1. Chapter 3: Link Aggregation
Cisco Networking Academy program
Scaling Networks
Chapter 3: Link Aggregation
Scaling Networks

2. Chapter 3
3.1 Link Aggregation Concepts 3.2 Link Aggregation Configuration 3.3 Summary
Chapter 3

3. Chapter 3: Objectives
Explain the operation of link aggregation in a switched LAN environment.
Describe EtherChannel technology.
Configure link aggregation to improve performance on high-traffic switch links.
Configure link aggregation with EtherChannel.
Verify and troubleshoot link aggregation with EtherChannel.
Объясните операцию скопления связи в переключенной окружающей среде LAN.
Опишите технологию EtherChannel.
Формируйте скопление связи, чтобы улучшить работу относительно связей выключателя с интенсивным трафиком.
Формируйте скопление связи с EtherChannel.
Проверьте и расследуйте скопление связи с EtherChannel.

4. 3.1 Link Aggregation Concepts
Cisco Networking Academy program
Scaling Networks
Chapter 3: Link Aggregation

5. Link Aggregation Introduction to Link Aggregation
Link aggregation allows the creation of logical links made up of several physical links.
EtherChannel is a form of link aggregation used in switched networks.
Скопление связи позволяет создание логических связей, составленных из нескольких физических связей.
EtherChannel - форма скопления связи, используемого в переключенных сетях.

6. Link Aggregation Advantages of EtherChannel
Most configurations are done on the EtherChannel interface ensuring consistency throughout links.
Relies on existing switch ports – no need for upgrades.
Load-balances between links on the same EtherChannnel.
Creates an aggregation viewed as one logical link by STP.
Provides redundancy because the overall link is viewed as one logical connection. If one physical link within channel goes down, this does not cause a change in the topology and does not require STP recalculation.
Большинство конфигураций реализовано на последовательности обеспечения интерфейса EtherChannel всюду по связям.
Полагается на существующие порты выключателя – никакая потребность в модернизациях.
Балансы груза между связями на том же самом EtherChannnel.
Создает скопление, рассматриваемое как одна логическая связь STP.
Обеспечивает избыточность, потому что полная связь рассматривается как одна логическая связь. Если одна физическая связь в пределах канала понижается, это не вызывает изменение в топологии и не требует перерасчета STP.

7. EtherChannel Operation Implementation Restrictions
EtherChannel implemented by grouping multiple physical ports into one or more logical EtherChannel links.
Interface types cannot be mixed.
EtherChannel provides full-duplex bandwidth up to 800 Mb/s (Fast EtherChannel) or 8 Gb/s (Gigabit EtherChannel). 
EtherChannel can consist of up to 16 compatibly-configured Ethernet ports.
The Cisco IOS switch currently supports six EtherChannels.
EtherChannel, осуществленный, группируя многократные физические порты в один или несколько логические связи EtherChannel.
Интерфейсные типы не могут быть смешаны.
EtherChannel обеспечивает полосу пропускания полного дуплекса до 800 МБ/с (Быстрый EtherChannel) или 8 ГБ/с (Гигабит EtherChannel).
EtherChannel может состоять максимум из 16 совместимо формируемых портов Ethernet.
Выключатель Cisco IOS в настоящее время поддерживает шесть EtherChannels.

8. Configuring EtherChannel Configuration Guidelines
EtherChannel must be supported.
Speed and duplex must match.
VLAN match – All interfaces are in the same VLAN.
Range of VLAN  – Same range on all interfaces.
EtherChannel должен быть поддержан.
Скорость и дуплекс должны соответствовать.
Матч VLAN – Все интерфейсы находятся в том же самом VLAN.
Диапазон VLAN – Тот же самый диапазон во всех интерфейсах.

9. EtherChannel Technology
Up to 8 physical links can be bundled into a single logical EtherChannel link.
Usually EtherChannel is used for trunk links.
Configuration applied to port channel interface affects all physical interfaces assigned to the port channel.
Load balancing takes place between the physical links in an EtherChannel.
EtherChannels can be L2 or L3 interfaces.
До 8 физических связей могут быть связаны в единственную логическую связь EtherChannel.
Обычно EtherChannel используется для связей ствола.
Конфигурация относилась к влиянию интерфейса канала порта все физические интерфейсы, назначенные на канал порта.
Балансировка нагрузки имеет место между физическими связями в EtherChannel.
EtherChannels может быть интерфейсами L2 или L3.

10. EtherChannel Management Protocols
Port Aggregation Protocol (PAgP) is a Cisco-proprietary protocol that aids in the automatic creation of Fast EtherChannel links.
When an EtherChannel link is configured using PAgP, PAgP packets are sent between Fast EtherChannel-capable ports to negotiate the forming of a channel.
When PAgP identifies matched Ethernet links, it groups the links into an EtherChannel. Spanning tree adds the EtherChannel as a single bridge port.
 Link Aggregation Control Protocol (LACP) is part of an IEEE specification (802.3ad) that also enables several physical ports to be bundled together to form an EtherChannel.
LACP enables a switch to negotiate an automatic bundle by sending LACP packets to the peer.
It performs a similar function as PAgP with Cisco EtherChannel.
Because LACP is an IEEE standard, you can use it to facilitate EtherChannels in mixed-switch environments. In a Cisco environment, both protocols are supported.
Протокол Скопления порта (PAgP) является составляющим собственность Cisco протоколом, который помогает в автоматическом создании Быстрых связей EtherChannel.
Когда связь EtherChannel формируется, используя PAgP, пакеты PAgP посылают между Быстрыми EtherChannel-способными портами, чтобы договориться о формировании из канала.
То, когда PAgP определяет, соответствовало связям Ethernet, он группирует связи в EtherChannel. Охват дерева добавляет EtherChannel как единственный порт моста.
Link Aggregation Control Protocol (LACP) - часть спецификации (802.3ad) IEEE, которая также позволяет нескольким физическим портам быть связанными вместе, чтобы создать EtherChannel.
LACP позволяет выключателю договориться об автоматической связке, посылая пакеты LACP пэру.
Это выполняет подобную функцию как PAgP с Cisco EtherChannel.
Поскольку LACP - стандарт IEEE, Вы можете использовать его, чтобы облегчить EtherChannels в окружающей среде смешанного выключателя. В окружающей среде Cisco поддержаны оба протокола.

11. PAgP Modes Mode Purpose Auto
Places an interface in a passive negotiating state in which the interface responds to the PAgP packets that it receives but does not initiate PAgP negotiation (default).
Desirable
Places an interface in an active negotiating state in which the interface initiates negotiations with other interfaces by sending PAgP packets. Interfaces configured in the “on” mode do not exchange PAgP packets. On
Forces the interface to channel without PAgP.
PAgP управляет EtherChannel. Каждые 30 секунд пакеты PAgP посылают. PAgP проверяет на последовательность конфигурации и управляет дополнениями связи и неудачами между двумя выключателями.
PAgP помогает создать связь EtherChannel, обнаруживая конфигурацию каждой стороны и удостоверяясь, что они совместимы.
Предостережение: способы PAgP подобны способам DTP, но у них есть различные функции.
Ссылка на стол,
Если Вы будете формировать интерфейс, чтобы быть в Автоматическом режиме, то это будет помещено в пассивное государство, ждущее другой стороны, чтобы начать переговоры EtherChannel. Если другая сторона также установлена в Автомобиль, переговоры никогда не начинаются, и EtherChannel не формируется. Если Вы “не формируете” все способы при помощи никакой команды или если никакой способ не формируется, интерфейс помещен в От способа, и EtherChannel искалечен.
Заметьте “На” форме. Эта команда вручную помещает интерфейс в EtherChannel без любых переговоров. Это работает, только если другая сторона также установлена в На. Если другая сторона будет собираться договориться о параметрах через PAgP, то никакой EtherChannel не сформируется, потому что На стороне не проведет переговоры.

12. LACP Modes Mode Purpose Passive
Places a port in a passive negotiating state. In this state, the port responds to the LACP packets that it receives but does not initiate LACP packet negotiation (default).
Active
Places a port in an active negotiating state. In this state, the port initiates negotiations with other ports by sending LACP packets. On
Forces the interface to the channel without PAgP or LACP.

13. Configuring EtherChannel
Step 1. Specify the interfaces that will compose the EtherChannel group. Using the range commands enables you to select several interfaces and configure them all together. A good practice is to start by shutting down these interfaces, so that incomplete configuration will not start to create activity on the link:
Switch(config)# interface range interface_type [interface_range]
Step 2. Specify the channeling protocol to be used. This command is not applicable to all Catalyst platforms. You can also specify the channeling protocol at Step 3:
Switch(config-if-range)# channel-protocol {pagp | lacp}
Step 3. Create the port-channel interface, if necessary, and assign the specified interfaces to it:
Switch(config-if-range)# channel-group number mode {active | on | {auto [non-silent]} | {desirable [non-silent]} | passive
Step 4. Specify the port-channel interface. When in the interface configuration mode, you can configure additional parameters. The physical interfaces will inherit these parameters. When this configuration is complete, you can reenable the physical ports in the EtherChannel bundle:
Switch(config)# interface port-channel number
Switch(config-if)# interface parameters
Первый шаг должен определить порты для EtherChannel на обоих выключателях. Это помогает определить любые проблемы с предыдущими конфигурациями на портах и гарантирует, что надлежащие связи доступны.
Сетевой проектировщик должен был уже решить, будет ли это Слоем 3 или Слоем 2 связи. Если это - Слой 2 связи, каждый интерфейс должен иметь соответствующий определенный протокол (PAgP или LACP), иметь число группы канала, чтобы связать все данные интерфейсы группе порта и знать, должны ли переговоры произойти.
Если это - Слой 3 связи, создан новый виртуальный интерфейс. Этому интерфейсу канала порта тогда дают IP-адрес. Каждый из физических интерфейсов тогда превращен в EtherChannel, определив то же самое число группы канала как число интерфейса канала порта.
Когда связи установлены, несколько команд могут гарантировать, что обе стороны EtherChannel сформировали и обеспечивают соединенную полосу пропускания.
Поддержка EtherChannel: Все интерфейсы Ethernet на всех модулях поддерживают EtherChannel (максимум восьми интерфейсов) без требования что интерфейсы быть физически смежными или на том же самом модуле.
Скорость и дуплекс: Формируйте все интерфейсы в EtherChannel, чтобы работать на той же самой скорости и в том же самом дуплексном режиме. Кроме того, если один интерфейс в связке закрыт, это рассматривают как неудачу связи, и движение пересекает другие связи в связке.
Переключенный порт анализатор (ПРОМЕЖУТОК) и EtherChannel: EtherChannel не формируется, если один из интерфейсов - порт назначения ПРОМЕЖУТКА.
Слой 3 EtherChannels: Назначьте Слою 3 обращения к каналу порта логический интерфейс, не к физическим интерфейсам в канале.
Матч VLAN: Все интерфейсы в группе EtherChannel должны назначаться на тот же самый VLAN или формироваться как ствол. Кроме того, родной VLANs должен быть подобран через все связи на обоих выключателях.
Диапазон VLANs: EtherChannel поддерживает тот же самый позволенный диапазон VLANs во всех интерфейсах в trunking Слое 2 EtherChannel. Если позволенный диапазон VLANs не то же самое, интерфейсы не создают EtherChannel, даже когда установлено в автомобиль или желательный способ. Для Слоя 2 EtherChannels, или назначают все интерфейсы в EtherChannel к тому же самому VLAN или формируют их как стволы.
Путь STP стоил: Взаимодействия с различными затратами пути порта STP могут создать EtherChannel, пока они иначе совместимо формируются. Урегулирование различных затрат пути порта STP, отдельно, не делает интерфейсы несовместимыми для формирования EtherChannel.
Канал порта против интерфейсной конфигурации: После того, как Вы формируете EtherChannel, любая конфигурация, что Вы обращаетесь к интерфейсу канала порта, затрагивает EtherChannel. Любая конфигурация, что Вы обращаетесь к физическим интерфейсам, затрагивает только определенный интерфейс, который Вы формировали.

14. Example: EtherChannel Configuration
Switch(config)# interface fastethernet 0/23 Switch(config-if)# channel-group 2 mode active Switch(config)# interface fastethernet 0/24 Switch(config)# interface port-channel 2 Switch(config-if)# switchport mode trunk Switch(config-if)# switchport trunk native VLAN 99 Switch(config-if)# switchport trunk allowed VLAN 2,3,99
Remote Switch configuration
RSwitch(config)# interface fastethernet 0/23
RSwitch(config-if)# channel-group 5 mode on
RSwitch(config)# interface fastethernet 0/24
RSwitch(config)# interface port-channel 5
RSwitch(config-if)# switchport mode trunk
RSwitch(config-if)# switchport trunk native VLAN 99
Этот пример показывает Слою 2 группы EtherChannel между двумя выключателями, используя LACP. Каждый выключатель показывает два порта, которые покидают их конфигурации по умолчанию. Выключатель слева создал EtherChannel 2, и выключатель справа создал EtherChannel 5. Эти числа в местном масштабе значительные и не должны соответствовать соседней конфигурации. Фактическая конфигурация связи тогда проводится в интерфейсе EtherChannel. Связь формируется, чтобы быть безоговорочно в 802.1q способ ствола, и сокращены некоторые VLANs.
Скорость и дуплекс: Формируйте все интерфейсы в EtherChannel, чтобы работать на той же самой скорости и в том же самом дуплексном режиме.
Матч VLAN: Все интерфейсы в группе EtherChannel должны назначаться на тот же самый VLAN или формироваться как ствол. Также удостоверьтесь, что все интерфейсы - часть того же самого родного VLANs на обоих выключателях.
Диапазон VLANs: EtherChannel поддерживает тот же самый позволенный диапазон VLANs во всех интерфейсах в trunking Слое 2 EtherChannel.
Следует иметь в виду, что конфигурация интерфейса EtherChannel должна быть совместима с основной физической конфигурацией портов. В примере первоначально нет никакой определенной конфигурации на каждом отдельном порту для trunking, который подразумевает, что неплатеж динамический автоматический режим применен. В этом способе порты обнаруживают, является ли другая сторона стволом и динамично изменяется на способ ствола в случае необходимости. Этот способ совместим со способом ствола, формируемым в интерфейсе EtherChannel. Физические порты наследуют конфигурацию EtherChannel и изменение способа ствола.

15. Verifying EtherChannel (1)
You can use several commands to verify an EtherChannel configuration. On any physical interface member of an EtherChannel bundle, the show interfaces interface_id etherchannel command provides information on the role of the interface in the EtherChannel.
Interface FastEthernet 0/24 below is part of EtherChannel bundle 1.
The protocol for this EtherChannel is LACP.
Switch# show interfaces fa0/24 etherchannel Port state = Up Sngl-port-Bndl Mstr Not-in-Bndl Channel group = 1 Mode = Active Gcchange = - Port-channel = null GC = - Pseudo port-channel = Po1 Port index = 0 Load = 0x00 Protocol = LACP
Вы можете использовать несколько команд, чтобы проверить конфигурацию EtherChannel. На любом физическом интерфейсном члене группы EtherChannel шоу соединяет interface_id etherchannel, команда предоставляет информацию о роли интерфейса в EtherChannel.
Интерфейсный FastEthernet 0/24 ниже - часть связки EtherChannel 1.
Протокол для этого EtherChannel - LACP.

16. Verifying EtherChannel (2)
The show etherchannel number port-channel command can be used to display information about a specific port-channel.
Below Port-channel 1 consists of two physical ports, Fa0/23 and Fa0/24.
It uses LACP in active mode.
It is properly connected to another switch with a compatible configuration.This is why the port-channel is said to be in use.
Switch# show etherchannel 1 port-channel Port-channels in the group: Port-channel: Po7 (Primary Aggregator) Age of the Port-channel = 195d:03h:10m:44s Logical slot/port = 0/1 Number of ports = 2 Port state = Port-channel Ag-Inuse Protocol = LACP Ports in the Port-channel: Index Load Port EC state No of bits fa0/23 Active fa0/24 Active 4
Шоу etherchannel команда канала порта числа может использоваться, чтобы показать информацию об определенном канале порта.
Ниже Канала порта 1 состоит из двух физических портов, Fa0/23 и Fa0/24.
Это использует LACP в активном способе.
Это должным образом связано с другим выключателем с совместимой конфигурацией. Это - то, почему канал порта, как говорят, используется.

17. Verifying EtherChannel (3)
When several port-channel interfaces are configured on the same device, the show etherchannel summary command is useful for displaying one-line information per port-channel.
As shown below; the switch has three EtherChannels configured: Groups 2 and 7 use LACP and Group 9 uses PAgP. Each EtherChannel has the member interfaces listed. All three groups are Layer 2 EtherChannels and are all in use (SU next to the port-channel number).
Switch# show etherchannel summary Flags: D - down P - bundled in port-channel I - stand-alone s - suspended H - Hot-standby (LACP only) R - Layer3 S - Layer2 U - in use f - failed to allocate aggregator M - not in use, minimum links not met u - unsuitable for bundling w - waiting to be aggregated d - default port Number of channel-groups in use: 2 Number of aggregators: 2 Group Port-channel Protocol Ports Po2(SU) LACP g0/49(P) g0/50(P) g0/51(P) g0/52(P) 7 Po7(SU) LACP g0/47(P) g0/48(P) 9 Po9(SU) PAgP g0/8(P) g0/9(P)
Когда несколько интерфейсов канала порта формируются на том же самом устройстве, шоу etherchannel итоговая команда полезно для показа короткой информации за канал порта.
Как показано ниже; у выключателя есть три формируемые EtherChannels: Группы 2 и 7 используют LACP, и Группа 9 использует PAgP. Каждому EtherChannel перечислили членские интерфейсы. Все три группы - Слой 2 EtherChannels и являются всеми в использовании (SU рядом с номером канала порта).

18. Verifying EtherChannel (4)
The show running-config interface interface_id command displays sections of your configuration relevant to EtherChannel. The interface argument can be physical or logical.
Switch# show running-config interface g0/48 Building configuration... Current configuration : 154 bytes interface GigabitEthernet0/48 switchport access vlan 41 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk channel-group 7 mode active Switch# show running-config interface port-channel 7 Current configuration : 92 bytes interface Port-channel7
Выставочное управление-config соединяет разделы показов команды interface_id Вашей конфигурации, относящейся к EtherChannel. Интерфейсный аргумент может быть физическим или логичным.

19. EtherChannel Load Balancing
When the EtherChannel becomes one entity, the traffic is load balanced across multiple links. This subsection describes the configuration of load balancing among the ports included in an EtherChannel. Load balancing traffic across port members of the same EtherChannel is a key element in an EtherChannel configuration. As shown in the figure, two workstations communicate with a router through a switch. The link between the router and the switch is an EtherChannel link relying on two physical ports. Suppose that the majority of the traffic is going from the PCs toward the router. How should the traffic be load balanced across the two physical links? If load balancing is based on the destination IP address, most traffic will go through the same physical link. Because the router has only one single IP address for its bundled interface, this IP address will be associated to a first physical port, and all traffic destined to it will go through a single physical link. This renders the load-balancing mechanism inefficient. On the other hand, if load balancing is based on the source MAC address, the traffic might be far better balanced across both physical links because each PC has its MAC address seen on the switch.
As a rule, use the load-balancing option that provides the greatest variety in your configuration. For example, if the traffic on a channel is going to only a single MAC address, using the destination-MAC address always chooses the same link in the channel; using source addresses might result in better load balancing.
Note: EtherChannel balances traffic load across the links in a channel. The default and the load balancing methods available can vary among the Cisco switch families. The 2960, 3560, 3750 default to src-mac, whereas the 4550 and 6500 families default to src-dst-ip; this is the recommended option for Layer 3 switches.
Load balancing is applied globally for all EtherChannel bundles in the switch. To config­ure EtherChannel load balancing, use the port-channel load- balance command. Load balancing can be based on these variables. The load-balancing keywords are as follows:
src-mac: Source MAC addresses
dst-mac: Destination MAC addresses
src-dst-mac: Source and destination MAC addresses
src-ip: Source IP addresses
dst-ip: Destination IP addresses
src-dst-ip: Source and destination IP addresses (default)
src-port: Source TCP/User Datagram Protocol (UDP) port
dst-port: Destination TCP/UDP port
src-dst-port: Source and destination TCP/UDP port
Each mode is self-explanatory. For example, with source-MAC address forwarding, when packets are forwarded to an EtherChannel, they are distributed across the ports in the channel based on the source -MAC address of the incoming packet. Therefore, to provide load balancing, packets from different hosts use different ports in the channel, but packets from the same host use the same port in the channel. (And the MAC address learned by the switch does not change.)
With destination-MAC address forwarding, when packets are forwarded to an EtherChan­nel, they are distributed across the ports in the channel based on the destination-MAC ad­dress of the frame. Therefore, packets to the same destination are forwarded over the same port, and packets to a different destination are sent on a different port in the channel. You configure the load balancing and forwarding method by using the port-channel load-balance global configuration command.

20. EtherChannel Load Balancing Example
Here the EtherChannel load-balancing mechanism is configured to use source and destination IP address pairs.
This rule is applied to IPv4 and IPv6 traffic, whereas the non-IP load-balancing mechanism uses source and destination MAC address pairs.
It was observed that with source-destination IP load balancing, the balancing ends up more like on the links!
Switch(config)# port-channel load-balance src-dst-ip Switch(config)# exit Switch# show etherchannel load-balance EtherChannel Load-Balancing Configuration: src-dst-ip EtherChannel Load-Balancing Addresses Used Per-Protocol: Non-IP: Source XOR Destination MAC address IPv4: Source XOR Destination IP address IPv6: Source XOR Destination IP address
Здесь механизм балансировки нагрузки EtherChannel формируется, чтобы использовать источник и пары IP-адреса назначения.
К этому правилу относятся IPv4 и движение IPv6, тогда как неIP механизм балансировки нагрузки использует источник и пары Мак адреса назначения.
Было замечено, что с балансировкой нагрузки IP исходного места назначения, балансирование заканчивается больше как на связях!

21. Chapter 3 Summary
A VLAN is a logical grouping of switch ports independent of physical location. Local VLANs are now recommended over end-to-end VLAN implementations.
A trunk is a Layer 2 point-to-point link between networking devices carry the traffic of multiple VLANs.
ISL and 802.1Q are the two trunking protocols that can connect two switches.
VTP is used to distribute and synchronize information about VLANs configured throughout a switched network.
VTP pruning helps to stop flooding of unnecessary traffic on trunk links.
Device communication within the same VLAN can be fine-tuned using pVLANs. A pVLAN is associated to a primary VLAN, and then mapped to one or several ports. A primary VLAN can map to one isolated and several community VLANs. pVLANs can span across several switches using regular 802.1q trunks or pVLAN trunks.
Use EtherChannel by aggregating individual, similar links between switches. EtherChannel can be dynamically configured between switches using either the Cisco-proprietary PAgP or the IEEE 802.3ad LACP. EtherChannel load balances traffic over all the links in the bundle. The method that is chosen directly impacts the efficiency of this load-balancing mechanism.
VLAN - логическая группировка портов выключателя, независимых от физического местоположения. Местные VLANs теперь рекомендуются по непрерывным внедрениям VLAN.
Ствол - Слой, 2 магистральных линии между сетевыми устройствами несут движение многократного VLANs.
ISL и 802.1Q являются двумя trunking протоколами, которые могут соединить два выключателя.
VTP используется, чтобы распределить и синхронизировать информацию о VLANs, формируемом всюду по переключенной сети.
Сокращение VTP помогает прекратить затоплять ненужного движения на связях ствола.
Коммуникация устройства в пределах того же самого VLAN может быть точно настроена, используя pVLANs. pVLAN связан с основным VLAN, и затем нанесен на карту к одному или нескольким портам. Основной VLAN может нанести на карту к одному изолированному, и несколько сообществ VLANs. pVLANs могут охватить через несколько выключателей, использующих регулярный 802.1q стволы или pVLAN стволы.
Используйте EtherChannel, соединяя отдельные, подобные связи между выключателями. EtherChannel может динамично формироваться между выключателями, используя или составляющий собственность Cisco PAgP или IEEE 802.3ad LACP. EtherChannel загружают движение балансов по всем связям в связке. Метод, который выбран непосредственно, влияет на эффективность этого механизма балансировки нагрузки.