолчанию Load-Balance настроен на src-mac. И вот что будет происходить. Кадры с MAC-адресом 111 будут передаваться по первому линку, а с MAC-адресом 222 по второму линку. Здесь верно. Переходим к SW2. К нему подключен всего один маршрутизатор с MAC-адресом 333. И все кадры от маршрутизатора будут отправляться на SW1 по первому линку. Соответственно второй будет всегда простаивать. Поэтому логичнее здесь настроить балансировку не по Source MAC-адресу, а по Destination MAC-адресу. Тогда, к примеру, все, что отправляется 1-ому компьютеру, будет отправляться по первому линку, а второму по второму линку.

Это очень простой пример, но он отражает суть этой технологии. Меняется он следующим образом:

Здесь думаю понятно. Замечу, что это пример балансировки не только для LACP, но и для остальных методов.

Заканчиваю разговор про LACP. Напоследок скажу только, что данный протокол применяется чаще всего, в силу его открытости и может быть использован на большинстве вендоров.

Тем, кому этого показалось мало, могут добить LACP здесь, здесь и здесь. И вдобавок ссылка на данную лабораторку.

Теперь про коллегу PAgP. Как говорилось выше — это чисто «цисковский» протокол. Его применяют реже (так как сетей, построенных исключительно на оборудовании Cisco меньше, чем гетерогенных). Работает и настраивается он аналогично LACP, но Cisco требует его знать и переходим к рассмотрению.

У PAgP тоже 2 режима:

Теперь переходим к настройке SW2 (не забываем, что на SW1 интерфейсы выключены и следует после к ним вернуться):

Возвращаемся к SW1 и включаем интерфейсы:

Теперь переходим в симуляцию и настраиваемся на фильтр PAgP. Видим, вылетевшее сообщение от SW2. Смотрим.

То есть видим в Source MAC-адрес SW2. В Destination мультикастовый адрес для PAgP. Повыше протоколы LLC и SNAP. Они нас в данном случае не интересуют и переходим к PAgP. В одном из полей он пишет виртуальный MAC-адрес SW1 (выбирается он по тому же принципу, что и в LACP), а ниже записывает свое имя и порт, с которого это сообщение вышло.

В принципе отличий от LACP практически никаких, кроме самой структуры. Кто хочет ознакомиться подробнее, ссылка на лабораторную. А вот так он выглядит реально:

Последнее, что осталось — это ручное агрегирование. У него с агрегированием все просто:

При остальных настройках канал не заработает.

Как говорилось выше, здесь не используется дополнительный протокол согласования, проверки. Поэтому перед агрегированием нужно проверить идентичность настроек интерфейсов. Или сбросить настройки интерфейсов командой:

В созданной лабораторке все изначально по умолчанию. Поэтому я перехожу сразу к настройкам.

И аналогично на SW2:

Настройка закончена. Проверим командой show etherchannel summary:

Порты с нужными параметрами, а в поле протокол «-«. То есть дополнительно ничего не используется.

Как видно все методы настройки агрегирования не вызывают каких-либо сложностей и отличаются только парой команд.

Под завершение статьи приведу небольшой Best Practice по правильному агрегированию. Во всех лабораторках для агрегирования использовались 2 кабеля. На самом деле можно использовать и 3, и 4 (вплоть до 8 интерфейсов в один port-channel). Но лучше использовать 2, 4 или 8 интерфейсов. А все из-за алгоритма хеширования, который придумала Cisco. Алгоритм высчитывает значения хэша от 0 до 7.

4	2	1	Десятичное значение
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	1	3
1	0	0	4
0	0	1	1
1	0	1	5
1	1	0	6
1	1	1	7

Данная таблица отображает 8 значений в двоичном и десятичном виде.

На основании этой величины выбирается порт Etherchannel и присваивается значение. После этого порт получает некую «маску», которая отображает величины, за которые тот порт отвечает. Вот пример. У нас есть 2 физических интерфейса, которые мы объединяем в один port-channel.

Значения раскидаются следующим образом:

1) 0x0 — fa0/1
2) 0x1 — fa0/2
3) 0x2 — fa0/1
4) 0x3 — fa0/2
5) 0x4 — fa0/1
6) 0x5 — fa0/2
7) 0x6 — fa0/1
8) 0x7 — fa0/2

В результате получим, что половину значений или паттернов возьмет на себя fa0/1, а вторую половину fa0/2. То есть получаем 4:4. В таком случае балансировка будет работать правильно (50/50).

Теперь двинемся дальше и объясню, почему не рекомендуется использовать, к примеру 3 интерфейса. Составляем аналогичное сопоставление:

1) 0x0 — fa0/1
2) 0x1 — fa0/2
3) 0x2 — fa0/3
4) 0x3 — fa0/1
5) 0x4 — fa0/2
6) 0x5 — fa0/3
7) 0x6 — fa0/1
8) 0x7 — fa0/2

Здесь получаем, что fa0/1 возьмет на себя 3 паттерна, fa0/2 тоже 3 паттерна, а fa0/3 2 паттерна. Соответственно нагрузка будет распределена не равномерно. Получим 3:3:2. То есть первые два линка будут всегда загруженнее, чем третий.

Все остальные варианты я считать не буду, так как статья растянется на еще больше символов. Можно только прикинуть, что если у нас 8 значений и 8 линков, то каждый линк возьмет себе по паттерну и получится 1:1:1:1:1:1:1:1. Это говорит о том, что все интерфейсы будут загружены одинаково. Еще есть некоторое утверждение, что агрегировать нужно только четное количество проводов, чтобы добиться правильной балансировки. Но это не совсем верно. Например, если объединить 6 проводов, то балансировка будет не равномерной. Попробуйте посчитать сами. Надеюсь алгоритм понятен.

У Cisco на сайте по этому делу есть хорошая статья с табличкой. Можно почитать по данной ссылке. Если все равно останутся вопросы, пишите!

Раз уж так углубились, то расскажу про по увеличение пропускной способности. Я специально затронул эту тему именно в конце. Бывают случаи, что срочно нужно увеличить пропускную способность канала. Денег на оборудование нет, но зато есть свободные порты, которые можно собрать и пустить в один «толстый» поток. Во многих источниках (книги, форумы, сайты) утверждается, что соединяя восемь 100-мегабитных портов, мы получим поток в 800 Мбит/с или восемь гигабитных портов дадут 8 Гбит/с. Вот кусок текста из «цисковской» статьи.

Теоретически это возможно, но на практике почти недостижимо. Я по крайней мере не встречал. Если есть люди, которые смогли этого добиться, я буду рад услышать. То есть, чтобы это получить, нужно учесть кучу формальностей. И вот те, которые я описывал, только часть. Это не значит, что увеличения вообще не будет. Оно, конечно будет, но не настолько максимально.

На этом статья подошла к концу. В рамках данной статьи мы научились агрегировать каналы вручную, а также, при помощи протоколов LACP и PAgP. Узнали, что такое балансировка, как ею можно управлять и как правильно собирать Etherchannel для получения максимального распределения нагрузки. До встречи в следующей статье!

Источник

ИТ База знаний

Полезно

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Устранение неисправностей EtherChannel

Часть 3. Разбор 3 кейсов

Третья статья будет посвящена поиску и устранению неисправностей EtherChannels. Большинство проблем с EtherChannels происходит из-за неправильной конфигурации.

Онлайн курс по Кибербезопасности

Предыдущие статьи этого цикла:

Case #1

В этом сценарии есть только два коммутатора и два интерфейса. Идея состоит в том, чтобы сформировать etherchannel путем объединения интерфейсов FastEthernet 0/13 и 0/14, но это не работает

Сначала мы проверим, все ли интерфейсы работают. Да они все работают.

Мы можем проверить, что port-channel interface был создан, но он не работает.

Вот вывод команды show etherchannel detail на коммутаторе B. Мы видим, что он был настроен для PAgP, и интерфейсы настроены для desirable режима. Если бы они были настроены на автоматический режим, мы бы увидели флаг А.

Давайте сначала избавимся от port-channel interface. Если мы этого не сделаем, вы увидите ошибку при попытке изменить channel-group mode на интерфейсах.

После изменения конфигурации мы видим, что port-channel1 поднялся. Задача решена!

Извлеченный урок: убедитесь, что вы используете один и тот же режим EtherChannel с обеих сторон.

Case #2

Ну что же давайте рассмотрим другую ошибку! Та же топология и EtherChannel, который не функционирует:

Мы проверяем, что port-channel interface существует, но он не работает с обеих сторон.

Мы также видим, что интерфейс FastEthernet 0/13 и 0/14 были добавлены к port-channel interface.

Интерфейсы FastEthernet рабочие, поэтому мы знаем, что проблема не в этом. Давайте углубимся в конфигурацию EtherChannel.

Мы видим, что FastEthernet 0/13 и 0/14 на коммутаторе A оба настроены на автоматический режим PAgP (из-за флага «A»).

FastEthernet 0/13 и 0/14 на коммутаторе B также настроены на автоматический режим PAgP. Это никогда не сбудет работать, потому что оба коммутатора теперь пассивно ждут сообщений PAgP.

Давайте изменим один из коммутаторов, чтобы он активно отправлял сообщения PAgP.

EtherChannel сейчас работает. Проблема решена!

Извлеченный урок: при использовании PAgP убедитесь, что хотя бы один из коммутаторов использует требуемый режим, или в случае LACP убедитесь, что один коммутатор находится в активном режиме.