EtherChannel: ترکیب چند لینک در یک اتصال منطقی واحد

به‌جای انتخاب بین افزونگی و پهنای باند، EtherChannel چند لینک فیزیکی را در یک اتصال منطقی واحد ترکیب می‌کند که هر دو را هم‌زمان فراهم می‌کند، بدون اینکه Spanning Tree هیچ‌کدام از لینک‌ها را مسدود کند. این مقاله توضیح می‌دهد EtherChannel چگونه پورت‌ها را با هم بسته‌بندی می‌کند، پروتکل‌های مذاکره PAgP و LACP مورد استفاده برای تشکیل امن یک بسته را مقایسه می‌کند، و دستورات پیکربندی و تأیید ضروری را پوشش می‌دهد.

EtherChannelتجمیع لینکLACP

~6 دقیقه مطالعه · آخرین به‌روزرسانی ۱۸ شهریور ۱۴۰۵

محدودیتی که Spanning Tree روی لینک‌های افزونه اعمال می‌کند

پروتکل Spanning Tree، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، مسئله حلقه را با مسدودکردن همه مسیرها به‌جز یکی بین دو سوئیچ حل می‌کند، حتی وقتی چند لینک فیزیکی بین آن‌ها وجود دارد. این امن است، اما هدررونده: یک کابل فیزیکی دوم، که به‌طور خاص برای افزونگی و پهنای باند اضافه خریداری و نصب شده، کاملاً بی‌کار در حالت مسدود می‌ماند، و هیچ بهره‌ای فراهم نمی‌کند مگر اینکه لینک اصلی شکست بخورد.

EtherChannel واقعاً چه کاری انجام می‌دهد

EtherChannel (پیاده‌سازی سیسکو از Link Aggregation) این را با بسته‌بندی چند لینک فیزیکی بین دو سوئیچ در یک اینترفیس منطقی واحد حل می‌کند. Spanning Tree فقط این یک بسته منطقی را می‌بیند، نه لینک‌های فیزیکی منفرد درون آن، پس هیچ لینک عضوی هرگز مسدود نمی‌شود — همه آن‌ها به‌طور فعال ترافیک را هم‌زمان حمل می‌کنند.

بدون EtherChannel: 2 لینک، STP یکی را مسدود می‌کند
  نتیجه: 1 Gbps پهنای باند قابل‌استفاده، بدون تسهیم بار

با EtherChannel: 2 لینک در Port-channel 1 بسته‌بندی می‌شوند
  نتیجه: تا 2 Gbps پهنای باند قابل‌استفاده
  (ترافیک بین هر دو لینک تسهیم‌بار می‌شود)،
  و اگر یک لینک فیزیکی شکست بخورد، ترافیک
  به‌طور خودکار کاملاً به‌سمت لینک باقی‌مانده
  تغییر می‌کند بدون نیاز به محاسبه مجدد STP

این بهره دوگانه — پهنای باند ترکیب‌شده و failover فوری بدون انتظار برای همگرایی STP، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد — دلیلی است که EtherChannel عمل استاندارد است هرجا لینک‌های افزونه بین دو سوئیچ یا بین یک سوئیچ و یک سرور وجود دارد.

تشکیل EtherChannel ایستا در مقابل پویا

یک بسته EtherChannel می‌تواند به‌صورت ایستا، بدون مذاکره، یا به‌صورت پویا، با استفاده از یک پروتکل مذاکره که تأیید می‌کند هر دو سمت روی پیکربندی بسته توافق دارند پیش از فعال‌کردن آن، تشکیل شود.

ایستا (حالت "on"):
  بدون مذاکره — هر دو سمت صرفاً فرض می‌کنند
  بسته به‌درستی پیکربندی شده
  ریسک: یک پیکربندی نادرست در یک سمت می‌تواند
  بی‌سروصدا یک بسته جزئی یا خراب ایجاد کند

چون حالت ایستا هیچ بررسی امنیتی‌ای فراهم نمی‌کند، به‌ندرت در محیط‌های تولیدی توصیه می‌شود — یک پروتکل مذاکره پویا تقریباً همیشه انتخاب بهتری است.

PAgP: پروتکل مذاکره اختصاصی سیسکو

PAgP (Port Aggregation Protocol) یک پروتکل اختصاصی سیسکو است که تشکیل EtherChannel بین دو دستگاه سیسکو را مذاکره و تأیید می‌کند.

حالت‌های PAgP:
Desirable - به‌طور فعال بسته‌های PAgP می‌فرستد،
            و تلاش می‌کند یک بسته را مذاکره کند
Auto      - به‌طور غیرفعال منتظر می‌ماند، فقط اگر
            سمت دیگر آغاز کند یک بسته تشکیل می‌دهد

ترکیب‌های معتبری که با موفقیت یک بسته تشکیل می‌دهند:
Desirable + Desirable  ✓
Desirable + Auto       ✓
Auto + Auto            ✗ (هیچ سمتی آغاز نمی‌کند)

LACP: استاندارد باز صنعتی

LACP (Link Aggregation Control Protocol, IEEE 802.3ad) همان هدف PAgP را خدمت می‌کند اما یک استاندارد فروشنده-خنثی است، که آن را به انتخاب درست هروقت یک بسته نیاز دارد یک دستگاه سیسکو را به تجهیزات غیر-سیسکو متصل کند تبدیل می‌کند.

حالت‌های LACP:
Active  - به‌طور فعال بسته‌های LACP می‌فرستد،
          و تلاش می‌کند یک بسته را مذاکره کند
Passive - به‌طور غیرفعال منتظر می‌ماند، فقط اگر
          سمت دیگر آغاز کند یک بسته تشکیل می‌دهد

ترکیب‌های معتبر:
Active + Active    ✓
Active + Passive   ✓
Passive + Passive  ✗ (هیچ سمتی آغاز نمی‌کند)

با داشتن انتخاب بین دو پروتکل روی یک شبکه کاملاً-سیسکو، LACP معمولاً در استقرارهای مدرن به‌طور خاص ترجیح داده می‌شود چون یک استاندارد باز است، که از هر وابستگی آینده به تجهیزات خاص-سیسکو برای آن لینک اجتناب می‌کند.

پیکربندی یک EtherChannel با LACP

Switch(config)# interface range gigabitethernet 1/0/1-2
Switch(config-if-range)# channel-group 1 mode active
Switch(config-if-range)# exit

Switch(config)# interface port-channel 1
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,30

پیکربندی روی اینترفیس‌های عضو منفرد اعمال می‌شود تا آن‌ها را در گروه کانال قرار دهد، اما پیکربندی مداوم مانند تنظیمات ترانک، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، روی اینترفیس منطقی Port-channel حاصل اعمال می‌شود، چون از آن نقطه به بعد بسته را به‌عنوان یک واحد واحد نمایش می‌دهد.

یک نیاز حیاتی: تطابق پیکربندی در سراسر لینک‌های عضو

هر پورت فیزیکی‌ای که به یک بسته EtherChannel می‌پیوندد باید پیکربندی یکسانی داشته باشد — همان سرعت، دوپلکس، عضویت VLAN یا تنظیمات ترانک، و VLAN بومی. یک عدم‌تطابق در هرکدام از این تنظیمات از تشکیل درست بسته جلوگیری می‌کند، یا در برخی موارد آن را تشکیل می‌دهد در حالی که بی‌سروصدا رفتار نادرست دارد.

پیکربندی نادرست رایج EtherChannel:
پورت 1: switchport mode trunk
پورت 2: switchport mode access

این عدم‌تطابق معمولاً از تشکیل بسته
به‌طور کامل جلوگیری می‌کند، و سوئیچ
یک خطا ثبت می‌کند به‌جای اینکه اجازه دهد
یک کانال ناسازگار فعال شود

تأیید وضعیت EtherChannel

Switch# show etherchannel summary

Group  Port-channel  Protocol   Ports
------+-------------+-----------+-----------------------
1      Po1(SU)       LACP       Gi1/0/1(P)  Gi1/0/2(P)

-- (P) نشان می‌دهد پورت یک عضو فعال و بسته‌شده است
-- (I) نشان می‌داد پورت منفرد است، با موفقیت
--     بسته نشده — یک نشانه از پیکربندی نادرست

show etherchannel summary دستور اصلی برای تأیید اینکه یک بسته به‌درستی تشکیل شده است، و بلافاصله آشکار می‌کند آیا هر پورت عضو مورد نظر به‌طور فعال مشارکت می‌کند (P) یا در پیوستن به بسته شکست خورده (I) — اولین جایی که باید نگاه کرد وقتی یک جفت لینک ظاهراً افزونه آن‌طور که انتظار می‌رود رفتار نمی‌کند.

چرا EtherChannel یک بلوک سازنده استاندارد است

EtherChannel در سراسر طراحی‌های شبکه سازمانی واقعی ظاهر می‌شود هرجا هم دسترس‌پذیری بالا و هم تجمیع پهنای باند اهمیت دارند — اتصال سوئیچ‌های هسته، اتصال سوئیچ‌ها به سرورها با چند رابط شبکه، و اتصال یک سوئیچ به یک فایروال یا load balancer. درک اینکه چگونه با Spanning Tree، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، تعامل دارد، و تمایز بین مذاکره PAgP و LACP، برای هم طراحی توپولوژی‌های مقاوم و هم عیب‌یابی حالت‌های شکست خاصی که وقتی لینک‌های عضو یک بسته از هم‌گام‌بودن خارج می‌شوند رخ می‌دهند ضروری است.

نوشته و پژوهش‌شده توسط دکتر شاهین صیامی

مقالات مرتبط

ترجمه آدرس شبکه: اشتراک‌گذاری آدرس‌های IP عمومی

تأمین محدود آدرس‌های IPv4 عمومی باعث شد غیرممکن باشد هر دستگاه در سراسر جهان آدرس یکتای جهانی خودش را داشته باشد، و NAT این را با اجازه‌دادن به بسیاری دستگاه خصوصی برای اشتراک‌گذاری تعداد کمی آدرس عمومی حل کرد. این مقاله سه نوع اصلی NAT را توضیح می‌دهد، پیکربندی static NAT، dynamic NAT، و PAT روی یک روتر سیسکو را مرور می‌کند، و دستورات ضروری برای تأیید ترجمه‌های فعال را پوشش می‌دهد.

ادامه

لیست‌های کنترل دسترسی: فیلترکردن ترافیک روی روترهای سیسکو

لیست‌های کنترل دسترسی به یک روتر یا سوئیچ اجازه می‌دهند به‌طور انتخابی ترافیک را بر اساس اطلاعات منبع، مقصد، و پروتکل مجاز یا مسدود کنند، و پایه امنیت پایه شبکه و فیلترینگ ترافیک را تشکیل می‌دهند. این مقاله توضیح می‌دهد ACL ها چگونه ترافیک را به‌ترتیب پردازش می‌کنند، تفاوت بین ACL های استاندارد و توسعه‌یافته را پوشش می‌دهد، محاسبه ماسک wildcard را مرور می‌کند، و قوانین حیاتی مکان‌گذاری که تعیین می‌کنند آیا یک ACL همان‌طور که مورد نظر بود کار می‌کند را توضیح می‌دهد.

ادامه

DHCP و DNS: آدرس‌دهی خودکار و تفکیک نام

پیکربندی دستی یک آدرس IP روی هر دستگاه مقیاس‌پذیر نیست، و به‌خاطرسپاری آدرس‌های IP عددی برای هر سرویس غیرعملی است، به همین دلیل DHCP و DNS به‌عنوان سرویس‌های پشتیبان ضروری در تقریباً هر شبکه‌ای وجود دارند. این مقاله توضیح می‌دهد DHCP چگونه به‌طور خودکار اطلاعات آدرس‌دهی IP را اختصاص می‌دهد، پیکربندی یک دستگاه سیسکو به‌عنوان یک سرور DHCP یا عامل رله را پوشش می‌دهد، و توضیح می‌دهد DNS چگونه نام‌های قابل‌فهم برای انسان را به آدرس‌های IP تبدیل می‌کند.

ادامه

مسیریابی بین-VLAN: اتصال VLAN ها با Router-on-a-Stick و SVI

VLAN ها دامنه‌های پخش را از یکدیگر در لایه ۲ ایزوله می‌کنند، اما اپلیکیشن‌های واقعی همچنان نیاز دارند دستگاه‌ها در VLAN های مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، که نیازمند مسیریابی بین آن‌ها در لایه ۳ است. این مقاله رویکرد قدیمی router-on-a-stick با استفاده از زیراینترفیس‌ها، رویکرد مدرن‌تر و مقیاس‌پذیرتر Switch Virtual Interface روی سوئیچ‌های لایه ۳، و دستورات پیکربندی و تأیید ضروری برای هر دو را توضیح می‌دهد.

ادامه

پروتکل Spanning Tree: جلوگیری از حلقه در شبکه‌های سوئیچ‌شده

لینک‌های فیزیکی افزونه بین سوئیچ‌ها تحمل‌پذیری خطا فراهم می‌کنند اما حلقه‌های لایه ۲ ایجاد می‌کنند که می‌توانند کل شبکه را در چند ثانیه از کار بیندازند. این مقاله توضیح می‌دهد چرا حلقه‌ها در شبکه‌های سوئیچ‌شده فاجعه‌بارند، پروتکل Spanning Tree چگونه یک root bridge انتخاب می‌کند و مسیرهای افزونه را برای جلوگیری از آن‌ها مسدود می‌کند، و دستورات ضروری برای تأیید عملیات STP روی یک سوئیچ سیسکو را پوشش می‌دهد.

ادامه

VLAN و ترانک: بخش‌بندی شبکه‌های سوئیچ‌شده

یک VLAN یک سوئیچ فیزیکی واحد را به چند دامنه پخش از نظر منطقی جداگانه تقسیم می‌کند، که ایزوله‌سازی ترافیک و انعطاف‌پذیری سازمانی را بدون سخت‌افزار اضافی امکان‌پذیر می‌کند. این مقاله توضیح می‌دهد یک VLAN واقعاً چیست، چگونه VLAN ها ساخته و پورت‌ها به آن‌ها اختصاص می‌یابند، لینک‌های ترانک چگونه ترافیک چند VLAN را روی یک اتصال فیزیکی واحد با استفاده از تگ‌گذاری 802.1Q حمل می‌کنند، و دستورات تأیید ضروری مورد استفاده برای تأیید پیکربندی درست را پوشش می‌دهد.

ادامه