Hoje, examinamos a operação do protocolo de agregação de link EtherChannel da camada 2 para a camada 2 do modelo OSI. Esse protocolo não é muito diferente do protocolo da camada 3, mas antes de começar a aprender sobre o EtherChannel da camada 3, tenho que apresentar vários conceitos, para que passemos ao terceiro nível mais tarde. Continuamos a seguir o cronograma do curso do CCNA; hoje, veremos a seção 1.5 "Configurando, verificando e solucionando problemas da camada 2/3 EtherChannel" e as subseções 1.5a "Static EtherChannel", 1.5b "PAGP Protocol" e 1.5c "Open IEEE-LACP Standard" .
Antes de prosseguir, precisamos entender o que é um EtherChannel. Suponha que tenhamos o comutador A e o comutador B, excessivamente conectados por três linhas de comunicação. Se você usar o protocolo STP, duas linhas extras serão logicamente bloqueadas para impedir a formação de loops.
Suponha que tenhamos portas FastEthernet que fornecem velocidade de tráfego de 100 Mbps; portanto, a taxa de transferência total é de 3 x 100 = 300 Mbps. Deixamos apenas um canal de comunicação, pelo qual ele cairá para 100 Mbps, ou seja, neste caso, o STP degradará o desempenho da rede. Além disso, 2 canais extras ficarão ociosos em vão.
Para evitar isso, o desenvolvedor KALPANA, a empresa que criou os switches Cisco Catalist e que a Cisco comprou mais tarde, desenvolveu uma tecnologia chamada EtherChannel nos anos 90.
No nosso caso, essa tecnologia transforma três canais de comunicação separados em um canal lógico com uma taxa de transferência de 300 Mbps.
O primeiro modo da tecnologia EtherChannel é manual ou estático. Nesse caso, os comutadores não farão nada sob nenhuma condição de transmissão, contando com o fato de que todas as configurações manuais dos parâmetros de operação são feitas corretamente. O canal simplesmente liga e funciona, confiando totalmente nas configurações do administrador da rede.
O segundo modo é o protocolo de agregação de link proprietário Cisco PAGP e o terceiro é o protocolo de agregação de link padrão IEEE LACP.
Para que esses modos funcionem, o EtherChannel deve estar disponível. A versão estática deste protocolo é muito fácil de ativar: você precisa acessar as configurações da interface do switch e inserir o comando de modo do grupo de canais 1.
Se tivermos o comutador A com duas interfaces f0 / 1 ef0 / 2, devemos entrar nas configurações de cada porta e inserir este comando, e o número do grupo de interfaces EtherChannel pode ser de 1 a 6, o principal é que esse valor seja o mesmo para todas as portas do switch. Além disso, as portas devem funcionar nos mesmos modos: no modo de acesso ou no modo de tronco e ter a mesma VLAN nativa ou VLANs permitidas.
A agregação EtherChannel funcionará apenas se o grupo de canais consistir nas mesmas interfaces configuradas.
Conectamos o switch A com duas linhas de comunicação ao switch B, que também possui duas interfaces f0 / 1 ef0 / 2. Essas interfaces formam seu próprio grupo. Você pode configurá-los para funcionar no EtherChannel usando o mesmo comando, e o número do grupo não importa, pois eles estão localizados no comutador local. Você pode designar esse grupo como número 1 e tudo funcionará. No entanto, lembre-se de que para que ambos os canais funcionem sem problemas, todas as interfaces devem ser configuradas exatamente da mesma maneira, para o mesmo modo - acesso ou tronco. Depois de inserir as configurações de ambas as interfaces do comutador A e do comutador B e entrar no modo de grupo de canais de comando 1, a agregação dos canais EtherChannel será realizada.
Ambas as interfaces físicas de cada switch funcionarão como uma interface lógica. Se observarmos os parâmetros STP, veremos que o switch A mostrará uma interface comum, agrupada em duas portas físicas.
Vamos para o PAGP, um protocolo de agregação de portas desenvolvido pela Cisco.
Imagine a mesma imagem - dois comutadores A e B, cada um com as interfaces f0 / 1 ef0 / 2, conectados por duas linhas de comunicação. Para habilitar o PAGP, use o mesmo comando de modo do grupo de canais 1 com os parâmetros <desejável / automático>. No modo estático manual, você simplesmente entra no modo de grupo de canais 1 sob comando em todas as interfaces e a agregação começa a funcionar; aqui você precisa especificar o parâmetro desejável ou automático. Se você digitar o comando de modo do grupo de canais 1 com o sinal?, O sistema exibirá uma dica com as seguintes opções: ativado, desejável, automático, passivo, ativo.
Se você inserir o mesmo comando desejável no modo de grupo de canais 1 nas duas extremidades do link, o EtherChannel será ativado. O mesmo acontecerá se em uma extremidade do canal as interfaces estiverem configuradas com o comando desejável no modo grupo de canais 1 e na outra extremidade com o comando automático no modo grupo-1 de canais.
No entanto, se as interfaces nas duas extremidades dos canais estiverem definidas como automáticas com o comando auto do modo de grupo de canais 1, a agregação de canais não ocorrerá. Portanto, lembre-se - se você deseja usar o EtherChannel via PAGP, as interfaces de pelo menos uma das partes devem estar no estado desejável.
Ao usar o protocolo LACP aberto, o mesmo comando do modo de grupo de canais 1 com os parâmetros <ativo / passivo> é usado para agregar canais.
As combinações possíveis de configurações nos dois lados dos canais são as seguintes: se as interfaces estiverem definidas no modo ativo ou de um lado para ativo e o outro lado como passivo - o modo EtherChannel funcionará, se os dois grupos de interfaces estiverem configurados como passivos, a agregação de canais não ocorrerá. Deve-se lembrar que, para organizar a agregação de canais usando o protocolo LACP, é necessário que pelo menos um dos grupos de interface esteja no estado ativo.
Vamos tentar responder à pergunta: se tivermos os comutadores A e B conectados por linhas de comunicação, com as interfaces de um comutador no estado ativo e outro no estado automático ou desejável, o EtherChannel funcionará?
Não, não, porque a rede deve ter o mesmo protocolo - PAGP ou LACP, porque não são compatíveis entre si.
Considere alguns comandos usados para organizar um EtherChannel. Primeiro de tudo, você precisa atribuir um número de grupo, pode ser qualquer um. Para o primeiro comando de modo do grupo de canais 1, você pode selecionar 5 parâmetros como uma opção: ativado, desejável, automático, passivo ou ativo.
Nos subcomandos da interface, usamos a palavra-chave group-group, mas se, por exemplo, você deseja especificar o balanceamento de carga, a palavra port-channel é usada. Considere o que é o balanceamento de carga.
Suponha que tenhamos o comutador A com duas portas conectadas às portas correspondentes do comutador B. Três computadores estão conectados ao comutador B - 1,2,3 e um computador, número 4, ao comutador A.
Quando o tráfego passa do computador nº 4 para o computador nº 1, o comutador A começará a transmitir pacotes nas duas linhas de comunicação. O método de balanceamento de carga usa hash do endereço MAC do remetente para que todo o tráfego no quarto computador passe apenas por uma das duas linhas de comunicação. Se conectarmos o computador nº 5 ao comutador A, devido ao balanceamento de carga, o tráfego desse computador se moverá apenas ao longo de uma linha de comunicação inferior.
No entanto, essa não é uma situação típica. Suponha que tenhamos uma Internet na nuvem e um dispositivo ao qual o comutador A esteja conectado a três computadores. O tráfego da Internet será direcionado para o switch com o endereço MAC deste dispositivo, ou seja, com o endereço de uma porta específica, porque esse dispositivo é um gateway. Assim, todo o tráfego de saída terá o endereço MAC deste dispositivo.
Se colocarmos o comutador B conectado a ele por três linhas de comunicação antes do comutador A, todo o tráfego do comutador B na direção do comutador A correrá ao longo de uma das linhas, o que não corresponde aos nossos objetivos. Portanto, precisamos definir os parâmetros de balanceamento para esse comutador.
Para fazer isso, use o comando de equilíbrio de carga do canal de porta, em que o endereço IP de destino é usado como parâmetro de opção. Se esse for o endereço do computador nº 1, o tráfego será acelerado na primeira linha, se nº 3 - na terceira e, se você especificar o endereço IP do segundo computador, na linha do meio.
Para fazer isso, o comando usa a palavra-chave port-channel no modo de configuração global.
Se você deseja ver quais links estão envolvidos no canal e quais protocolos são usados, em modo privilegiado, é necessário inserir o comando show etherchannel summary. Você pode visualizar as configurações de balanceamento de carga usando o comando show etherchannel load-balance.
Agora considere tudo isso no programa Packet Tracer. Temos 2 switches conectados por dois links. O STP começará seu trabalho e uma das 4 portas será bloqueada.
Entramos nas configurações do SW0 e inserimos o comando show spanning-tree. Vemos que o STP está funcionando e podemos verificar o ID da raiz e o ID da ponte. Usando o mesmo comando para o segundo comutador, veremos que o primeiro comutador SW0 é o comutador raiz, pois, ao contrário do SW1, possui os mesmos identificadores de raiz e ponte. Além disso, há uma mensagem de que SW0 é a raiz - "Esta ponte é a raiz".
Ambas as portas do comutador raiz estão no estado Designado, a porta bloqueada do segundo comutador é indicada como Alternativa e a segunda como a porta raiz. Você vê como o STP executa perfeitamente todo o trabalho necessário, configurando automaticamente a conexão.
Ativamos o protocolo PAGP, para isso, nas configurações de SW0, inseriremos seqüencialmente os comandos int f0 / 1 e modo de grupo de canais 1 com um dos 5 parâmetros possíveis, uso desejável.
Você vê que o protocolo linear foi primeiro desligado e depois ligado novamente, ou seja, as alterações feitas entraram em vigor e a interface do canal de porta 1 foi criada.
Agora vamos para a interface f0 / 2 e insira o mesmo modo de comando do grupo de canais 1 desejável.
Você vê que agora as portas do link superior estão marcadas com um marcador verde e as portas do link inferior estão marcadas em laranja. Nesse caso, não pode haver um modo de porta mista automática desejável, porque todas as interfaces do mesmo switch devem ser configuradas com o mesmo comando. O modo automático pode ser usado no segundo switch, mas, no primeiro, todas as portas devem funcionar no mesmo modo, neste caso, é desejável.
Iremos para as configurações do SW1 e usaremos o comando para o intervalo de interfaces int range f0 / 1-2, para não inserir manualmente os comandos separadamente para cada uma das interfaces, mas para configurar ambos com um comando.
Eu uso o comando de modo do grupo de canais 2, mas posso usar qualquer número de 1 a 6 para indicar o grupo de interfaces do segundo comutador. Como o lado oposto do canal está definido no modo desejável, as interfaces desse comutador devem estar no modo desejável ou automático. Seleciono o primeiro parâmetro, digite o modo de grupo de canais 2 desejável e pressione Enter.
Vemos uma mensagem de que a interface do canal Port-channel 2 foi criada e as portas f0 / 1 e f0 / 2 mudaram sequencialmente do estado inativo para o estado ativo. A seguir, é exibida uma mensagem de que a interface do canal da porta 2 foi ativada e que o protocolo de linha dessa interface também foi ativado. Agora formamos o canal agregado EtherChannel.
Você pode verificar isso acessando as configurações do comutador SW0 e emitindo o comando show etherchannel summary. Você vê vários sinalizadores, que consideraremos posteriormente e, em seguida, agrupar 1 usando 1 canal, o número de agregadores também é 1. Po1 significa PortChannel 1, e a designação (SU) significa S - sinalizador de nível 2, U - usado. A seguir, o protocolo PAGP usado e as portas físicas agregadas ao canal são Fa0 / 1 (P) e Fa0 / 2 (P), onde o sinalizador P indica que essas portas fazem parte do PortChannel.
Eu uso os mesmos comandos para o segundo comutador e informações semelhantes para SW1 aparecem na janela da CLI.
Entro no comando show spanning-tree nas configurações do SW1 e você pode ver que o PortChannel 2 representa uma interface lógica e seu custo diminuiu em comparação com o custo de duas portas separadas 19 e agora é igual a 9.
Vamos fazer o mesmo com a primeira opção. Você vê que os parâmetros Root não foram alterados, mas agora entre os dois comutadores, em vez de dois links físicos, existe uma interface lógica Po1-Po2.
Vamos tentar substituir o PAGP pelo LACP. Para fazer isso, nas configurações do primeiro switch, eu uso o comando para o intervalo de interfaces int range f0 / 1-2. Se eu entrar no comando ativo do modo channel-group1 para ativar o LACP, ele será rejeitado porque as portas Fa0 / 1 e Fa0 / 2 já fazem parte de um canal usando um protocolo diferente.
Portanto, devo primeiro inserir o comando no modo de grupo de canais 1 ativo e somente depois usar o modo de comando no grupo de canais1 ativo. Vamos fazer o mesmo com o segundo comutador, primeiro inserindo o comando no channel-group 2 e, em seguida, o comando ativo no modo channel-group 2. Se você observar os parâmetros da interface, poderá ver que o Po2 foi ativado novamente, mas ainda está no modo de protocolo PAGP. Isso não é verdade, porque agora temos o LACP e, neste caso, há uma exibição incorreta dos parâmetros pelo programa Packet Tracer.
Para resolver essa discrepância, estou usando uma solução temporária - criando outro PortChannel. Para fazer isso, digitei os comandos int range f0 / 1-2 e nenhum grupo de canais 2 e, em seguida, o modo de grupo de canais 2 de comando ativo. Vamos ver como isso afeta a primeira opção. Entro no comando show etherchannel summary e vejo que Po1 é novamente mostrado como usando PAGP. Esse é um problema de simulação do Packet Tracer, porque o PortChannel está desativado no momento e não precisamos ter um canal.
Volto à janela CLI do segundo switch e emito o comando show etherchannel summary. Agora Po2 é mostrado com um índice (SD), onde D significa baixo, ou seja, o canal não funciona. Tecnicamente, o PortChannel está presente, mas não é usado, porque nenhuma porta está associada a ele.
Entro no intervalo int f0 / 1-2 e nenhum comando do grupo de canais 1 nas configurações do primeiro comutador e depois crio um novo grupo de canais, desta vez sob o número 2, usando o comando ativo do modo do grupo de canais 2. Então eu faço o mesmo nas configurações do segundo switch, só que agora o grupo de canais obtém o número 1.
Agora, um novo grupo de canais da porta 2 foi criado no primeiro comutador e o canal de porta 1. no segundo comutador. Acabei de trocar os nomes dos grupos. Como você pode ver, tecnicamente criei um novo Canal de porta no segundo switch e agora ele é exibido com o parâmetro correto - depois de inserir o comando show etherchannel summary, vemos que Po1 (SU) usa LACP.
Vemos exatamente a mesma imagem na janela CLI do switch SW0 - o novo grupo Po2 (SU) está executando o LACP.
Considere a diferença entre uma interface no estado ativo e uma interface que está sempre ativada. Vou criar um novo grupo de canais para o comutador SW0 com os comandos int range f0 / 1-2 e o modo de grupo de canais 3 ativado. Antes disso, é necessário excluir os grupos de canais 1 e 2 com os comandos no group-channel 1 e no channel-group 2; caso contrário, ao tentar usar o modo de grupo de canais 3 no comando, o sistema exibirá uma mensagem de que a interface já está sendo usada para trabalhar com outro protocolo de canal.
Faça o mesmo com o segundo comutador - exclua o grupo de canais 1 e 2 e crie o grupo 3 com o modo de grupo de canais 3 ativado. Agora vamos entrar nas configurações do SW0 e usar o comando show etherchannel summary. Você verá que o novo canal Po3 já está operacional e não requer nenhuma operação preliminar, como PAGP ou LACP.
Ele liga imediatamente, sem desligar e depois ligar as portas. Usando o mesmo comando para SW1, veremos que aqui o Po3 não usa nenhum protocolo, ou seja, criamos um EtherChannel estático.
A Cisco alega que, para uma ampla disponibilidade de rede, é necessário esquecer o PAGP e usar o EtherChannel estático como uma maneira mais confiável de agregação de links.
Como equilibramos a carga? Volto à janela da CLI do switch SWI e emito o comando show etherchannel load-balance. Você vê que o balanceamento de carga é feito com base no endereço MAC do endereço MAC de origem.
Normalmente, o balanceamento usa esse parâmetro específico, mas às vezes não corresponde às nossas tarefas. Se quisermos alterar esse método de balanceamento, precisamos entrar no modo de configuração global e inserir o comando de balanceamento de carga do canal de porta, após o qual o sistema fornecerá prompts com possíveis parâmetros para esse comando.
Se você especificar o parâmetro src-mac do balanceamento de carga do canal da porta, ou seja, especificar o endereço MAC de origem, uma função hash será ativada, que indicará qual porta, que faz parte deste EtherChannel, deve ser usada para transmitir tráfego. Sempre que o endereço de origem for o mesmo, o sistema usará essa interface física específica para enviar tráfego.
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