培训Cisco 200-125 CCNA v3.0。 第38天。用于OSI第2层的EtherChannel协议

今天,我们来看一下OSI模型第2层的第2层EtherChannel链路聚合协议的操作。 该协议与第3层协议没有太大区别,但是在开始学习第3层EtherChannel之前,我必须向您介绍几个概念,因此我们将在后面继续介绍第3层。 我们将继续遵循CCNA课程安排,因此今天我们将看第1.5节“配置,验证第2/3层EtherChannel和对其进行故障排除”和第1.5a节“静态EtherChannel”,1.5b“ PAGP协议”和1.5c“ Open IEEE-LACP标准” 。



在继续之前,我们需要了解什么是EtherChannel。 假设我们有开关A和开关B,它们通过三根通讯线过度连接。 如果使用STP协议,则会在逻辑上阻塞两条额外的线路,以防止形成环路。

假设我们有提供100 Mbps流量速度的FastEthernet端口,那么总吞吐量为3 x 100 = 300 Mbps。 我们只留下一个通信通道,因此它将下降到100 Mbps,也就是说,在这种情况下,STP将降低网络性能。 另外,有2个额外的频道将无效。

为避免这种情况,KALPANA开发人员创建了Cisco Catalist交换机,后来又被Cisco收购,该公司在1990年代开发了一种称为EtherChannel的技术。



在我们的案例中,该技术将三个独立的通信通道转换为一个逻辑通道,吞吐量为300 Mbps。

EtherChannel技术的第一种模式是手动或静态模式。 在这种情况下,这些开关在任何传输条件下都不会执行任何操作,这取决于对操作参数进行所有手动设置的事实。 该通道只需打开即可正常工作,完全信任网络管理员的设置。

第二种模式是Cisco PAGP专有链路聚合协议;第三种是IEEE标准LACP链路聚合协议。

为了使这些模式起作用,必须使EtherChannel可用。 该协议的静态版本很容易激活:您需要进入交换机接口设置并输入channel-group 1 mode命令。

如果我们有带有两个接口f0 / 1和f0 / 2的交换机A,则必须进入每个端口的设置并输入此命令,并且EtherChannel接口组号可以从1到6,主要是该值对于交换机的所有端口。 此外,端口应以相同的模式工作:在访问模式下或在中继模式下都应具有相同的本机VLAN或允许的VLAN。



仅当通道组由相同配置的接口组成时,EtherChannel聚合才有效。

我们用两条通讯线将交换机A连接到交换机B,交换机B也有两个接口f0 / 1和f0 / 2。 这些接口形成自己的组。 您可以使用相同的命令将它们配置为在EtherChannel中工作,并且组号无关紧要,因为它们位于本地交换机上。 您可以将此组指定为1,一切正常。 但是,请记住,要使两个通道均能正常工作,必须将所有接口配置为完全相同,且模式相同-访问或中继。 输入交换机A和交换机B的两个接口的设置并进入命令通道组1模式后,将执行EtherChannel通道的聚合。

每个交换机的两个物理接口都将充当一个逻辑接口。 如果我们查看STP参数,我们将看到交换机A将显示一个公共接口,该接口从两个物理端口分组。

让我们继续研究PAGP,这是思科开发的端口聚合协议。



想象同一张图片-两个开关A和B,每个都有接口f0 / 1和f0 / 2,由两条通信线连接。 要启用PAGP,请使用与<desirable / auto>参数相同的channel-group 1模式命令。 在手动静态模式下,您只需在所有接口上的命令上输入channel-group 1模式,聚合就开始起作用,在这里您需要指定期望的参数或自动参数。 如果输入带有?号的channel-group 1 mode命令,系统将显示带有以下选项的提示:开,期望,自动,被动,主动。

如果在链接的两端输入相同的channel-group 1模式所需命令,则EtherChannel将被激活。 如果在通道的一端将接口配置为channel-group 1模式期望命令,而在另一端使用channel-group 1模式自动命令,则将发生同样的情况。

但是,如果使用channel-group 1 mode auto命令将通道两端的接口设置为auto,则不会发生通道聚合。 因此,请记住-如果要通过PAGP使用EtherChannel,则至少其中一方的接口必须处于理想状态。

当使用开放式LACP协议时,带有<active / passive>参数的相同channel-group 1模式命令用于聚合通道。



通道两侧的可能设置组合如下:如果接口设置为主动模式,或者一侧是主动的,另一侧是被动的-EtherChannel模式将起作用,如果两组接口都设置为被动,则不会发生通道聚合。 必须记住,为了使用LACP协议组织信道聚合,必须至少有一个接口组处于活动状态。

让我们尝试回答这个问题:如果我们有通过通信线路连接的交换机A和B,并且其中一个交换机的接口处于活动状态,而另一个则处于自动或理想状态,那么EtherChannel是否可以正常工作?



不,不会,因为网络必须具有相同的协议-PAGP或LACP,因为它们彼此不兼容。

考虑一些用于组织EtherChannel的命令。 首先,您需要分配一个组号,它可以是任何号码。 对于第一个通道组1模式命令,您可以选择5个参数作为选项:on,desirable,auto,passive或active。
在interface子命令中,我们使用channel-group关键字,但是例如,如果您要指定负载平衡,则使用单词port-channel。 考虑什么是负载平衡。

假设我们的交换机A的两个端口连接到交换机B的相应端口。三台计算机连接到交换机B-1,2,3,另一台计算机连接到交换机A,编号为4。



当流量从4号计算机移动到1号计算机时,交换机A将开始在两条通信线路上传输数据包。 负载平衡方法使用发件人MAC地址的散列,以便第四台计算机上的所有流量仅通过两条通信线路之一。 如果将5号计算机连接到交换机A,则由于负载平衡,该计算机的流量将仅沿着一条较低的通信线路移动。



但是,这不是典型的情况。 假设我们有一个云Internet,并且一台交换机A与三台计算机相连的设备。 Internet流量将使用此设备的MAC地址(即特定端口的地址)定向到交换机,因为此设备是网关。 因此,所有传出流量都将具有该设备的MAC地址。



如果我们将通过三条通信线路与其连接的交换机B置于交换机A之前,那么交换机B沿交换机A的方向的所有流量都将沿着其中一条线路奔涌,这与我们的目标不符。 因此,我们需要为此开关设置平衡参数。



为此,请使用port-channel load-balance命令,其中目标IP地址用作选项参数。 如果这是1号计算机的地址,则流量将沿第一行冲动,如果3号计算机-则沿第三行冲动,如果您指定第二台计算机的IP地址,则将沿中间行。



为此,该命令在全局配置模式下使用port-channel关键字。

如果要查看通道中包含哪些链接以及使用了哪些协议,那么在特权模式下,您需要输入show etherchannel summary命令。 您可以使用show etherchannel load-balance命令查看负载平衡设置。

现在,在Packet Tracer程序中考虑所有这些问题。 我们有2个通过两个链接连接的交换机。 STP将开始工作,并且这四个端口之一将被阻止。



我们进入SW0的设置,然后输入show spanning-tree命令。 我们看到STP正常运行,并且可以检查Root ID和Bridge ID。 对第二个交换机使用相同的命令,我们将看到第一个交换机SW0是根交换机,因为它与SW1不同,具有相同的Root和Bridge标识符。 此外,还会显示一条消息,即SW0是根-“此网桥是根”。



根交换机的两个端口均处于“指定”状态,第二个交换机的被阻止端口表示为“备用”,第二个端口被表示为根端口。 您会看到STP如何完美地执行所有必要的工作,并自动建立连接。

我们激活PAGP协议,为此,在SW0的设置中,我们将依次输入int f0 / 1和channel-group 1模式的命令,其中包含5个可能的参数之一,我想使用。



您会看到线性协议首先被关闭,然后又重新打开,即所做的更改生效并创建了端口通道1接口。



现在让我们进入f0 / 2界面,并输入所需的相同命令channel-group 1模式。



您会看到,现在上方链接的端口已标记为绿色,而下方链接的端口已标记为橙色。 在这种情况下,就不会有自动混合端口模式,因为同一交换机的所有接口必须配置相同的命令。 可以在第二个交换机上使用自动模式,但是在第一个交换机上,所有端口都应以相同的模式工作,在这种情况下,这是理想的。

我们将进入SW1的设置,并在接口范围int范围f0 / 1-2中使用该命令,以便不要为每个接口分别手动输入命令,而是使用一个命令进行配置。

我使用channel-group 2 mode命令,但是我可以使用1到6之间的任何数字来表示第二个交换机的接口组。 由于通道的另一侧设置为期望模式,因此此开关的接口必须处于期望或自动模式。 我选择第一个参数,并按需要输入channel-group 2 mode并按Enter。
我们看到一条消息,说明通道接口Port-channel 2已创建,并且端口f0 / 1和f0 / 2依次从关闭状态切换到打开状态。 以下是一条消息,指出端口通道2接口已打开,并且该接口的线路协议也已打开。 现在,我们已经形成了EtherChannel聚合通道。

您可以通过转到开关SW0的设置并发出show etherchannel summary命令来验证这一点。 您将看到各种标志,稍后我们将进行讨论,然后使用1个通道将第1组分组,聚合器的数量也为1。Po1表示PortChannel 1,名称(SU)代表S-级别2的标志,U-使用。 以下是使用的PAGP协议,聚合到通道中的物理端口为Fa0 / 1(P)和Fa0 / 2(P),其中P标志指示这些端口是PortChannel的一部分。

我对第二个开关使用相同的命令,并且SW1的类似信息也会出现在CLI窗口中。



我在SW1设置中输入show spanning-tree命令,您可以看到PortChannel 2代表一个逻辑接口,与两个单独端口19的成本相比,它的成本已经降低,现在等于9。



让我们对第一个开关执行相同的操作。 您会看到Root参数没有更改,但是现在在两个交换机之间而不是两个物理链接之间,存在一个逻辑接口Po1-Po2。



让我们尝试用LACP替换PAGP。 为此,在第一个开关的设置中,我将命令用于接口范围int range f0 / 1-2。 如果我现在输入channel-group1 mode active命令来启用LACP,它将被拒绝,因为端口Fa0 / 1和Fa0 / 2已经是使用不同协议的通道的一部分。



因此,我必须先输入no channel-group 1 mode active命令,然后才使用channel-group1 mode active命令。 让我们对第二个开关进行相同的操作,首先输入no channel-group 2命令,然后输入channel-group 2 mode active命令。 如果查看接口参数,可以看到Po2再次打开,但仍处于PAGP协议模式。 这是不正确的,因为我们现在有了LACP,在这种情况下,Packet Tracer程序会错误显示参数。
为了解决这种差异,我使用了一个临时解决方案-创建另一个PortChannel。 为此,我键入以下命令:int range f0 / 1-2,没有通道组2,然后激活通道组2模式命令。 让我们看看这如何影响第一个开关。 我输入了show etherchannel summary命令,然后看到Po1再次显示为使用PAGP。 这是Packet Tracer模拟的问题,因为PortChannel当前处于禁用状态,我们根本不需要通道。

我回到第二个交换机的CLI窗口,然后发出show etherchannel summary命令。 现在,Po2显示为带有索引(SD),其中D表示向下,即通道不起作用。 从技术上讲,存在PortChannel,但未使用,因为没有端口与之关联。
我在第一个开关的设置中输入int range f0 / 1-2且没有channel-group 1命令,然后使用channel-group 2 mode active命令在编号2下创建一个新的通道组。 然后,在第二个开关的设置中执行相同的操作,只是现在通道组的编号为1。

现在,在第一台交换机上创建了一个新的Port Channel 2组,在第二台交换机上创建了Port Channel 1,我只是交换了组的名称。 如您所见,从技术上讲,我在第二个交换机上创建了一个新的端口通道,现在它以正确的参数显示-输入show etherchannel summary命令后,我们看到Po1(SU)使用LACP。

我们在SW0开关的CLI窗口中看到了完全相同的图片-新的Po2(SU)组正在运行LACP。



考虑处于活动状态的接口与始终处于打开状态的接口之间的区别。 我将使用int range f0 / 1-2命令和channel-group 3 mode on命令为交换机SW0创建一个新的信道组。 在此之前,必须使用no channel-group 1和no channel-group 2命令删除通道组1和2。

对第二个开关执行相同的操作-删除通道组1和2,并在命令通道组3模式打开的情况下创建组3。 现在,进入SW0的设置并使用show etherchannel summary命令。 您将看到新的Po3通道已经可以使用,不需要任何初步操作,例如PAGP或LACP。



它会立即打开,而无需关闭然后再打开端口。 对SW1使用相同的命令,我们将看到Po3在这里不使用任何协议,也就是说,我们创建了一个静态EtherChannel。

思科声称,为获得广泛的网络可用性,您需要忽略PAGP,而将静态EtherChannel用作更可靠的链路聚合方式。
我们如何平衡负载? 我返回到SWI交换机的CLI窗口并发出show etherchannel load-balance命令。 您会看到负载均衡是基于源MAC地址的MAC地址完成的。



通常,平衡使用此特定参数,但有时它不符合我们的任务。 如果要更改此平衡方式,则需要进入全局配置模式并输入port-channel load-balance命令,此后系统将提示该命令可能的参数。



如果指定端口通道负载均衡src-mac参数,即指定源MAC地址,则将启用哈希功能,该哈希功能将指示应使用哪个端口(属于此EtherChannel)来传输流量。 每次源地址相同时,系统将使用此特定的物理接口发送流量。


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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN466427/


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