网络互联技术与实践第5章：交换机之间的链路聚合

EthernChannel
图5.1 以太通道技术
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
以太信道技术主要应用于以下场合： 交换机与交换机之间的连接：分布层交换机到核心层交 换机或核心层交换机之间。 交换机与服务器之间的连接：集群服务器采用多网卡与 交换机连接提供集中访问。 交换机与路由器之间的连接：交换机和路由器采用端口 聚合可以解决广域网和局域网连接瓶颈。 服务器与路由器之间的连接：集群服务器采用多网卡与 路由器连接提供集中访问。特别是在服务器采用端口聚合 时，需要专有的驱动程序配合完成。
5.2.3 以太信道协商协议
（1）将以太信道内的所有端口指定到同一个VLAN，或者 将其都配置为trunk端口；如果将以太信道配置为trunk，在以 太信道内所有的端口上配置相同的trunk模式。在以太信道内的 各端口上配置不同的trunk模式会引起意想不到的结果；在 trunking以太信道内，通道内所有端口上支持的VLAN的范围相 同。如果各个端口支持的VLAN范围不相同，即使设为Auto或 者Desirable模式，端口也不会形成以太信道； （2）不要将以太信道内的端口置为动态VLAN端口，这会 严重影响交换机的性能；具有GARP，GVRP或者QOS配置不同 的端口不会形成以太信道；如果一个端口上配置了对广播的限 制，将广播限制配做以通道内所有端口百分比为单位的限制.如 果使用“包每秒”形式的广播限制，则在超过广播限制的1秒钟 内，单播数据包可能丢失； （3）启动安全策略的端口不能形成以太信道，对于以太信 道内的端口，不能启动端口上的安全功能；
5.2.3 以太信道协商协议
开（on） 用户可配 置模式 关（off） 自动（auto） 希望（desirable）
5.2.3 以太信道协商协议
2. 链路聚合控制协议 链路聚合控制协议是一种基于标准的协议，可替代 PagP，它是由IEEE 802.3ad（链路聚合）定义的。交换 机通过具有以太信道功能的端口交换LACP分组。 如果希望使用LACP处理通道，可以使用active和 passive两种模式。在LACP中，要启动自动的以太信道 配置，至少需要将链路的一端配置成Acitvie模式来启动 通道，因为处于passive模式的端口只会被动地响应初始 化请求，而不会发起LACP数据包。
5.2.4 以太信道配置
1. 配置PagP以太信道
要配置交换机端口使其进行PagP协商（默认配置），可 使用下列命令： Switch(config)#interface type mod/num Switch(config-if)#channel-protocol pagp Switch(config-if)#channel-group number mode [on|off|auto［non-silent］| desirable [non-silent]] 要指定在组成以太信道的链路之间实现负载均衡（帧分配） 技术，需要使用如下命令： switch (config)#port-channel load-balance ?
源和目的 MAC 地 XOR 址 源端口号 位 目的端口号 源和目的端口号 位 XOR
5.2.3 以太信道协商协议
以太信 道协商 协议
端口聚合协议（PAgP，Port Aggregation Protocol）,它是Cisco的专用解决方案
链路聚合控制协议（LACP，Link Aggregation Control Protocol），它是基于 IEEE 802.3ad标准的。
5.2.2 以太信道的帧分配和负载均衡
2. 配置以太信道的负载均衡
Method值 Src-ip Dst-ip Src-dst-ip Src-mac Dst-mac Src-dst-mac src-port Dst-port Src-dst-port 散列输入 源IP地址 目的IP地址 源和目的IP地址 源MAC地址 目的MAC地址 散列算法 位 位 XOR 位 位 交换机型号 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500/3750/3560/2970 6500/4500 6500/4500 6500/4500
Switch 1 StackWise Port Connections Switch 2 Switch 3
Channel group1
Switch A
Switch 3 图5.4堆叠交换机上的以太网通道示例
图5.3单一交换机上的以太网通道示例
5.2.2 以太信道的帧分配和负载均衡
1. 在以太信道中分配流量 以太信道中的 流量以确定的方式 在各条捆绑的链路 之间分配。然而， 负载不一定在所有 链路之间平均分配， 散列 算法 相反，将根据散列 算法的结果将帧转 发到特定链路上。
5.2.4 以太信道配置
2. 配置LACP以太信道
要配置交换机端口使其进行LACP协商，可使用下列 命令： Switch(config)#lacp system-priority priority Switch(config)#interface type mod/num Switch(config-if)#channel-protocol lacp Switch(config-if)#channel-group number mode [on | passive | active] Switch(config)#lacp system-priority priority
5.2.3 以太信道协商协议
1. 端口聚合协议 交换机通过支持以太信道的端口交换PagP分组。本 地交换机标识邻居、获悉其端口组功能把将其同自己的端 口组功能进行比较。邻居设备ID和端口组功能相同的端口 捆绑在一起，形成一条双向的点到点的以太信道链路。 PagP只在配置的静态VLAN中或中继模式相同的端 口上建立以太信道。如果某个被捆绑的端口发生变化， PagP将动态地修改以太信道参数。
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
400Mb
核心层
400Mb 400Mb 400Mb
分布层
图5.2使用以太通道的网络配置
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
Catalyst 3750交换机堆叠
Catalyst 3750交换机堆叠 Channel group1 StackWise Port Connections Switch 1 Switch 2 Switch A
第5章：交换机之间的链路聚合
5.2 相关知识
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念 5.2.2 以太信道的帧分配和负载均衡 5.2.3 以太信道协商协议
5.2.4 以太信道配置的指导原则
5.2.5 以太信道配置
5.2.6 以太信道故障排除
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
10G以太信道（10Gigabit EtherChannel）
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
以太信道能从组合将2～8条标准的以太链路（最高 160Mb/s）到一条逻辑信道，到组合将2～8条快速以太链 路（最高1.6Gb/s）到一条逻辑信道，再到组合将2～8条 10G以太链路（最高160Gb/s）到一条逻辑信道。 以太信道将2～8条链路捆绑为一组逻辑链路，如图 5.1所示。并且当捆绑的链路中有一条出现故障时，以太信 道能继续运行，以及当故障链路恢复后能重新将其加入到 捆绑链路中。以太信道常与以太网Trunk同时使用，并且 支持IEEE802.1Q和ISL两种以太网trunk技术。
把聚合（绑定）多条平行链路，这种方法被称为以太 信道技术。以太信道（EtherChannel）通过把多条链路聚 集成一条逻辑链路来将干道的速度提升到160Mb/s到 160Gb/s。 标准以太信道 以太信 道技术 快速以太信道（FEC，Fast EtherChannel）
吉比特以太信道（GEC，Gigabit EtherChannel）
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
以太信道能从组合将2～8条标准的以太链路（最高 160Mb/s）到一条逻辑信道，到组合将2～8条快速以太链 路（最高1.6Gb/s）到一条逻辑信道，再到组合将2～8条 10G以太链路（最高160Gb/s）到一条逻辑信道。 以太信道将2～8条链路捆绑为一组逻辑链路，如图 5.1所示。并且当捆绑的链路中有一条出现故障时，以太信 道能继续运行，以及当故障链路恢复后能重新将其加入到 捆绑链路中。以太信道常与以太网Trunk同时使用，并且 支持IEEE802.1Q和ISL两种以太网trunk技术。
源IP地址 目标IP地址
源IP地址和目标IP地址的组合
源MAC地址和目标MAC地址 的组合 TCP/UDP端口号
5.2.2 以太信道的帧分配和负载均衡
2. 配置以太信道的负载均衡
对MAC地址或IP地址执行散列运算，还可以只对源地址、 目标地址或两者执行散列运算。要指定在以太信道的链路之间 分配帧的方法，在全局配置模式下使用如下命令： Switch(config)#port-channel load-balance method 默认配置是使用源IP地址与目标IP地址进行异或运算 （Src-dst-ip）。Catalyst3750和3560默认使用src-mac进行第 2层交换。如果在以太信道上使用第3层交换，将总是使用Srcdst-ip，即它是不可配置的。 选择均衡方法时，应使用变化最大的，还要考虑网络使用 的编制类型。如果大部分数据流都是IP分组，根据IP地址或 TCP/UDP端口号进行负载均衡是合理的。
5.2.1以太信道（EtherChannel）概念
100/1000 Ethernet 1
100/1000 Ethernet 2 100/1000 Ethernet 3 EthernChannel
100/1000 Ethernet 4
100/1000 Ethernet 5 100/1000 Ethernet 6 100/1000 Ethernet 7 100/1000 Ethernet 8
5.2.3 以太信道协商协议
（4）如果以太信道内的端口被IGMP组播过滤使用，则必须 将PAgP和LACP中的以太信道模式设置为OFF，不能使用其他 的模式； （5）如果端口是交换端口分析器(SPAN，switchde port analyzer)的目的的端口也不能形成以太信道；如果其中任何一 个端口的协议过滤设置不一致也无法形成以太信道； （6）每个以太信道最多能能包含8个配置兼容的以太接口； 同一个以太信道内的所有接口的速率和双工模式要求相同； （7）启动以太信道内的所有接口。如果你关闭了以太信道 内的一个接口，它会被作为链路状态故障处理，其上的通信会 转移到以太信道内剩余的接口上； （8）STP端口开销值不同的wk.baidu.com口只要配置兼容就能形成以 太信道.在端口上配置不同的STP端口开销本身不会导致接口由 于不兼容而无法形成以太信道。但是，在一个以太信道内的所 有接口上，最好将STP端口开销配置为一样；
第5章：交换机之间的链路聚合
5.1 任务描述 随着实验中心学生机房计算机数量的增加，学生在使用 网络的过程中，实验中心的交换机的核心交换机之间的连接 采用100Mbps，在网络访问高峰阶段实验中心和核心交换机 之间的网络流量比较大，已经超过了100Mbps，成为一个瓶 颈，如何提高实验中心和核心交换机的网络带宽呢？ 目前通常采用的办法是升级网络系统，将快速以太网升 级到吉比特以太网，这样实验中心和核心交换机之间的网络 带宽达到了1000Mbps，但这样就需要更换核心交换机和实验 中心的交换机，成本较高，经常检测发现，高峰阶段实验中 心和核心交换机之间的网络流量一般在150Mbps到250Mbps 之间。那有没有其它的解决方案呢。这时有人提出了能不能 采用交换机之间链路聚合的方式来提高交换机之间的连接带 宽呢？