ポート チャネルについて
ポート チャネルは、複数のインターフェイスを 1 つのグループにバンドルしたもので、帯域幅を広げ冗長性を高めることができます。これらの集約された各物理インターフェイス間でトラフィックのロード バランシングも行います。ポート チャネルの物理インターフェイスが少なくとも 1 つ動作していれば、そのポート チャネルは動作しています。
ポート チャネルは、互換性のあるインターフェイスをバンドルすることによって作成します。スタティック ポート チャネルのほか、Link Aggregation Control Protocol(LACP)を実行するポート チャネルを設定して稼働させることができます。
変更した設定をポート チャネルに適用すると、そのポート チャネルのメンバ インターフェイスにもそれぞれ変更が適用されます。たとえば、スパニングツリー プロトコル(STP)のパラメータをポート チャネルに設定すると、Cisco NX-OS ソフトウェアでは、これらのパラメータがポート チャネルの各インターフェイスに適用されます。
関連するプロトコルを使用せず、スタティック ポート チャネルを使用すれば、設定を簡略化できます。IEEE 802.3ad に規定されている Link Aggregation Control Protocol(LACP)を使用すると、ポート チャネルをより効率的に使用することができます。LACP を使用すると、リンクによってプロトコル パケットが渡されます。
ポート チャネルの概要
Cisco NX-OS は、ポート チャネルを使用することにより、広い帯域幅、冗長性、チャネル全体のロード バランシングを実現しています。
ポートを 1 つのスタティック ポート チャネルに集約することができるほか、またはリンク集約制御プロトコル(LACP)をイネーブルにできます。LACP によるポート チャネルを設定する手順は、スタティック ポート チャネルの場合とは若干異なります。ポート チャネル設定の制約事項については、プラットフォームの『Verified Scalability』マニュアルを参照してください。ロード バランシングの詳細については、ポート チャネルを使ったロード バランシングを参照してください。
Note |
Cisco NX-OS は、ポート チャネルに対するポート集約プロトコル(PAgP)をサポートしていません。 |
ポート チャネルは、個々のリンクを 1 つのチャネル グループにバンドルしたもので、それによりいくつかの物理リンクの帯域幅を集約した単一の論理リンクが作成されます。ポート チャネル内のメンバー ポートに障害が発生すると、障害が発生したリンクで伝送されていたトラフィックはポート チャネル内のその他のメンバー ポートに切り替わります。
各ポートにはポート チャネルが 1 つだけあります。ポート チャネル内のすべてのポートには互換性が必要です。つまり、回線速度が同じであり、かつ全二重方式で動作する必要があります。スタティック ポート チャネルを LACP なしで稼働すると、個々のリンクがすべて on チャネル モードで動作します。このモードを変更するには、LACP をイネーブルにする必要があります。
Note |
チャネル モードを、on から active、または on から passive に変更することはできません。 |
ポート チャネル インターフェイスを作成することで、ポート チャネルを直接作成することができます。またチャネル グループを作成して個々のポートを 1 つに集約することもできます。インターフェイスをチャネル グループに関連付ける際、ポート チャネルがなければ、Cisco NX-OSでは対応するポート チャネルが自動的に作成されます。最初にポート チャネルを作成することもできます。その場合、Cisco NX-OS では、ポート チャネルと同じチャネル数で空のチャネル グループが作成され、デフォルトの設定が適用されます。
Note |
少なくともメンバ ポートの 1 つがアップしており、かつそのポートのチャネルが有効であれば、ポート チャネルは動作上アップ状態にあります。メンバー ポートがすべてダウンしていれば、ポート チャネルはダウンしています。 |
互換性要件
ポート チャネル グループにインターフェイスを追加すると、Cisco NX-OS では、そのインターフェイスとチャネル グループとの互換性が確保されるように、特定のインターフェイス属性のチェックが行われます。また Cisco NX-OS では、インターフェイスがポート チャネル集約に加えられることを許可する場合にも、事前にそのインターフェイスに関するさまざまな動作属性のチェックが行われます。
互換性チェックの対象となる動作属性は次のとおりです。
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ポート モード
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アクセス VLAN
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トランク ネイティブ VLAN
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許可 VLAN リスト
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スピード
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802.3x フロー制御設定
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MTU
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ブロードキャスト/ユニキャスト/マルチキャスト ストーム制御設定
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プライオリティ フロー制御
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タグなし CoS
NX-OS で使用される互換性チェックの全リストを表示する場合は、show port-channel compatibility-parameters コマンドを使用します。
チャネル モード セットを on に設定したインターフェイスだけをスタティック ポート チャネルに追加できます。また LACP を実行するポート チャネルには、チャネル モードが active または passive に設定されたインターフェイスだけを追加することもできます。これらのアトリビュートは個別のメンバ ポートに設定できます。
インターフェイスがポート チャネルに追加されると、次の各パラメータはそのポート チャネルに関する値に置き換えられます。
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帯域幅
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MAC アドレス
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スパニングツリー プロトコル
インターフェイスがポート チャネルに追加されても、次に示すインターフェイス パラメータは影響を受けません。
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説明
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CDP
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LACP ポート プライオリティ
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Debounce
channel-group force コマンドを使用して、ポートをチャネル グループへ強制的に追加できるようにした場合、パラメータは次のように処理されます。
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インターフェイスがポート チャネルに追加されると、次のパラメータは削除され、代わってポート チャネルに関する値が指定されます。ただしこの変更は、インターフェイスに関する実行中のコンフィギュレーションには反映されません。 -
QoS
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帯域幅
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遅延
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STP
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サービス ポリシー
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ACL
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インターフェイスがポート チャネルに追加またはポート チャネルから削除されても、次のパラメータはそのまま維持されます。 -
ビーコン
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説明
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CDP
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LACP ポート プライオリティ
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Debounce
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UDLD
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シャットダウン
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SNMP トラップ
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ポート チャネルを使ったロード バランシング
Cisco NX-OS では、フレーム内のアドレスから生成されたバイナリ パターンの一部を数値に圧縮変換し、それを基にチャネル内のリンクを 1 つ選択することによって、ポート チャネルを構成するすべての動作中インターフェイス間でトラフィックのロード バランシングが行われます。ポート チャネルはデフォルトでロード バランシングを備えています。
すべてのレイヤ 2、レイヤ 3、およびレイヤ 4 フレームのデフォルトのポート チャネル ロード バランスのパラメータは、送信元と宛先の IP アドレスだけです。この基準は、port-channel load-balance ethernet コマンドを使用して変更できます。MAC アドレスにのみ起因するロード バランシングは、レイヤ 2 パケット ヘッダーで Ethertype が 0800 に設定されていないときにのみ行われます。Ethertype が 0800 の場合、コマンド ラインに定義されているポート チャネルのロード バランシング パラメータに関係なく IP パケット ヘッダー内の IP アドレスに基づいてロード バランシングが引き継がれます。さらに、パケットが Ethertype 0800 であり有効な IP アドレスがない場合は、このパケットは解析エラーのフラグが付けらた後でドロップされます。
次のいずれかの方法(詳細については次の表を参照)を使用してポート チャネル全体をロード バランシングするようにスイッチを設定できます。
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宛先 MAC アドレス
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送信元 MAC アドレス
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送信元および宛先 MAC アドレス
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宛先 IP アドレス
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送信元 IP アドレス
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送信元および宛先 IP アドレス
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宛先 TCP/UDP ポート番号
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送信元 TCP/UDP ポート番号
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送信元および宛先 TCP/UDP ポート番号
設定(Configuration) |
レイヤ 2 基準 |
レイヤ 3 基準 |
レイヤ 4 基準 |
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宛先 MAC |
宛先 MAC |
宛先 MAC |
宛先 MAC |
送信元 MAC |
送信元 MAC |
送信元 MAC |
送信元 MAC |
送信元/宛先 MAC |
送信元/宛先 MAC |
送信元/宛先 MAC |
送信元/宛先 MAC |
宛先 IP(Destination IP) |
宛先 MAC |
宛先 MAC、宛先 IP |
宛先 MAC、宛先 IP |
Source IP |
送信元 MAC |
送信元 MAC、送信元 IP |
送信元 MAC、送信元 IP |
送信元/宛先 IP |
送信元/宛先 MAC |
送信元/宛先 MAC、送信元/宛先 IP |
送信元/宛先 MAC、送信元/宛先 IP |
宛先 TCP/UDP ポート |
宛先 MAC |
宛先 MAC、宛先 IP |
宛先 MAC、宛先 IP、宛先ポート |
送信元 TCP/UDP ポート |
送信元 MAC |
送信元 MAC、送信元 IP |
送信元 MAC、送信元 IP、送信元ポート |
送信元/宛先 TCP/UDP ポート |
送信元/宛先 MAC |
送信元/宛先 MAC、送信元/宛先 IP |
送信元/宛先 MAC、送信元/宛先 IP、送信元/宛先ポート |
使用している設定で最も多様なバランス基準を提供するオプションを使用してください。たとえば、ポート チャネルのトラフィックが 1 つの MAC アドレスにだけ送られ、ポート チャネルでのロード バランシングの基準としてその宛先 MAC アドレスが使用されている場合、ポート チャネルでは常にそのポート チャネル内の同じリンクが選択されます。したがって、送信元アドレスまたは IP アドレスを使用すると、結果的により優れたロード バランシングが行われることになります。
ユニキャストおよびマルチキャスト トラフィックは、show port-channel load-balancing コマンド出力に表示される設定済みのロードバランシング アルゴリズムに基づいて、ポートチャネル リンク間でロードバランシングが行われます。
LACP について
LACP の概要
Note |
LACP 機能を設定して使用にする場合は、あらかじめ LACP 機能をイネーブルにしておく必要があります。 |
次の図は、個々のリンクを個別リンクとして機能させるだけでなく LACP ポート チャネルおよびチャネル グループに組み込む方法を示したものです。
LACP を使用すると、スタティック ポート チャネルの場合と同じように、最大 16 個のインターフェイスを 1 つのチャネル グループにバンドルすることができます。
Note |
ポート チャネルを削除すると、関連付けられたチャネル グループも Cisco NX-OS によって自動的に削除されます。すべてのメンバ インターフェイスは以前の設定に戻ります。 |
LACP 設定が 1 つでも存在する限り、LACP をディセーブルにはできません。
LACP ID パラメータ
LACP では次のパラメータが使用されます。
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LACP システム プライオリティ:LACP を稼働している各システムは、LACP システム プライオリティ値を持っています。このパラメータのデフォルト値である 32768 をそのまま使用するか、1 ~ 65535 の範囲で値を設定できます。LACP は、このシステム プライオリティと MAC アドレスを組み合わせてシステム ID を生成します。また、システム プライオリティを他のデバイスとのネゴシエーションにも使用します。システム プライオリティ値が大きいほど、プライオリティは低くなります。
Note |
LACP システム ID は、LACP システム プライオリティ値と MAC アドレスを組み合わせたものです。 |
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LACP ポート プライオリティ:LACP を使用するように設定された各ポートには、LACP ポート プライオリティが割り当てられます。デフォルト値である 32768 をそのまま使用するか、1 ~ 65535 の範囲で値を設定できます。LACP では、ポート プライオリティおよびポート番号によりポート ID が構成されます。また、互換性のあるポートのうち一部を束ねることができない場合に、どのポートをスタンバイ モードにし、どのポートをアクティブ モードにするかを決定するのに、ポート プライオリティを使用します。LACP では、ポート プライオリティ値が大きいほど、プライオリティは低くなります。指定ポートが、より低い LACP プライオリティを持ち、ホット スタンバイ リンクではなくアクティブ リンクとして選択される可能性が最も高くなるように、ポート プライオリティを設定できます。
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LACP 管理キー:LACP は、LACP を使用するように設定された各ポート上のチャネル グループ番号に等しい管理キー値を自動的に設定します。管理キーにより、他のポートとともに集約されるポートの機能が定義されます。他のポートとともに集約されるポートの機能は、次の要因によって決まります。
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ポートの物理特性(データ レート、デュプレックス機能、ポイントツーポイントまたは共有メディア ステートなど)
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ユーザが作成した設定に関する制約事項
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チャネル モード
ポート チャネルの個別インターフェイスは、チャネル モードで設定します。プロトコルを使用せずにスタティック ポート チャネルを稼働すると、そのチャネル モードは常に on に設定されます。デバイス上で LACP をグローバルにイネーブルにした後、各チャネルの LACP をイネーブルにします。それには、各インターフェイスのチャネル モードを active または passive に設定します。LACP チャネル グループを構成する個々のリンクについて、どちらかのチャネル モードを設定できます。
Note |
active または passive のチャネル モードで、個々のインターフェイスを設定するには、まず、LACP をグローバルにイネーブル化する必要があります。 |
次の図は、チャネル モードをまとめたものです。
チャネル モード |
説明 |
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passive |
ポートをパッシブなネゴシエーション状態にする LACP モード。この状態では、ポートは受信した LACP パケットに応答はしますが、LACP ネゴシエーションを開始することはありません。 |
active |
ポートをアクティブ ネゴシエーション ステートにする LACP モード。この場合ポートでは LACP パケットを送信することにより、他のポートとのネゴシエーションが開始されます。 |
on |
すべてのスタティック ポート チャネル(つまり LACP を稼働していないポート チャネル)は、このモードのままになります。LACP をイネーブルにする前にチャネル モードを active または passive に変更しようとすると、デバイスがエラー メッセージを返します。 チャネルで LACP をイネーブルにするには、そのチャネルのインターフェイスでチャネル モードを active または passive に設定します。LACP によって on 状態のインターフェイスとネゴシエートする場合、LACP パケットを受信しないため、そのインターフェイスと個別のリンクを形成します。つまり、LACP チャネル グループには参加しません。 |
passive と active のどちらのモードでも、ポート速度やトランキング ステートなどの基準に基づいてポート チャネルを構成可能かどうかを判定するため、LACP によるポート間のネゴシエーションが行われます。passive モードは、リモート システム、つまり、パートナーが、LACP をサポートしているかどうかが不明な場合に便利です。
次の例に示したとおり、ポートは、異なる LACP モードであっても、それらのモード間で互換性があれば、LACP ポート チャネルを構成することができます。
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active モードのポートは、active モードの別のポートと正常にポート チャネルを形成できます。
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active モードのポートは、passive モードの別のポートとともにポート チャネルを形成できます。
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passive モードのポート同士ではポート チャネルを構成できません。これは、どちらのポートもネゴシエーションを開始しないためです。
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on モードのポートは LACP を実行していません。
LACP マーカー レスポンダ
ポート チャネルを使用すると、リンク障害やロード バランシング動作に伴って、データ トラフィックが動的に再配信される場合があります。LACP では、マーカー プロトコルを使用して、こうした再配信によってフレームが重複したり順序が変わったりしないようにします。Cisco NX-OS はマーカー レスポンダをサポートしています。
LACP がイネーブルのポート チャネルとスタティック ポート チャネルの相違点
次の表は、LACP がイネーブルのポート チャネルとスタティック ポート チャネルとの主な相違点をまとめたものです。設定の最大制限値の詳細については、デバイスの『Verified Scalability』マニュアルを参照してください。
構成 |
LACP がイネーブルのポート チャネル |
スタティック ポート チャネル |
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適用されるプロトコル |
グローバルにイネーブル化 |
該当なし |
リンクのチャネル モード |
次のいずれか
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on モードのみ |
LACP ポート チャネルの MinLink
ポート チャネルは、同様のポートを集約し、単一の管理可能なインターフェイスの帯域幅を増加させます。MinLink 機能を使用すると、ポート チャネルがダウンする前に停止する必要がある LACP バンドルからのインターフェイスの最小数を定義できます。
LACP ポート チャネルの MinLink 機能は次の処理を実行します。
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LACP ポート チャネルにリンクし、バンドルする必要があるポート チャネル インターフェイスの最小数を設定します。
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低帯域幅の LACP ポート チャネルがアクティブにならないようにします。
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少数のアクティブ メンバ ポートだけが必要な最小帯域幅を提供する場合、LACP ポート チャネルが非アクティブになります。
(注) |
MinLink 機能は、LACP ポート チャネルでだけ動作します。デバイスでは非 LACP ポート チャネルでもこの機能を設定できますが、機能は動作しません。 |