局域网交换 : EtherChannel

在 Catalyst 6500/6000 和 Catalyst 4500/4000 之间配置 LACP (802.3ad)

2016 年 10 月 24 日 - 机器翻译
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简介

本文档将说明在 Catalyst 6500/6000(运行 Catalyst OS [CatOS] 系统软件)和 Catalyst 4500/4000 交换机之间设置 802.3ad 链路聚合所需的基本配置。802.3ad 是 IEEE 的新规范,通过它可将多个物理端口捆绑起来形成一个逻辑端口。这非常类似于现有的 Cisco EtherChannel 解决方案。主要区别在于,Cisco 实施采用了名为端口聚合协议 (PAgP) 的专有协议。此后 IEEE 在 802.3ad 内定义了一个新的链路汇聚控制协议,名为链路聚合控制协议 (LACP)。

采用 LACP (802.3ad) 的主要优点是与其他供应商交换机的互操作性。由于 PAgP 为 Cisco 专有,因此若不采用 LACP 就无法汇聚 Cisco 交换机和其他供应商交换机之间的通道。

有关使用 CatOS 配置 LACP 的详细信息,请参阅下列文档:

使用思科IOSï ¿  ½软件,关于如何配置LACP的信息,参考以下文档:

开始使用前

规则

有关文档规则的详细信息,请参阅 Cisco 技术提示规则

先决条件

尝试此配置之前,请确保满足下列前提条件。

LACP 可与下列平台及版本一起使用:

  • 运行 CatOS 版本 7.1(1) 及更高版本的 Catalyst 6500/6000 系列

  • 运行 Cisco IOS 软件版本 12.1(11b)EX 及更高版本的 Catalyst 6500/6000 系列

  • 运行 CatOS 版本 7.1(1) 及更高版本的 Catalyst 4500/4000 系列

  • 运行 Cisco IOS 软件版本 12.1(13)EW 及更高版本的 Catalyst 4500/4000 系列

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本。

  • 运行 CatOS 7.1(1) 软件的 Catalyst 4003 交换机

  • 运行 CatOS 7.1(1) 软件的 Catalyst 6500 交换机

  • 运行 Cisco IOS 软件版本 12.1(13)E9 的 Catalyst 6500 交换机

背景理论

LACP 中继支持下列四种运行模式:

  • On:不进行任何 LACP 协商,强制形成链路聚合。换言之,交换机既不发送 LACP 数据包,也不处理任何传入的 LACP 数据包。这类似于 PAgP 的打开状态。

  • Off:不形成链路汇聚。既不发送也不识别 LACP 数据包。这类似于 PAgP 的关闭状态。

  • 被动:交换机不启动信道,但可以识别传入的 LACP 数据包。对等交换机(处于活动状态)启动协商(通过发出 LACP 数据包),对其接收并进行回复后,最终与对等交换机形成汇聚通道。这类似于 PAgP 中的 auto 模式。

  • 主动:随时准备形成汇聚链路,并启动协商。如果另一端在 LACP 活动或被动模式下运行,则将形成链路聚合。这类似于 PAgP 的 desirable mode。

只有下列三种有效组合可运行 LACP 链路聚合:

交换机 交换机 备注
激活 激活 推荐。
激活 被动 如果协商成功,则形成链路汇聚。
在没有 LACP 的情况下形成链路汇聚。此方式虽然有效,但不建议使用。

注意: 默认情况下,如果配置了 LACP 通道,则 LACP 通道模式为被动。

CatOS 和 Cisco IOS 系统软件之间的区别

Supervisor 引擎上的 CatOS 与 MSFC 上的 Cisco IOS 软件(混合):可将 CatOS 映像用作系统软件,在 Catalyst 6500/6000 交换机上运行 Supervisor 引擎。如果安装了可选的 Multilayer Switch Feature Card (MSFC),则将使用单独的 Cisco IOS 映像来运行 MSFC。

Supervisor 引擎和 MSFC 上的 Cisco IOS 软件(本地):可将单个 Cisco IOS 软件映像用作系统软件,在 Catalyst 6500/6000 交换机上同时运行 Supervisor 引擎和 MSFC。

注意: 有关详细信息,请参阅用于 Cisco Catalyst 6500 系列交换机的 Cisco Catalyst 和 Cisco IOS Operating System 的比较。

配置

假定交换机起始时配置为空,故所有参数均设为默认。现在我们将加入配置 LACP 所必需的命令。步骤中将包括 Cisco IOS 软件和所需的 CatOS 命令。根据交换机运行的软件,选取相应的命令。

步骤 1:将通道协议设置为 LACP

CatOS

默认情况下,Catalyst 4500/4000 和 Catalyst 6500/6000 上的所有端口都采用 PAgP 通道协议,并不运行 LACP。然后,需要将所有相关端口的通道模式改为 LACP。在运行 CatOS 的交换机上,只能按模块更改通道模式。在以下示例中,我们将更改slot的1和2信道模式使用通过使用show channelprotocol命令,更改可以验证的set channelprotocol lacp module_number命令。ï ¿  ½。

CatOSSwitch (enable) set channelprotocol lacp 1
������� Mod 1 is set to LACP protocol.
������� CatOSSwitch (enable) set channelprotocol lacp 2
������� Mod 2 is set to LACP protocol.

������� CatOSSwitch (enable) show channelprotocol
������������������������ Channel
������� Module� Protocol
������� ------- --------
������� 1���������� LACP
������� 2���������� LACP
������� 3���������� PAGP
������� 5���������� PAGP

Cisco IOS 软件

根据配置,运行 Cisco IOS 软件的 Catalyst 6500/6000 或 Catalyst 4500/4000 上的端口可作为 L2 交换机端口或 L3 路由端口。对于本例,请在接口配置模式下发出 switchport 命令将接口配置为 L2 交换机端口。

CiscoIOSSwitch(config)#interface gigabitEthernet 1/1
CiscoIOSSwitch(config-if)#switchport

然后用 channel-protocol lacp 命令指定要使用 LACP 的接口。

CiscoIOSSwitch(config-if)#channel-protocol lacp

步骤 2:向形成通道与设置通道模式的每个端口分配相同的管理员密钥

CatOS

一个名为管理员密钥的参数将在 LACP 数据包中进行交换。具有相同管理员密钥的端口之间才能形成通道。通过发出 set port lacp-channel mod/ports_list 命令可以为 port_list 中的所有端口分配相同的管理员密钥。

例如,在一台设备上,将两个端口分配到同一组。(它获得了随机分配的管理员密钥 56。)

CatOSSwitch (enable) set port lacp-channel 1/1,2/1
������� Port(s) 1/1,2/1 are assigned to admin key 56

在另一设备上,也为端口分配单个密钥。(它获得了随机分配的管理员密钥 73。)

OtherCatOSSwitch> (enable) set port lacp-channel 3/33-34
������� Port(s) 3/33-34 are assigned to admin key 73

请记住,管理员密钥只在本地具有意义。换言之,只有同一交换机内的端口才必须保持一致,不同交换机之间则不存在此因素。

Cisco IOS 软件

如果设备运行 Cisco IOS 软件,则可省略此步骤。请直接进入步骤 3

步骤 3:更改 LACP 通道模式

CatOS

形成通道的最后一步是在一端或同时在两端将 LACP 通道模式更改为 active state。可以使用与步骤 2 中相同的命令来完成此操作,但现在需指定 active state 模式。命令语法如下:

set port lacp-channel mod/ports_list mode {on||激活|被动}

例如:

CatOSSwitch (enable) set port lacp-channel 1/1,2/1 mode active
������� Port(s) 1/1,2/1 channel mode set to active. 

注意: 要查找本文档所用命令的其他信息,请使用命令查找工具仅限注册用户)。

Cisco IOS 软件

在运行 Cisco IOS 软件的 Catalyst 6500/6000 上配置 LACP 时,使用 channel-group 命令可将接口分配到同一组。

channel-group number mode {active | on | passive}

注意: “auto”和“desirable”PAgP 模式选项也可用于此命令中,但由于本文档仅针对 LACP,故在此不作讨论。

注意: 通道组号码的有效值数量取决于软件版本。对于 Cisco IOS 软件版本 12.1(3a)E3 之前的版本,有效值为 1 到 256;对于 Cisco IOS 软件版本 12.1(3a)E3、12.1(3a)E4 和 12.1(4)E1,有效值为 1 到 64。Cisco IOS 软件版本 12.1(5c)EX 及更高版本最多支持 64 个值,从 1 到 256。

运行 Cisco IOS 软件的 6500/6000 上的配置为:

CiscoIOSSwitch(config)#interface gigabitEthernet 1/1
CiscoIOSSwitch(config-if)#channel-group 1 mode active 
Creating a port-channel interface Port-channel 1
CiscoIOSSwitch(config-if)#interface gigabitEthernet 2/1
CiscoIOSSwitch(config-if)#channel-group 1 mode active
Creating a port-channel interface Port-channel 1

注意: 要查找本文档所用命令的其他信息,请使用命令查找工具仅限注册用户)。

网络图

本文档使用下图所示的网络设置。

/image/gif/paws/19642/126-a.gif

在本示例中,我们按上图所示使用两个千兆以太网端口在 Catalyst 4000 和 Catalyst 6000 系列交换机之间配置 LACP 汇聚链路。

注意: 在本示例中,Catalyst 6000 运行 Cisco IOS 软件,Catalyst 4000 运行 CatOS。但请务必记住,在运行 Cisco IOS 软件的任何 Catalyst 4500/4000 或 6500/6000 交换机上都可以使用 Cisco IOS LACP 配置。而且,以下介绍的 CatOS 配置也可应用于运行 CatOS 的任何 Catalyst 4500/4000 或 6500/6000 交换机。

配置

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备创建的。所有设备上的配置均已使用 clear config all 命令(针对 CatOS)和 write erase 命令(针对 Cisco IOS 软件)清除,以确保设备具有默认配置。如果您是在真实网络上操作,请确保您在使用任何命令前已经了解其潜在影响。

buran (Catalyst 4000)
begin�
# ***** NON-DEFAULT CONFIGURATION *****�
!�
#time: Thu Jan 17 2002, 17:54:23�
!�
#version 7.1(1)�
!�
#system web interface version(s)�
!�
#system�
set system name� buran�
!�

!--- Output suppressed.

!�
#channelprotocol�
set channelprotocol lacp 3�

!--- All ports in module 3 are in LACP channel mode. 

!�
#port channel�
set port lacp-channel 3/33-34 73�

!--- Ports 3/33 and 3/34 have a single admin key (73).
!--- Since we have not explicitly specified the LACP channel mode, 
!--- the ports are in passive mode. However to prevent LACP negotiation
!--- problems, Cisco recommends that you configure LACP active mode using the
!--- set port lacp-channel 3/33-34 mode active command.

!�
#multicast filter�
set igmp filter disable�
!�
#module 1 : 0-port Switching Supervisor�
!�
#module 2 : 48-port 10/100BaseTx Ethernet�
set port disable��� 2/48�
!�
#module 3 : 34-port 10/100/1000 Ethernet�
end

使用 Cisco IOS 软件的 nelix (Catalyst 6000)
 
version 12.1
!
hostname nelix
!
ip subnet-zero
!

!--- Output suppressed.

!
interface Port-channel1 

!--- Cisco IOS Software automatically creates this logical interface when the 
!--- channel-group command is used under the physical interface.

 
no ip address
switchport 
!
interface GigabitEthernet1/1
no ip address
switchport 

!--- This sets the LAN interface as a Layer 2 interface.

channel-group 1 mode active

!--- Port 1/1 is part of channel-group 1 using LACP in Active mode.

!
interface GigabitEthernet1/2
no ip address
shutdown

!--- This interface is unused.

!
interface GigabitEthernet2/1
no ip address
switchport  

!--- This sets the LAN interface as a Layer 2 interface.

channel-group 1 mode active

!--- Port 2/1 is part of channel-group 1 using LACP in Active mode.

验证

本部分提供的信息可用于验证配置

注意: 下面所示的某些输出可能并非捕捉于上述案例。本部分的目的在于说明如何验证配置正确与否。这包括,显示相似案例的输出以提供更为完整的解释。

命令输出解释程序工具仅限注册用户)支持某些 show 命令,使用此工具可以查看对 show 命令输出的分析。

注意: 要查找本文档所用命令的其他信息,请使用命令查找工具仅限注册用户)。

CatOS

本部分包括的 show 命令可用于运行 CatOS 的交换机。

  • show port lacp-channel — 按端口或模块编号显示有关 LACP 通道的信息。如果不输入模块或端口编号,则显示所有模块的信息。如果只输入模块编号,则显示该模块上所有端口的信息。请验证是否显示所需的端口,且将在同一通道的端口具有相同的管理员密钥及所需通道模式。

  • show lacp-channel mac — 显示有关 LACP 通道的 MAC 信息。请多次运行命令以验证通道能否收发数据流,并验证计数器是否有增量。

首先在两台交换机上使用 show port lacp-channel 命令来验证端口是否已建立有效信道。下列所示输出为运行 CatOS 且处于 LACP 被动模式(如上配置)下的交换机示例:

CatOSSwitch (enable) show port lacp-channel�
Port�� Admin Channel LACP Port� Ch�� Partner Oper������������������� Partner�
������ key�� Mode��� Priority�� id�� Sys ID������������������������� Port�
------ ----- ------- --------- ---- -------------------------------- -------�
�3/33��� 73� passive��� 128���� 849� 32768:00-50-0f-2d-40-00���������� 65�
�3/34��� 73� passive��� 128���� 849� 32768:00-50-0f-2d-40-00����������� 1

下列输出显示了运行 CatOS 且处于 LACP 活动模式下的对等交换机示例。(上文无此配置。)

CatOSSwitch (enable) show port lacp-channel
Port�� Admin Channel LACP Port� Ch�� Partner Oper������������������� Partner�
������ key�� Mode��� Priority�� id�� Sys ID������������������������� Port�
------ ----- ------- --------- ---- -------------------------------- -------�
�1/1���� 56� active���� 128���� 769� 32768:00-01-42-29-25-00��������� 162�
�2/1���� 56� active���� 128���� 769� 32768:00-01-42-29-25-00��������� 161�

注意: 请注意,其中一台交换机上的 LACP 通道处于 active mode,而另一台上为被动模式。如果两台交换机均设为活动,则以上输出中将会有所提示。

也可以通过查看通道所对应的通道 ID 的 show lacp-channel mac 命令输出来验证通道能否收发数据流。(见上述命令输出中的通道 ID。)此时,计数器应随时间而增加。

CatOSSwitch (enable) show lacp-channel mac�
Channel� Rcv-Unicast��������� Rcv-Multicast������� Rcv-Broadcast�
-------- -------------------- -------------------- --------------------�
769���������������������� 143��������������� 65846������������������ 33�
Channel� Xmit-Unicast�������� Xmit-Multicast������ Xmit-Broadcast�
-------- -------------------- -------------------- --------------------�
769���������������������� 159��������������� 20763����������������� 123�

Channel� Rcv-Octet����������� Xmit-Octet�
-------- -------------------- --------------------�
769������������������ 5427372������������� 2486321�

Channel� Dely-Exced MTU-Exced� In-Discard Lrn-Discrd In-Lost��� Out-Lost�
-------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------�
769�������������� 0��������� 0��������� 0��������� 0��������� 0��������� 0

通过以下输出也可以验证,从生成树协议 (STP) 的视角来看,两个端口现已成为唯一的一个端口。

CatOSSwitch (enable) show spantree 1 active�
VLAN 1�
Spanning tree mode��������� PVST+�
Spanning tree type��������� ieee�
Spanning tree enabled�
Designated Root������������ 00-01-42-29-25-00�
Designated Root Priority��� 32768�
Designated Root Cost������� 3�
Designated Root Port������� 1/1,2/1 (agPort 13/1)�
Root Max Age�� 20 sec�� Hello Time 2� sec�� Forward Delay 15 sec�

Bridge ID MAC ADDR��������� 00-50-0f-2d-40-00�
Bridge ID Priority��������� 32768�
Bridge Max Age 20 sec�� Hello Time 2� sec�� Forward Delay 15 sec�

Port�������������������� Vlan Port-State��� Cost����� Prio Portfast Channel_id�
------------------------ ---- ------------- --------- ---- -------- ----------�
1/1,2/1����������������� 1��� forwarding����������� 3�� 32 disabled 769
�3/1�������������������� 1��� blocking������������ 19�� 32 disabled 0�
�3/2�������������������� 1��� blocking������������ 19�� 32 disabled 0�
�3/3�������������������� 1��� blocking������������ 19�� 32 disabled 0

Cisco IOS 软件

下列命令可用于运行 Cisco IOS 软件的交换机:

  • show etherchannel port-channel — 显示 LACP 端口通道信息,类似于 CatOS 中 show port lacp-channel 命令所提供的信息。此外还显示所有已配置通道组的通道状态、使用的协议及端口捆绑后的时间等详细信息。

    CiscoIOSSwitch#show etherchannel port-channel             
                        Channel-group listing:             
                        -----------------------
    Group: 1
    ----------
                  Port-channels in the group:
                  ----------------------
    Port-channel: Po1 (Primary Aggregator)
    ------------
    Age of the Port-channel =    00d:00h:16m:01s
    Logical slot/port    = 14/1 Number of ports = 2
    Port state           = Port-channel Ag-Inuse
    Protocol             = LACP
    Ports in the Port-channel:
    Index   Load   Port   EC state
    ------+------+------+------------
      0      55    Gi1/1   Active
      1      AA    Gi2/1   Active
    Time since last port bundled: 00d:00h:15m:28s Gi2/1
    nelix#
    

    从以上所示 nelix 上的输出可以看出,此处所使用的协议为 LACP,并将两个千兆端口 1/1 和 2/1 捆绑起来形成了端口通道 1 的 etherchannel。此前 15 分钟通道一直处于活动状态。

  • show etherchannel channelgroup_number detail — 显示指定通道组的详细信息,并单独显示各端口的详细信息。其中包括伙伴详细信息及端口通道详细信息。

    CiscoIOSSwitch#show etherchannel 1 detail
    Group state = L2
    Ports: 2   Maxports = 16
    Port-channels: 1 Max Port-channels = 16
    Protocol:   LACP
    Ports in the group: 
    -------------------
    Port: Gi1/1
    ------------
    
    Port state    = Up Mstr In-Bndl
    Channel group = 1       Mode = Active          Gcchange = -
    Port-channel  = Po1       GC = - Pseudo    port-channel = Po1
    Port index    = 0       Load = 0x55            Protocol = LACP
    Flags: S - Device is sending Slow LACPDUs F - Device is sending fast LACPDUs.
           A - Device is in active mode. P - Device is in passive mode.
    Local information:
                           LACP port  Admin   Oper  Port     Port
    Port    Flags  State   Priority   Key     Key   Number   State
    Gi1/1    SA    bndl    32768      0x1     0x1   0x101    0x3D
    Partner's information:
            Partner              Partner            Partner
    Port    System ID            Port Number   Age  Flags
    Gi1/1   32768,0009.7c0f.9800 0x82          11s  SP
            LACP Partner   Partner    Partner
            Port Priority  Oper Key   Port State
            128            0x102      0x3C
    Age of the port in the current state: 00d:00h:19m:56s
    Port: Gi2/1
    ------------
    Port state = Up Mstr In-Bndl
           Channel group = 1     Mode = Active      Gcchange     = -
           Port-channel  = Po1   GC   = - Pseudo    port-channel = Po1
           Port index    = 1     Load = 0xAA        Protocol     = LACP
    Flags: S - Device is sending Slow LACPDUs F - Device is sending fast LACPDUs.
           A - Device is in active mode. P - Device is in passive mode.
    Local information:
                         LACP port   Admin   Oper  Port     Port
    Port   Flags  State  Priority    Key     Key   Number   State
    Gi2/1  SA     bndl   32768       0x1     0x1   0x201    0x3D
    Partner's information:
           Partner               Partner           Partner
    Port   System ID             Port Number  Age  Flags
    Gi2/1  32768,0009.7c0f.9800  0x81         14s  SP
           LACP Partner     Partner    Partner
           Port Priority    Oper Key   Port State
           128              0x102      0x3C
    Age of the port in the current state: 00d:00h:19m:27s
     Port-channels in the group:
     ----------------------
    Port-channel: Po1 (Primary Aggregator)
    ------------
    Age of the Port-channel = 00d:00h:20m:01s
             Logical slot/port = 14/1 Number of ports = 2
             Port state        = Port-channel Ag-Inuse
             Protocol          = LACP
    Ports in the Port-channel:
    Index   Load   Port   EC state
    ------+------+------+------------
      0     55    Gi1/1   Active
      1     AA    Gi2/1   Active
    Time since last port bundled: 00d:00h:19m:28s Gi2/1
    

    通过以下输出也可以验证,Gi 1/1 和 Gi 2/1 两端口均处于转发状态,因为从 STP 的视角来看,两个端口现已成为唯一的一个端口。

    CiscoIOSSwitch#show spanning-tree vlan 1 interface gigabitEthernet 1/1   
          Vlan       Role Sts   Cost    Prio.Nbr            Type
    ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
      VLAN0001       Root FWD     3     128.833             P2p
    nelix#show spanning-tree vlan 1 interface gigabitEthernet 2/1
          Vlan       Role Sts   Cost    Prio.Nbr             Type
    ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
      VLAN0001       Root FWD     3     128.833              P2p      
    
    CiscoIOSSwitch#show spanning-tree vlan 1 active
    VLAN0001
         Spanning tree enabled protocol ieee
         Root ID Priority 32768
                 Address 0009.7c0f.9800
                 Cost 3
                 Port 833 (Port-channel1)
                 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
     Bridge ID Priority 32768
               Address 0009.e919.9481
               Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
               Aging Time 300
           Interface      Role Sts   Cost    Prio.Nbr             Type
         ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
              Po1         Root FWD     3     128.833               P2p

故障排除

已创建辅助汇聚路由器端口 Po1A 或 Po2A

在 LACP 进程中,如果要捆绑的端口彼此不兼容或与其远程对等端口不兼容,则将创建辅助汇聚路由器端口。辅助汇聚路由器端口具有与其他端口兼容的端口。

Switch#show etherchannel summary
Flags:  D - down        P - 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

        u - unsuitable for bundling
Number of channel-groups in use: 6
Number of aggregators:           8

Group  Port-channel  Protocol    Ports
------+-------------+-----------+-----------------------------------------
1      Po1(SU)         LACP      Gi1/16(P)  Gi10/1(P)  Gi10/2(P)
2      Po2(SD)         LACP
2      Po2A(SU)        LACP      Gi1/15(P)  Gi10/3(P)  Gi10/4(P)
3      Po3(SU)         LACP      Gi1/14(P)  Gi10/5(P)  Gi10/6(P)
4      Po4(SD)         LACP
4      Po4A(SU)        LACP      Gi1/13(P)  Gi10/7(P)  Gi10/8(P)
5      Po5(SU)         LACP      Gi1/12(P)  Gi10/9(P)  Gi10/10(P)
6      Po6(SU)         LACP      Gi1/11(P)  Gi10/11(P) Gi10/12(P)

配置 EtherChannel 中的所有 LAN 端口,使其以相同的速度及相同的双工模式运行。LACP 不支持半双工。LACP EtherChannel 中的半双工端口处于暂停状态。

如果从中继 LAN 端口中配置 EtherChannel,验证所有中继上的中继模式是否相同。如果 EtherChannel 中的 LAN 端口具有不同中继模式,其运行方式将难以预料。

对于具有不同 STP 端口路径成本的 LAN 端口,如果彼此进行了兼容配置,即可以形成 EtherChannel。如果设置了不同的 STP 端口路径成本,对于 EtherChannel 形成而言,LAN 端口并非不兼容。

请参阅配置 EtherChannel 中的 EtherChannel 功能配置指南与限制部分以获得更完整的列表。


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