Hoy nos fijamos en el funcionamiento del protocolo de agregación de enlaces EtherChannel de capa 2 para el modelo OSI de capa 2. Este protocolo no es muy diferente del protocolo de Capa 3, pero antes de comenzar a aprender sobre el EtherChannel de Capa 3, tengo que presentarle varios conceptos, por lo que pasaremos al tercer nivel más adelante. Continuamos siguiendo el cronograma del curso CCNA, por lo que hoy veremos la sección 1.5 "Configuración, verificación y solución de problemas de la capa 2/3 EtherChannel" y las subsecciones 1.5a "Static EtherChannel", 1.5b "PAGP Protocol" y 1.5c "Open IEEE-LACP Standard" .
Antes de continuar, debemos entender qué es un EtherChannel. Supongamos que tenemos el interruptor A y el interruptor B, excesivamente conectados por tres líneas de comunicación. Si usa el protocolo STP, dos líneas adicionales se bloquearán lógicamente para evitar la formación de bucles.
Supongamos que tenemos puertos FastEthernet que proporcionan una velocidad de tráfico de 100 Mbps, por lo que el rendimiento total es de 3 x 100 = 300 Mbps. Dejamos solo un canal de comunicación, por lo que se reducirá a 100 Mbps, es decir, en este caso, STP degradará el rendimiento de la red. Además, 2 canales adicionales estarán inactivos en vano.
Para evitar esto, el desarrollador de KALPANA, la compañía que creó los conmutadores Cisco Catalist y que Cisco compró más tarde, 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 un rendimiento de 300 Mbps.
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, confiando en el hecho de que todas las configuraciones manuales para los parámetros de operación se realizan 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 propiedad de Cisco PAGP; el tercero es el protocolo de agregación de enlaces LACP estándar IEEE.
Para que estos modos funcionen, EtherChannel debe estar disponible. La versión estática de este protocolo es muy fácil de activar: debe ingresar a la configuración de la interfaz del interruptor e ingresar el comando del modo canal-grupo 1.
Si tenemos el interruptor A con dos interfaces f0 / 1 y f0 / 2, debemos ingresar a la configuración de cada puerto e ingresar este comando, y el número de grupo de interfaz EtherChannel puede ser de 1 a 6, lo principal es que este valor es el mismo para Todos los puertos del conmutador. Además, los puertos deberían funcionar en los mismos modos: tanto en modo de acceso como en modo troncal y tener la misma VLAN nativa o VLAN permitidas.
La agregación EtherChannel solo funcionará si el grupo de canales consta de las mismas interfaces configuradas.
Conectamos 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. Puede configurarlos para que funcionen en EtherChannel utilizando el mismo comando, y el número de grupo no importa, ya que se encuentran en el conmutador local. Puede designar a este grupo como número 1, y todo funcionará. Sin embargo, recuerde que para que ambos canales funcionen sin problemas, todas las interfaces deben configurarse exactamente igual, para el mismo modo: acceso o troncal. Una vez que haya ingresado la configuración de ambas interfaces del interruptor A y el interruptor B y haya ingresado el modo de grupo de canales de comando 1, se realizará la agregación de canales EtherChannel.
Ambas interfaces físicas de cada conmutador funcionarán como una interfaz lógica. Si observamos los parámetros STP, veremos que el conmutador A mostrará una interfaz común, agrupada a partir de dos puertos físicos.
Pasemos a PAGP, un protocolo de agregación de puertos desarrollado por Cisco.
Imagine 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, use el mismo comando de modo del grupo de canales 1 con los parámetros <deseado / automático>. En el modo estático manual, simplemente ingresa el modo del grupo de canales 1 en el comando en todas las interfaces, y la agregación comienza a funcionar, aquí debe especificar el parámetro deseable o automático. Si ingresa el comando de modo del grupo de canales 1 con el signo?, El sistema mostrará una pista con las siguientes opciones: activado, deseable, automático, pasivo, activo.
Si ingresa el mismo comando deseable del modo de grupo de canales 1 en ambos extremos del enlace, EtherChannel se activará. Lo mismo sucederá si en un extremo del canal las interfaces se configuran con el comando deseado del modo del grupo de canales 1, y en el otro extremo con el comando automático del modo del grupo de canales 1.
Sin embargo, si las interfaces en ambos extremos de los canales se configuran en automático con el comando automático del modo del grupo de canales 1, no se producirá la agregación de canales. Por lo tanto, recuerde: si desea utilizar EtherChannel a través de PAGP, las interfaces de al menos una de las partes deben estar en estado deseable.
Cuando se usa el protocolo LACP abierto, el mismo comando de modo del grupo de canales 1 con los parámetros <active / passive> se usa para agregar canales.
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 está activo y el otro lado es pasivo: el modo EtherChannel funcionará, si ambos grupos de interfaces están configurados en pasivo, no ocurrirá la agregación de canales. Debe recordarse que para organizar la agregación de canales utilizando el protocolo LACP, es necesario que al menos uno de los grupos de interfaces esté en estado activo.
Intentemos responder a la pregunta: si tenemos interruptores A y B conectados por líneas de comunicación, con las interfaces de un interruptor en el estado activo y el otro en el estado automático o deseable, ¿funcionará EtherChannel?
No, no lo hará, porque la red debe tener el mismo protocolo, ya sea PAGP o LACP, porque no son compatibles entre sí.
Considere algunos comandos utilizados para organizar un EtherChannel. En primer lugar, debe asignar un número de grupo, puede ser cualquiera. Para el primer comando del modo canal-grupo 1, puede seleccionar 5 parámetros como una opción: activada, deseable, automática, pasiva o activa.
En los subcomandos de la interfaz, usamos la palabra clave del grupo de canales, pero si, por ejemplo, desea especificar el equilibrio de carga, se usa la palabra port-channel. Considere qué es el equilibrio de carga.
Supongamos que tenemos el interruptor A con dos puertos que están conectados a los puertos correspondientes del interruptor B. Tres computadoras están conectadas al interruptor B - 1,2,3, y una computadora, número 4, al interruptor A.
Cuando el tráfico pasa de la computadora No. 4 a la computadora No. 1, el interruptor A comenzará a transmitir paquetes en ambas líneas de comunicación. El método de equilibrio de carga utiliza el hash de la dirección MAC del remitente para que todo el tráfico en la cuarta computadora atraviese solo una de las dos líneas de comunicación. Si conectamos la computadora No. 5 al interruptor A, debido al equilibrio de carga, el tráfico de esta computadora solo se moverá a lo largo de una línea de comunicación inferior.
Sin embargo, esta no es una situación típica. Supongamos que tenemos un Internet en la nube y un dispositivo al que el interruptor A está conectado 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. Por lo tanto, todo el tráfico saliente tendrá la dirección MAC de este dispositivo.
Si colocamos el interruptor B conectado a él por tres líneas de comunicación antes del interruptor A, entonces todo el tráfico del interruptor B en la dirección del interruptor A se precipitará a lo largo de una de las líneas, lo que no corresponde a nuestros objetivos. Por lo tanto, necesitamos establecer los parámetros de equilibrio para este interruptor.
Para hacer esto, use el comando port-channel load-balance, donde la dirección IP de destino se usa como parámetro de opción. Si esta es la dirección de la computadora No. 1, el tráfico se precipitará a lo largo de la primera línea, si es No. 3, a lo largo de la tercera, y si especifica la dirección IP de la segunda computadora, entonces en la línea media.
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, entonces, en modo privilegiado, debe ingresar el comando show etherchannel summary. Puede ver la configuración de equilibrio de carga con el comando show etherchannel load-balance.
Ahora considere todo esto en el programa Packet Tracer. Tenemos 2 interruptores conectados por dos enlaces. STP comenzará su trabajo, y uno de los 4 puertos estará bloqueado.
Entramos en la configuración de SW0 e ingresamos el comando show spanning-tree. Vemos que STP está funcionando y puede verificar la ID de raíz y la ID de puente. Usando el mismo comando para el segundo conmutador, veremos que el primer conmutador SW0 es el conmutador raíz, ya que, a diferencia de SW1, tiene los mismos identificadores de raíz y puente. Además, hay un mensaje de que SW0 es la raíz: "Este puente es la raíz".
Ambos puertos del conmutador raíz están en estado designado, el puerto bloqueado del segundo conmutador se indica como Alternativo y el segundo como el puerto raíz. Verá cómo STP realiza sin problemas todo el trabajo necesario, configurando automáticamente la conexión.
Activamos el protocolo PAGP, para esto, en la configuración de SW0, ingresaremos secuencialmente los comandos int f0 / 1 y el modo de grupo de canales 1 con uno de los 5 parámetros posibles, uso deseable.
Verá que el protocolo lineal se apagó primero y luego se volvió a encender, es decir, los cambios realizados entraron en vigencia y se creó la interfaz Port-channel 1.
Ahora pasemos a la interfaz f0 / 2 e ingresemos el mismo modo de comando del grupo de canales 1 deseable.
Verá que ahora los puertos del enlace superior están marcados con un marcador verde, y los puertos del enlace inferior están marcados con naranja. En este caso, no puede ser deseable: el modo de puerto mixto automático, porque todas las interfaces del mismo conmutador deben configurarse con el mismo comando. El modo automático se puede usar en el segundo conmutador, pero en el primero todos los puertos deberían funcionar en el mismo modo, en este caso es deseable.
Entraremos en la configuración de SW1 y usaremos el comando para el rango de interfaces int range f0 / 1-2, para no ingresar manualmente los comandos por separado para cada una de las interfaces, sino para configurar ambos con un comando.
Uso el comando de modo channel-group 2, pero puedo usar cualquier número del 1 al 6 para denotar el grupo de interfaces del segundo conmutador. Como el lado opuesto del canal está configurado en modo deseable, las interfaces de este interruptor 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 de que se creó la interfaz de canal Puerto-canal 2 y que los puertos f0 / 1 y f0 / 2 cambiaron secuencialmente del estado inactivo al estado activo. El siguiente es un mensaje de que la interfaz del canal 2 del puerto se ha activado y que el protocolo de línea de esta interfaz también se ha activado. Ahora hemos formado el canal agregado EtherChannel.
Puede verificar esto yendo a la configuración del interruptor SW0 y emitiendo el comando show etherchannel summary. Verá varios indicadores, que consideraremos más adelante, y luego el grupo 1 usando 1 canal, el número de agregadores también es 1. Po1 significa Puerto Canal 1, y la designación (SU) significa S - indicador de nivel 2, U - utilizado. El siguiente es el protocolo PAGP utilizado y los puertos físicos agregados en el canal son 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 interruptor, y aparece información similar para SW1 en la ventana de la CLI.
Entro en el comando show spanning-tree en la configuración SW1, y puede ver que PortChannel 2 representa una interfaz lógica, y su costo ha disminuido en comparación con el costo de dos puertos separados 19 y ahora es igual a 9.
Hagamos lo mismo con el primer interruptor. Verá que los parámetros raíz 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 ingreso 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 no channel-group 2 y luego el comando activo del modo channel-group 2. Si observa los parámetros de la interfaz, puede ver que Po2 se activó nuevamente, pero todavía está en modo de protocolo PAGP. Esto no es cierto, porque ahora tenemos LACP, y en este caso hay una visualización incorrecta de los parámetros por parte del programa Packet Tracer.
Para resolver esta discrepancia, estoy usando una solución temporal: crear otro PortChannel. Para hacer esto, escribo los comandos int range f0 / 1-2 y no channel-group 2, y luego el comando channel-group 2 mode activo. Veamos cómo esto afecta el primer cambio. Entro en el comando show etherchannel summary y veo que Po1 se muestra nuevamente como usando PAGP. Este es un problema de simulación de Packet Tracer, porque PortChannel está actualmente deshabilitado y no tenemos que tener un canal en absoluto.
Vuelvo a la ventana CLI del segundo conmutador y emito el comando show etherchannel summary. Ahora Po2 se muestra con un índice (SD), donde D significa abajo, es decir, el canal no funciona. Técnicamente, PortChannel está presente, pero no se utiliza, porque no hay ningún puerto asociado.
Ingreso int range f0 / 1-2 y no hay comandos del grupo de canales 1 en la configuración del primer interruptor, y luego creo un nuevo grupo de canales, esta vez bajo el número 2, usando el comando activo del modo del 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 ha creado un nuevo grupo de Port Channel 2 en el primer switch, y Port Channel 1 en el segundo switch. 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 de resumen show etherchannel, vemos que Po1 (SU) usa LACP.
Vemos exactamente la misma imagen en la ventana CLI del conmutador SW0: el nuevo grupo Po2 (SU) ejecuta LACP.
Considere la diferencia entre una interfaz en estado activo y una interfaz que siempre está activa. Crearé un nuevo grupo de canales para el interruptor SW0 con los comandos int range f0 / 1-2 y el modo channel-group 3 activado. Antes de eso, es necesario eliminar los grupos de canales 1 y 2 con los comandos sin canal de grupo 1 y sin grupo de canales 2, de lo contrario, cuando intente utilizar el modo de grupo de canales 3 en el comando, el sistema mostrará un mensaje de que la interfaz ya está utilizada para trabajar con otro protocolo de canal.
Haga lo mismo con el segundo interruptor: elimine el grupo de canales 1 y 2 y cree el grupo 3 con el modo de comando del grupo de canales 3 activado. Ahora entremos en la configuración de SW0 y usemos el comando show etherchannel summary. Verá que el nuevo canal Po3 ya está operativo y no requiere operaciones preliminares, como PAGP o LACP.
Se enciende inmediatamente, sin apagar y luego encender los puertos. Usando el mismo comando para SW1, veremos que aquí Po3 no usa ningún protocolo, es decir, hemos creado un EtherChannel estático.
Cisco afirma que para una disponibilidad de red generalizada, debe olvidarse de PAGP y usar el EtherChannel estático como una forma más confiable de agregación de enlaces.
¿Cómo equilibramos la carga? Vuelvo a la ventana de la CLI del conmutador SWI y emito el comando show etherchannel load-balance. Verá que el equilibrio de carga se realiza en función de la dirección MAC de la dirección MAC de origen.
Por lo general, el equilibrio utiliza este parámetro en particular, pero a veces no corresponde a nuestras tareas. Si queremos cambiar este método de equilibrio, necesitamos ingresar al modo de configuración global e ingresar el comando de equilibrio de carga de canal de puerto, después de lo cual el sistema dará avisos con posibles parámetros para este comando.
Si especifica el parámetro src-mac de equilibrio de carga de canal de puerto, es decir, especifique la dirección MAC de origen, se habilitará una función hash, que luego indicará qué puerto, que es parte de este EtherChannel, debe usarse para transmitir tráfico. Cada vez que la dirección de origen es la misma, el sistema usará esta interfaz física particular para enviar tráfico.
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