Concepts d'agrégation de liaison EtherChannel (Cours + Vidéo de Configuration)

I- Introduction

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

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

Il est également possible de multiplier le nombre de liaisons physiques entre les commutateurs pour augmenter la vitesse globale de la communication entre deux commutateurs. Cependant, par défaut, STP est activé 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.

II-Les avantages d'EtherChannel

La technologie EtherChannel a initialement été développée par Cisco comme une technique de réseau local entre deux commutateurs permettant de regrouper plusieurs ports Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet en un seul canal logique. Quand un EtherChannel est configuré, l'interface virtuelle résultante est appelée un canal de 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 que sur 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 à niveau la liaison vers une connexion plus rapide et plus coûteuse pour avoir davantage de bande passante.

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

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

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

III-Fonctionnement des EtherChannel

EtherChannel peut être implémenté en regroupant plusieurs ports physiques sur une ou plusieurs liaisons logiques EtherChannel.

Remarque : les types d'interface ne peuvent pas être associés, par exemple, Fast Ethernet et Gigabit Ethernet ne 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 être compatibles. 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-formes peuvent peut-être prendre en charge un nombre accru de ports dans une liaison EtherChannel, ainsi qu'un nombre accru de Gigabit EtherChannels. Le concept est le même quels que soient les vitesses et le nombre de liaisons impliqués. Lorsque vous configurez EtherChannel sur des commutateurs, veillez aux limites et aux spécifications de la plate-forme matérielle.

Le but initial d'EtherChannel est d'augmenter les capacités de vitesse de liaisons agrégés entre des commutateurs. 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 avec EtherChannel. EtherChannel crée une relation « un à un », c'est-à-dire qu'une liaison EtherChannel relie deux périphériques uniquement. Une liaison EtherChannel peut être créé entre deux commutateurs ou entre un serveur EtherChannel-enabled et un commutateur. Cependant, le trafic ne peut pas être envoyé à deux commutateurs différents par l'intermédiaire de la même liaison EtherChannel.

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

Remarque : les EtherChannel de couche 3 peuvent être configurés sur des commutateurs multicouches Cisco Catalyst tels que le modèle Catalyst 3560. Néanmoins, ce type de commutateurs n'est pas étudié dans ce cours. Un EtherChannel de couche 3 possède une seule adresse IP associée à l'agrégation logique de ports de commutation dans l'EtherChannel.

Chaque EtherChannel possède une interface de canal de port logique, représentée dans la figure. Une configuration appliquée à l'interface de canal de port affecte toutes les interfaces physiques attribuées à cette interface.

Des EtherChannel peuvent être formés par négociation en utilisant l'un des deux protocoles, PAgP ou LACP. Ces protocoles permettent à des ports ayant des caractéristiques similaires de former un canal grâce à une négociation dynamique avec les commutateurs attenants.

Remarque : il est également possible de configurer un EtherChannel statique ou inconditionnel sans PAgP ou LACP.

PAgP

Le protocole PAgP est un protocole propriétaire de Cisco qui facilite la création automatique de liaisons EtherChannel. Quand une liaison EtherChannel est configurée grâce à PAgP, des paquets PAgP sont envoyés entre les ports compatibles EtherChannel pour négocier la formation d'un canal. Quand PAgP identifie des liaisons Ethernet associées, il groupe les liaisons dans un EtherChannel. L'EtherChannel est ensuite ajouté à l'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 deux commutateurs. Il garantit que tous les ports ont le même type de configuration quand un EtherChannel est créé.

Remarque : dans un EtherChannel, tous les ports doivent obligatoirement avoir une vitesse, un paramètre de bidirectionnalité et des informations VLAN identiques. Toute modification d'un port après la création du canal modifie également tous les autres ports du canal.

PAgP permet de créer la liaison EtherChannel en détectant la configuration de chaque côté et en assurant la compatibilité des liaisons, afin que la liaison EtherChannel puisse être activée si besoin. La figure illustre les modes pour PAgP.

• On : ce mode force l'interface à établir un canal sans PAgP. Les interfaces configurées en mode On (Activé) n'échangent pas de paquets PAgP.

• PAgP desirable : ce mode PAgP place une interface dans un état de négociation actif, dans lequel l'interface entame des négociations avec d'autres interfaces en envoyant des paquets PAgP.

• PAgP auto : ce mode PAgP place une interface dans un état de négociation passif, dans lequel l'interface répond aux paquets PAgP qu'elle reçoit mais n'entame pas de négociation PAgP.

Les modes doivent être compatibles de chaque côté. Si un côté est configuré pour être en mode Auto, il est placé dans un état passif et attend que l'autre côté entame la négociation EtherChannel. Si l'autre côté est également placé en mode Auto, la négociation ne commence jamais et l'EtherChannel ne se forme pas. Si tous 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. Cela fonctionne uniquement si l'autre côté est également placé en mode On (Activé). Si l'autre côté est configuré pour négocier les paramètres via PAgP, aucun EtherChannel ne se forme car le côté placé en mode On (Activé) ne négocie pas.

LACP

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

Remarque : LACP était initialement défini comme IEEE 802.3ad. Cependant, LACP est désormais défini dans la norme plus récente IEEE 802.1AX pour les réseaux locaux et métropolitains.

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

• On : ce mode force l'interface à établir un canal sans LACP. Les interfaces configurées en mode On (Activé) n'échangent pas de paquets LACP.

• LACP active : ce mode LACP place un port dans un état de négociation actif. Dans cet état, le port entame des négociations avec d'autres ports en envoyant des paquets LACP.

• LACP passive : ce mode LACP place un port dans un état de négociation passif. Dans cet état, le port répond aux paquets LACP qu'il reçoit, mais n'entame pas de négociation par paquet LACP.

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

IV-Configuration du protocole EtherChannel

La 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 mode de configuration globale interface rangeinterface. Le mot-clé range vous permet de sélectionner plusieurs interfaces et de les configurer toutes ensemble. Il est recommandé de commencer par désactiver ces interfaces, 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-groupidentifier mode active dans le mode de configuration de la plage d'interface. L'identificateur spécifie un numéro de groupe de canaux. Les mots-clés mode active l'identifient comme une configuration EtherChannel LACP.

Remarque : EtherChannel est désactivé par défaut.

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

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

Utilisez le contrôleur de syntaxe de la Figure 2 pour configurer EtherChannel sur le commutateur S1.

Voir la Vidéo  de configuration d'EtherChannel sous GNS3