7. Агрегация портов
Понятие
Агрегация интерфейсов Ethernet - есть объединение нескольких физических портов (агрегируемых, bundled) Ethernet в один логический порт (bundle)
Агрегация работает за счет изменения логики коммутации:
Отправляемый в агрегатный интерфейс кадр по некоторому алгоритму отправляется в исходящий буфер одного из физических интерфейсов
Коммутация между агрегируемыми интерфейсами не выполняется
Изначально описана в стандарте IEEE 802.3ad-2000, затем в IEEE 802.1AX-2008
Разработана компанией Kalpana, производителем первых Ethernet-коммутаторов
Фирменное название у Cisco - EtherChannel
Балансировка
Порты в агрегатном канале загружаются одновременно, но не обязательно равномерно
При отказе одного из физических интерфейсов кадры в такие порты не отправляются, а кадры, уже находящиеся в буфере, теряются
Варианты схем балансировки:
Active-backup
Кадры отправляются и принимаются по одному физическому интерфейсу, другие подключаются когда упадет основной линк
Можно обойтись без настройки на другом конце канала
Round-robin
Отправка кадров по очереди в каждый интерфейс
Load-based
Кадр отправляется в менее загруженный порт и задерживается (распространено в оборудовании Brocade)
Application-based (flow-based)
Балансировщик анализирует содержимое кадра и направляет кадр в тот же порт, в который отправлялись предыдущие кадры того же потока
Балансировка обычно не отслеживает состояние потока
Кадры новых приложений могут отправляться в более загруженные порты
Загрузка физических портов приложениями может изменяться во времени
Преимущества и недостатки
Повышает надежность канала
При удачно выбранном механизме балансировки повышается теоретически доступная полоса пропускания
Гарантированная скорость равна скорости одного интерфейса
При неудачно выбранном механизме балансировки скорость не повышается
Возможна смена порядка кадров (reordering)
Требования к топологии
Агрегировать можно только порты, подключенные к одному и тому же удаленному устройству (иначе тяжело будет определить петлю)
Рекомендуется агрегировать однотипно настроенные порты
Особенность балансировщика Cisco - использование 3 бит энтропии и агрегация до 8 портов (плюс 8 в бэкап)
Балансировка Cisco:
Flow-based по-умолчанию
Выполняется XOR (логическое ИЛИ)
Считается хэш (например, прогоняет IP адрес через математическое выражение) который приводит к значению в три бита. Это значение определяет интерфейс для отправки кадра
Процедура контроля агрегации
Перед включением портов необходимо проверить топологию
Все порты подключены к одному и тому же удаленному устройству
Все порты на удаленном устройстве тоже агрегированы в логический канал, иначе получится полупетля
Статическая агрегация - ничего не проверяется
LACP (Link Aggregation Control Protocol) - протокол 802.3ad/802.1AX
PAgP (Port Aggregation Control Protocol) - проприетарный протокол Cisco
Статическая агрегация
Контроль топологии не производится
При неправильной настройке возможно возникновение полупетли
LACP
Вложение slow-protocols (термин стандарта 802.3)
Multicast-адрес: 01:80:С2:00:00:02
EtherType 0x8809, код субпротокола 0x01
Отправляет кадры по таймеру
Обнаруживает непрямые отказы канала (порт номинально Up, но по факту данные не ходят)
Нормальный таймер - раз в 30 секунд, быстрый таймер - раз в секунду, других таймеров нет
Два режима работы
Active - устройство посылает LACPDU безусловно
Passive - LACPDU отправляются только после получения LACPDU от соседа
До 16 портов в группе, из которых максимум 8 активны
Производит проверку топологии путем отправки LACPDU и выявляет некорректную настройку и отказы канала
PAgP
Вложение, характерное для протоколов Cisco
Multicast-адрес 01:00:0С:СС:СС:СС
LLC/SNAP вложение, код протокола 0x0104
Отправляет кадры в каждый физический порт
По умолчанию работает в silent-режиме (если на порту не получены PAgP-сообщения - порт переходит в Up)
Обнаруживает непрямые отказы канала
Нормальный таймер - раз в 30 секунд, быстрый таймер - раз в секунду
Два режима работы: desirable и auto
До 8 портов в группе
Расширение Enhanced PAgP обнаруживает Dual-Active отказ VSS
Проверка топологии производится путем отправки PAgP PDU
L3-агрегация
Агрегатный порт может работать в режиме routed port
Кадры, приходящие на "чужие" MAC-адреса, не передаются на коммутацию
Кадры, приходящие на "свои" MAC-адреса передаются обработчику L3
Сменить режим на "горячую" нельзя, то есть уже созданный агрегат в L3 перевести через "no switchport" нельзя
Также нельзя добавить L2-порты в L3-агрегат и наоборот
Настройка агрегатного интерфейса
При создании агрегата настройки копируются из первого порта группы
Изменения настройки агрегатного интерфейса применяются ко всем физическим портам, входящим в эту агрегатную группу
Изменения настройки физического порта влияют только на порт
Агрегируемые физические порты могут быть в состояниях:
bundled - все в порядке, порт агрегирован
stand-alone - порт работает, но не агрегирован
suspended - порт настроен противоречиво по отношению к группе
Если на интерфейсе указать заранее, какой протокол использовать для согласования, то консоль не даст настроить агрегат с другим протоколом и выдаст информационное сообщение:
Если удалить Etherchannel, то коммутатор отключает порты, которые входили в агрегат, для избежания петли коммутации.
Диагностика агрегации
Работают привычные команды для физических интерфейсов:
MAC-адрес для агрегата будет выбран самый большой MAC с активных
BW - математическая сумма скоростей интерфейсов, она же будет учитываться в маршрутизации для метрик
Members in this channel: Gi0/0 Gi0/1 - физические интерфейсы в агрегате
Сводная таблица агрегатных портов
Базовая диагностика
Продвинутая диагностика
Управление балансировкой
Балансировка настраивается только для исходящих кадров
Балансировка включается для всего коммутатора
Варианты балансировки:
src-mac - все кадры от одного MAC-адреса отправляются с одного порта
dst-mac - все кадры на один и тот же MAC-адрес отправляются с одного порта
src-ip - все кадры (пакеты) от одного IP отправляются с одного и того же порта
dst-ip - все кадры на один и тот же IP отправляются с одного и того же порта
src-dst-mac (-ip) - для определения выходного порта берется результат функции XOR от MAC-адресов (IP-адресов) отправителя и получателя
Текущий вариант балансировки:
Last updated