EtherChannel(Agrégation de liaisons)

Introduction

L'agrégation de liaisons est la capacité à créer une liaison logique en utilisant plusieurs liaisons physiquesentre deux périphériques. Cela permet de partager la charge entre les liaisons physiques et d'éviter que STPbloque un ou plusieurs liaisons. EtherChannel est une forme d'agrégation de liaisons utilisée dans les réseauxcommutés.

Agrégation de liaisons

Introduction à l'agrégation de liaisons

Dans la figure ci-dessous, le trafic provenant de plusieurs liaisons (généralement 100 ou 1000 Mbit/s) estagrégé sur le commutateur d'accès et doit être envoyé aux commutateurs de distribution. En raison del'agrégation du trafic, des liaisons avec une bande passante plus élevée doivent être disponibles entre lescommutateurs d'accès et de distribution.

Il peut être possible d'utiliser des liaisons plus rapides, 10 Gbit/s par exemple, pour la liaison entre lescommutateurs de couche d'accès et de couche de distribution. Cependant, ajouter des liaisons plus rapides estcoûteux. En outre, à mesure que la vitesse augmente sur les liaisons d'accès, même le port le plus rapidepossible sur la liaison agrégée n'est plus assez rapide pour agréger le trafic provenant de toutes les liaisonsd'accès.

Il est également possible de multiplier le nombre de liaisons physiques entre les commutateurs pouraugmenter la vitesse globale de la communication entre deux commutateurs. Cependant, par défaut, STP estactivé sur les commutateurs. STP bloque les liaisons redondants pour éviter les boucles de routage.

Par conséquent, la meilleure solution consiste à implémenter une configuration EtherChannel.

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Avantages de l'EtherChannel

La technologie EtherChannel a initialement été développée par Cisco comme une technique de réseau localentre deux commutateurs permettant de regrouper plusieurs ports Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet en unseul canal logique. Quand un EtherChannel est configuré, l'interface virtuelle résultante est appelée un canalde port. Les interfaces physiques sont regroupées dans une interface de canal de port.

La technologie EtherChannel présente de nombreux avantages :

• La plupart des tâches de configuration peuvent être réalisées sur l'interface EtherChannel plutôt quesur chaque port, ce qui assure la cohérence de la configuration sur toutes les liaisons.

• Un EtherChannel repose sur les ports de commutation existants. Il n'est pas nécessaire de mettre àniveau la liaison vers une connexion plus rapide et plus coûteuse pour avoir davantage de bandepassante.

• L'équilibrage de la charge se fait entre les liaisons appartenant au même EtherChannel. En fonctionde la plate-forme matérielle, une ou plusieurs méthodes d'équilibrage de charge peuvent êtreimplémentées. Ces méthodes incluent l'équilibrage de la charge entre les adresses MAC source et dedestination ou entre les adresses IP source et de destination, sur les liaisons physiques.

• EtherChannel crée une agrégation considérée comme une seule liaison logique. Quand plusieursgroupes EtherChannel existent entre deux commutateurs, STP peut bloquer l'un des groupes pouréviter les boucles de commutation. Quand STP bloque l'une des liaisons redondantes, cela bloque latotalité de l'EtherChannel. Cela bloque tous les ports appartenant à cette liaison EtherChannel.Quand il existe uniquement une liaison EtherChannel, toutes les liaisons physiques del'EtherChannel sont actives, car STP considère une seule liaison (logique).

• EtherChannel offre de la redondance car la liaison globale est considérée comme une seuleconnexion logique. En outre, la perte d'une liaison physique dans le canal ne génère pas demodification de la topologie ; un recalcul de l'arbre recouvrant n'est donc pas nécessaire. Ensupposant qu'il existe au moins une liaison physique, l'EtherChannel fonctionne normalement, mêmesi son débit global diminue à cause de la perte d'une liaison dans l'EtherChannel.

Fonctionnement des EtherChannel

Restrictions d'implémentationEtherChannel peut être implémenté en regroupant plusieurs ports physiques sur une ou plusieurs liaisonslogiques EtherChannel.

Remarque : les types d'interface ne peuvent pas être associés, par exemple, Fast Ethernet et Gigabit Ethernetne peuvent pas être associés dans un même EtherChannel.

L'EtherChannel offre une bande passante bidirectionnelle simultanée jusqu'à 800 Mb/s (Fast EtherChannel)ou 8 Gb/s (Gigabit EtherChannel) entre deux commutateurs ou entre un commutateur et un hôte.

Actuellement, chaque EtherChannel peut être composé de huit ports Ethernet maximum, configurés pour êtrecompatibles. Le commutateur Cisco IOS peut actuellement prendre en charge six EtherChannel. Cependant,grâce au développement de nouveaux IOS et à l'évolution des plates-formes, certaines cartes et plates-formespeuvent peut-être prendre en charge un nombre accru de ports dans une liaison EtherChannel, ainsi qu'unnombre accru de Gigabit EtherChannels.

Le but initial d'EtherChannel est d'augmenter les capacités de vitesse de liaisons agrégés entre descommutateurs. Cependant, ce concept fut étendu à mesure de la popularité de la technologie EtherChannel,et désormais, de nombreux serveurs peuvent également prendre en charge l'agrégation de liaisons avecEtherChannel. EtherChannel crée une relation « un à un », c'est-à-dire qu'une liaison EtherChannel relie deuxpériphériques uniquement. Une liaison EtherChannel peut être créé entre deux commutateurs ou entre un

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serveur EtherChannel-enabled et un commutateur. Cependant, le trafic ne peut pas être envoyé à deuxcommutateurs différents par l'intermédiaire de la même liaison EtherChannel.

La configuration de chaque port du groupe EtherChannel doit être cohérente sur les deux périphériques. Siles ports physiques sont configurés en tant que trunks d'un côté, les ports physiques de l'autre côté doiventégalement être configurés en tant que trunks avec le même VLAN natif. En outre, tous les ports de chaqueliaison EtherChannel doivent être configurés en tant que ports de couche 2.

Protocole PagPLe protocole PAgP est un protocole propriétaire de Cisco qui facilite la création automatique de liaisonsEtherChannel. Quand une liaison EtherChannel est configurée grâce à PAgP, des paquets PAgP sont envoyésentre les ports compatibles EtherChannel pour négocier la formation d'un canal. Quand PAgP identifie desliaisons Ethernet associées, il groupe les liaisons dans un EtherChannel. L'EtherChannel est ensuite ajouté àl'arbre recouvrant comme port unique.

S'il est activé, PAgP gère également l'EtherChannel. Les paquets PAgP sont envoyés toutes les 30 secondes.PAgP vérifie la cohérence de la configuration et gère les ajouts de liaison et les défaillances entre deuxcommutateurs. Il garantit que tous les ports ont le même type de configuration quand un EtherChannel estcréé.

La figure ci-dessous illustre les modes pour PagP :

Les modes doivent être compatibles de chaque côté. Si un côté est configuré pour être en mode Auto, il estplacé dans un état passif et attend que l'autre côté entame la négociation EtherChannel. Si l'autre côté estégalement placé en mode Auto, la négociation ne commence jamais et l'EtherChannel ne se forme pas. Sitous les modes sont désactivés en utilisant la commande no, ou si aucun mode n'est configuré,l'EtherChannel est désactivé.

Le mode On (Activé) place manuellement l'interface dans un EtherChannel, sans aucune négociation. Celafonctionne uniquement si l'autre côté est également placé en mode On (Activé). Si l'autre côté est configurépour négocier les paramètres via PAgP, aucun EtherChannel ne se forme car le côté placé en mode On(Activé) ne négocie pas.

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Protocole LACPLACP fait partie d'une spécification IEEE (802.3ad) qui permet de regrouper plusieurs ports physiques pourformer un seul canal logique. LACP permet à un commutateur de négocier un regroupement automatique enenvoyant des paquets LACP à l'homologue. Il assure une fonction semblable à celle de PAgP avec CiscoEtherChannel. LACP étant une norme IEEE, il peut être utilisé pour faciliter les EtherChannel dans desenvironnements multifournisseurs. Sur les périphériques Cisco, les deux protocoles sont pris en charge.

LACP offre les mêmes avantages en matière de négociation que PAgP. LACP permet de créer la liaisonEtherChannel en détectant les configurations de chacun des côtés et en assurant leur compatibilité, afin quela liaison EtherChannel puisse être activée au besoin. La figure illustre les modes pour LACP.

Tout comme avec PAgP, les modes doivent être compatibles de chaque côté pour que la liaison EtherChannelse forme. Le mode On (Activé) est répété, car il crée la configuration EtherChannel de manièreinconditionnelle, sans négociation dynamique PAgP ou LACP.

Configuration du protocole EtherChannel

Instructions de configuration• Prise en charge d'EtherChannel : toutes les interfaces Ethernet sur tous les modules doivent

prendre en charge EtherChannel, sans que les interfaces soient nécessairement contiguës de manièrephysique ou sur le même module.

• Vitesse et mode bidirectionnel : configurez toutes les interfaces d'un EtherChannel pour qu'ellesfonctionnent à la même vitesse et utilisent le même mode bidirectionnel.

• VLAN correspondant : toutes les interfaces d'une liaison EtherChannel doivent être attribuées au

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même VLAN, ou être configurées en tant que trunk.

Plage de VLAN : un EtherChannel prend en charge la même plage autorisée de VLAN sur toutes lesinterfaces dans un trunking EtherChannel. Si la plage autorisée de VLAN n'est pas identique, les interfacesne forment pas un EtherChannel.

Configuration des interfacesLa configuration d'EtherChannel avec LACP est basée sur deux étapes :

Étape 1. Spécifiez les interfaces qui composent le groupe EtherChannel en utilisant la commande de modede configuration globale interface range interface. Le mot-clé range vous permet de sélectionner plusieursinterfaces et de les configurer toutes ensemble. Il est recommandé de commencer par désactiver cesinterfaces, de sorte qu'aucune configuration incomplète n'entraîne d'activité sur la liaison.

Étape 2. Créez l'interface de canal de port avec la commande channel-group identifier mode active dans lemode de configuration de la plage d'interface. L'identificateur spécifie un numéro de groupe de canaux. Lesmots-clés mode active l'identifient comme une configuration EtherChannel LACP.

Dans la Figure ci-dessus, FastEthernet0/1 et FastEthernet0/2 sont regroupés dans le canal de port del'interface EtherChannel 1.

Pour modifier les paramètres de couche 2 sur l'interface port-channel, entrez dans le mode de configurationde l'interface port-channel en utilisant la commande interface port-channel, suivie de l'identificateurd'interface. Dans l'exemple, l'EtherChannel est configuré en tant qu'interface trunk avec des VLAN autorisésspécifiés. Le canal de port de l'interface 1, également illustré dans la Figure ci-dessus, est configuré en tantque trunk avec les VLAN autorisés 1, 2 et 20.

Vérification et dépannage d'un EtherChannel

Il existe plusieurs commandes permettant de vérifier une configuration EtherChannel.

• Tout d'abord, la commande show interface port-channel affiche l'état général de l'interface de port-channel.

• Lorsque plusieurs interfaces de canal de port sont configurées sur le même périphérique, utilisez lacommande show etherchannel summary pour afficher une ligne d'informations unique par canal deport.

• Utilisez la commande show etherchannel port-channel pour afficher des informations concernant

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une interface port-channel spécifique.

• Sur toute interface physique d'une liaison EtherChannel, la commande show interfaces id_interfaceetherchannel peut fournir des informations sur le rôle de l'interface dans l'EtherChannel.

Dépannage de la fonctionnalité EtherChannelToutes les interfaces d'un EtherChannel doivent avoir la même configuration en termes de vitesse et utiliserle même mode bidirectionnel, les mêmes VLAN natifs et autorisés sur les trunks, et le même VLAN d'accèssur les ports d'accès :

• Attribuez tous les ports du EtherChannel au même VLAN, ou configurez-les en tant que trunks. Desports avec des VLAN natifs différents ne peuvent pas former un EtherChannel.

• Lorsque vous configurez un EtherChannel à partir de ports trunk, vérifier que le mode trunking est lemême sur tous les trunks. Des modes trunk incohérents sur des ports EtherChannel peuventempêcher le fonctionnement d'EtherChannel et entraîner la désactivation des ports (état dedésactivation des erreurs).

• Un EtherChannel prend en charge la même plage autorisée de VLAN sur tous les ports. Si la plageautorisée de VLAN n'est pas identique, les ports ne forment pas un EtherChannel.

• Des options de négociation dynamique pour PAgP et LACP doivent être configurées pour êtrecompatibles aux deux extrémités de l'EtherChannel.

RésuméEtherChannel regroupe plusieurs liaisons commutées pour équilibrer la charge sur des chemins d'accèsredondants entre deux périphériques. Tous les ports d'un EtherChannel doivent fonctionner à la mêmevitesse, utiliser le même mode bidirectionnel et les mêmes informations VLAN sur l'ensemble desinterfaces des périphériques aux deux extrémités. Les paramètres configurés dans le mode de configurationde l'interface de canal de port seront également appliqués à chaque interface de cet EtherChannel. Lesparamètres configurés sur chaque interface ne seront pas appliqués à l'EtherChannel ou aux autresinterfaces de l'EtherChannel.

Le protocole PAgP est un protocole propriétaire de Cisco qui facilite la création automatique de liaisonsEtherChannel. Les modes PAgP sont On (Activé), PAgP desirable (PAgP souhaitable) et PAgP auto. LACPfait partie d'une spécification IEEE qui permet également de regrouper plusieurs ports physiques dans unseul canal logique. Les modes LACP sont On (Activé), LACP active (LACP actif) et LACP passive (LACPpassif). PAgP et LACP ne fonctionnent pas ensemble. Le mode On (Activé) existe pour PAgP et LACP, caril crée un EtherChannel de manière inconditionnelle, sans utiliser PAgP ou LACP. Par défaut, aucun moden'est configuré pour EtherChannel.

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