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Link Aggregation Switch – Como funciona? Configuração e troubleshooting

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Entenda como funciona o Etherchannel, quais são os tipos de configuração e balanceamento de interface.

O equipamento Cisco permite realizar agregação de enlaces com finalidade de aumentar a largura de banda disponível através da tecnologia Etherchannel.

Podemos realizar agregação nas interfaces FastEthernet, GigaEthernet, 10GigaEthernet.

A tecnologia etherchannel permite uma distribuição que não chega a ser um balanceamento de carga perfeito, mas permite uma correta distribuição de tráfego.

Para agregação de interfaces que compõem um Etherchannel é necessário que todas tenham a mesma configuração de velocidade, duplex, VLAN que transportam, VLAN nativa e em caso de ser necessário idêntica configuração de STP.

link Aggregation switch configuração

ETHERCHANNEL – DISTRIBUIÇÃO DE TRÁFEGO

 O tráfego é distribuído através dos enlaces do Etherchannel de maneira determinística. A distribuição do tráfego dependerá do algoritmo de criptografia aplicado. O algoritmo pode usar o endereço IP de origem, de destino, etc.

Se somente um IP ou número de porta são computados em um hash (combinação de valores), o switch reenvia cada quadro utilizando um ou mais bits de baixa ordem do valor hash como índice dentro dos enlaces que formam o etherchannel. Se dois endereços IPs ou números de portas são computados no hash, o switch leva a cabo uma operação XOR (OR exclusiva) em um ou mais dos bits de baixa ordem do endereço IP ou porta TCP/UDP como índice dentro dos enlaces que formam o EtherChannel.

 

Number of Ports in the EtherChannel Load Balancing
8 1:1:1:1:1:1:1:1
7 2:1:1:1:1:1:1
6 2:2:1:1:1:1
5 2:2:2:1:1
4 2:2:2:2
3 3:3:2
2 4:4

 

O seguinte comando é utilizado para configurar o modo que as quadros são enviadas em um Etherchannel.

Switch(config)#port-channel load-balance method

 É possível escolher os seguintes parâmetros de method:

  • SRP-IP: Endereço IP de origem
  • DST-IP: Endereço IP de destino
  • SRC-DST-IP: Endereço IP de origem e destino
  • SRC-MAC: Endereço MAC de origem
  • DST-MAC: Endereço MAC de destino
  • SRC-DST-MAC: Endereço MAC de origem e destino
  • SRC-PORT: Porta (camada 4) de origem
  • DST-PORT: Porta de destino
  • SRC-DST-PORT: Portas de origem e destino

Por padrão para os Catalyst 2970 e 3560 é src-mac, switching de camada 2, e src-dst-ip para camada 3.

Devemos prestar atenção para configuração de Etherchannel com roteador, devido que os routers utilizam “burned-in MAC” nos quadros ethernet, incluso quando enviam dados desde diferentes endereços IPs. Isso quer dizer que a MAC de destino será sempre o mesmo.

Temos que escolher um método de balanceamento de carga que permita uma maior distribuição de dados entre os enlaces, por exemplo, se a maioria do tráfego é IP o melhor será fazer balanceamento de carga por IP ou número de portas TCP/UDP. No caso de que o switch encontrasse com o tráfego não IP passaria para o seguinte método que é distribuir os quadros de acordo com o endereço MAC.

Os switches proporcionam proteção de loops dentro de um EtherChannel.

Quando recebe um broadcast ou multicast em uma das portas do EtherChannel não volta a reenviar para o resto dos membros associados a esse EtherChannel.

ETHERCHANNEL – PROTOCOLOS DE NEGOCIAÇÃO

 Atualmente existem duas opções para utilizar como protocolo de negociação em Etherchannel:

  • PagP, proprietário de Cisco
  • LACP, como solução aberta.

membros associados a esse EtherChannel.

ETHERCHANNEL – PROTOCOLO PAGP

 PAgP (Port Aggregation Protocol) é um protocolo proprietário Cisco. Os pacotes PAgP são trocados entre switches através dos enlaces associados.

Os vizinhos são identificados e suas capacidades comparadas com as capacidades locais.

Para que forme o EtherChannel as portas devem estar configuradas de maneira idêntica. É melhor sempre realizar qualquer modificação sobre a interface EtherChannel, dessa maneira a modificação afetará a todos os membros assegurando assim que não tenha conflito de configuração entre portas.

Existem dois modos de configurar o PAgP. Modo ativo, desirable, no qual o switch tentará formar um Etherchannel de maneira ativa, e modo passivo, auto, que o switch responderá a solicitações para formar o EtherChannel.

ETHERCHANNEL – PROTOCOLO LACP

Link Aggregation Control Protocol é a opção aberta e definida no padrão 802.3ad. O funcionamento é muito parecido com o PapP, mas o LACP atribui regras a cada um dos extremos baseado na prioridade do sistema, que combina 2 bytes de prioridade mais 6 da MAC.

As portas são selecionadas e ativadas de acordo com o valor port priority (2 bytes de prioridade seguido de 2 bytes do número da porta), o valor mais baixo indica maior prioridade. Podemos definir até 16 enlaces por cada EtherChannel.

Existem dois modos de configurar o LACP. Modo ativo (active),o switch tentará formar um Etherchannel de maneira ativa, e modo passivo (passive), o switch responderá as solicitações para formar o EtherChannel.

ETHERCHANNEL – COMANDOS DE CONFIGURAÇÃO 

Etherchannel pode ser configurado de forma manual o dinamicamente utilizando os protocolos de negociação LACP ou PAgP, entretanto a configuração dependerá da opção mais adequada escolhida para cada caso.

O modo on é um modo de configuração no qual se estabelece toda a configuração da porta de forma manual, não existe nenhum tipo de negociação entre as portas para estabelecer um grupo. Em este tipo de configuração é necessário que ambos extremos estejam em on.

Switch(config)# interface type mod/num
Switch(config-if)# channel-group number mode on

CONFIGURAÇÃO PROTOCOLO PAGP

Para a configuração de EtherChannel a criação do PortChannel é realizada automaticamente a partir da configuração do ChannelGroup, levando associada à mesma numeração.

Os comandos necessários para essa configuração são as seguintes:

Switch(config)# Interface type mod/num
Switch(config)# channel-protocol pagp
Switch(config)# channel-group number mode {on | [auto |desirable} [non-silent]}

O comando Channel-protocol pode não estar disponível em alguns modelos antigos nos casos que somente existe o modo pagp.

A interface EtherChannel é a interface lógica que agrupará a todos os enlaces membros do EtherChannel e pode tornar um valor entre 1 e 64.

Por padrão PAgP opera em um submodo silente, tanto em modo desirable como em modo auto, permitindo formar o EtherChannel incluso se não recebem pacotes PAgP de outro extremo. Esse comportamento é simples, não sempre podemos assumir que o outro extremo será outro dispositivo Cisco, por exemplo, se no lugar do switch existe um servidor de arquivos, será capaz de formar o etherchannel.

Se soubermos que o dispositivo conectado será Cisco, haverá comunicação PAgP, então é recomendável a utilização do parâmetro non-silent.

Os seguintes comandos é um exemplo de configuração:

Switch(config)# port-channel load-balance src-dst-port
Switch(config)# Interface range 4/2 – 5
Switch(config-if)# channel-protocol pagp
Switch(config-if)# channel-group 1 mode desirable non-silent

 

CONFIGURAÇÃO PROTOCOLO LACP

A configuração LACP é similar a PAgP.

Utilizam-se os seguintes comandos:

Switch(config)# lacp system-priority priotity
Switch(config)# interface type mod/num
Switch(config-if)# channel-protocol lacp
Switch(config-if)# channel-group number mode {on | passive | active}
Switch(config-if)# lacp port-priority priority

O primeiro passo é atribuir a prioridade (entre 1 e 65535 onde 32768 é o default) para decidir quem iniciará a criação do EtherChannel. No caso de empate, ganha a MAC mais baixa.

Cada interface deve estar associada ao mesmo número de Etherchannel (entre 1 e 16) e configurada como active ou pasive.

É possível configurar mais interfaces do que as permitidas no EtherChannel para que entrem em funcionamento no caso de que falhe alguma das interfaces ativas.

Utilizando o comando lacp port-priority atribuímos prioridades (entre 1 a 65535) levando em consideração o valor mais baixo para maior prioridade.

Configuração de exemplo:

Switch(config)# lacp system-priority 100

Switch(config-if)# interface range gig 2/1 – 4, gig 3/1–4
Switch(config-if)# channel-protocol lacp
Switch(config-if)# channel-group 1 mode active
Switch(config-if)# lacp port-priority 100
Switch(config-if)# exit
Switch(config)# Interface range gig 2/5 – 8 , gig 3/5 – 8
Switch(config-if)# channel-protocol lacp
Switch(config-if)# channel-group 1 mode active

EHERCHANNEL – THOUBLESHUTING

Devemos levar em consideração os seguintes pontos:

  • Se utilizarmos o modo on não se enviará pacotes LACP o PAgP, ambos os extremos devem estar em modo
  • Os mode active (LACP) o desirable (PAgP) perguntarão ativamente ao outro extremo.
  • Os modos passive (LACP) ou auto (PAgP) participarão do EtherChannel, mas só se recebem primeiro pacotes do outro extremo.
  • PAgP modo desirable e auto por default contém o parâmetro silent, então poderão formar o etherchannel inclusive se não escutam pacotes desde o outro extremo.

Para a verificação do EtherChannel podemos utilizar os seguintes comandos:

  • show etherchannel summary
  • show etherchannel port
  • show etherchannel port-channel
  • show etherchannel detail
  • show etherchannel load-balance
  • show lacp sys-id
Switch# show etherchannel summary
Number of channel-groups in use: 4
Number of aggregators:           4
Group  Port-channel  Protocol    Ports
------+-------------+-----------+-----------------------------------------------
10     Po10(SU)        LACP      Gi1/0/48(P) Gi2/0/48(P)
20     Po20(SU)        LACP      Gi1/0/47(P) Gi2/0/47(P)
30     Po30(SU)        LACP      Gi1/0/1(P)  Gi1/0/2(P) 
40     Po40(SU)        LACP      Gi2/0/1(P)  Gi2/0/2(P) 


Switch #show etherchannel load-balance
EtherChannel Load-Balancing Configuration:
src-mac


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