EtherChannel در شبکه؛ چگونه چند لینک فیزیکی را به یک لینک منطقی تبدیل کنیم؟

در شبکه‌های پیشرفته‌ امروزی، نیاز به پهنای باند بیشتر، پایداری ارتباطات و کاهش نقاط آسیب‌پذیر از جمله چالش‌های رایج در طراحی زیرساخت های ارتباطی به شمار می‌رود؛ چالشی که با بهره‌گیری از فناوری های خاصی مانند EtherChannel به راحتی حل می‌شود. این فناوری امکانی را فراهم می‌کند تا چند لینک فیزیکی بین تجهیزات شبکه به‌صورت یک کانال منطقی واحد تجمیع شوند و علاوه بر افزایش پهنای باند، اطمینان‌پذیری ارتباط بالاتر روند و مدیریت شبکه ساده‌تر باشد. در این مقاله با مفهوم EtherChannel چیست آشنا شده و می‌بینید چه مزایا و کاربردهایی در شبکه دارد، با روش‌ها و مراحل پیکربندی این فناوری در سوئیچ‌های سیسکو  و نکات فنی مهمی که باید در زمان پیکربندی EtherChannel در سیسکو در نظر داشته باشید، آشنا می‌شوید؛ پس تا انتها ما را دنبال کنید.

EtherChannel چیست؟

EtherChannel یا اترچنل یکی از انواع پورت سوئیچ شبکه و تکنولوژی خاصی در شبکه‌های سوئیچ‌شده است که به شما امکان می‌دهد چندین لینک فیزیکی را بین دو دستگاه شبکه (مانند دو سوئیچ یا یک سوئیچ و یک سرور) با یکدیگر ترکیب کنید و یک اتصال منطقی واحد به نام port-channel بسازید.

اترچنل با تجمیع پهنای باند لینک‌ها، علاوه بر افزایش سرعت تبادل اطلاعات در شبکه، باعث افزونگی (Redundancy) در ارتباطات می‌شود. به زبان ساده‌تر، اگر چهار پورت یک گیگابیت را در یک EtherChannel قرار دهید، در عمل یک لینک چهار گیگابیتی خواهید داشت.

یکی از جالب‌ترین مزایای EtherChannel برای مدیریت ترافیک در شبکه این است که در عین جلوگیری از ایجاد Loop در شبکه،  تمام پورت‌ها در اترچنل از دید STP (مخفف Spanning Tree Protocol) به عنوان یک پورت دیده می‌شوند و لینک‌های اضافی بلاک نخواهند شد.

مزایای EtherChannel در شبکه های کوچک و بزرگ

حال که متوجه شدید EtherChannel چیست، بهتر است بدانید که این روش به دلیل مزایای متعددی که در ادامه با آنها آشنا خواهید شد، یکی از محبوب‌ترین تکنیک‌‌ها برای مدیریت ترافیک شبکه است.

• افزایش پهنای باند: به‌جای استفاده از یک کابل ۱ گیگ، شما می‌توانید چند پورت را ترکیب کنید و یک کانال پرسرعت‌تر بسازید.
• تحمل خطا (Fault Tolerance): اگر یک لینک قطع شود، بدون ایجاد اختلال، ارتباط از طریق لینک‌های دیگر ادامه پیدا می‌کند.
• سادگی در پیکربندی و مدیریت آسان‌تر: به‌جای پیکربندی جداگانه برای هر پورت، فقط روی پورت منطقی (port-channel) تنظیمات را انجام می دهید.
• افزایش کارایی STP: در صورت استفاده از اترچنل، فقط یک لینک در STP شناخته می شود، از این رو محاسبات ساده‌تر و سریع‌تر انجام خواهد شد و  لینک‌های رزرو بلاک نمی‌شوند.
• ایجاد تعادل در توزیع ترافیک (Load Balancing): ترافیک با توجه به MAC, IP یا Port به صورت متوازن بین لینک‌ها توزیع می‌شود و فشار روی یک پورت خاص نمی‌افتد. برای آشنایی بیشتر با این مفهوم می‌توانید مقاله لود بالانسینگ چیست را بخوانید.

راه‌های اجرای EtherChannel

EtherChannel به روش‌های مختلفی قابل پیاده‌سازی است و بسته به نوع تجهیزات و پروتکل‌های مورد استفاده، می‌توانید از یکی از سه روش زیر برای پیاده‌سازی آن در سوئیچ‌های مختلف استفاده کنید:

روش های پیاده سازی داینامیک

این روش‌ها، پروتکل‌هایی هستند که به صورت خودکار (نه دستی) لینک‌ها را در یک کانال قرار می‌دهند. دو روش رایج برای پیاده‌سازی داینامیک EtherChannel وجود دارد که عبارت‌اند از:

• پروتکل PAgP

پروتکل Port Aggregation Protocol یا به اختصار PAgP، پروتکل اختصاصی سیسکو است که فرآیند تشکیل EtherChannel را به‌صورت خودکار بین دو دستگاه سیسکویی انجام می‌دهد. این پروتکل دارای دو حالت انتظار برای دریافت درخواست از طرف مقابل (Auto) و تلاش تلاش برای ایجاد اترچنل (Desirable) است. در صورتی که یک سمت در حالت Auto و سمت دیگر در حالت Desirable باشد، اتصال شکل می‌گیرد، اما اگر هر دو سمت روی Auto باشند، هیچ اترچنلی ایجاد نخواهد شد.

• پروتکل LACP

LACP (مخفف Link Aggregation Control Protocol) ک پروتکل استاندارد است که توسط بسیاری از سازندگان تجهیزات شبکه (Cisco، HP، Juniper، MikroTik و …) پشتیبانی می‌شود. این پروتکل، مانند PAgP، فرآیند تشکیل EtherChannel را به‌صورت دینامیک مدیریت می‌کند و دارای دو حالت مختلف Active (آغازکننده فرآیند مذاکره) و Passive (منتظر دریافت پیام از سمت مقابل) است. مشابه پروتکل PAgP، در این استاندارد نیز در حالتی که یکی از دو سمت در وضعیت Active و سمت دیگر در حالت Passive باشد، اتصال ایجاد می‌شود، اما اگر هر دو در حالت Passive باشند، ارتباط شکل نخواهد گرفت.

روش های پیاده سازی استاتیک

در این روش، پورت‌های مورد نظر به‌صورت دستی در یک گروه EtherChannel قرار می‌گیرند، هیچ‌گونه ارتباطی بین دو دستگاه برای ایجاد اتصال ایجاد نمی‌شود و مدیر شبکه باید پیکربندی مشابهی را به‌صورت دستی در هر دو سمت ارتباط اعمال کند. این روش اگرچه ساده، سریع و بدون نیاز به پروتکل خاصی است، اما اگر پیکربندی دو طرف دقیقاً یکسان نباشد، اتصال برقرار نمی‌شود و ممکن است دچار اختلال شود.

نکاتی که باید پیش از فعال‌سازی EtherChannel بدانید

تا این بخش از مقاله با اینکه EtherChannel چیست، چه مزایایی دارد و از چه روش‌هایی اجرا می‌شود، آشنا شدید. پیش از اینکه به سراغ مطالعه‌ی آموزش EtherChannel و نحوه پیاده‌سازی آن در سوئیچ‌های سیسکو بروید، بهتر است با چند نکته‌ بسیار مهم و حیاتی برای حفظ عملکرد این فناوری آشنا شوید. مواردی مانند:

• تمام پورت‌های عضو EtherChannel باید تنظیمات یکسانی داشته باشند. تنظیماتی مانند سرعت، Duplex، نوع پورت، VLAN allowed list و Native VLAN 
• نباید از پورت‌هایی استفاده شود که در EtherChannel دیگری فعال هستند.
• پورت‌ها باید از یک نوع فیزیکی باشند (برای مثال همه از نوع FastEthernet یا GigabitEthernet)
• بعد از اضافه کردن پورت‌ها به EtherChannel، از دستور shutdown و no shutdown استفاده کنید تا پورت‌ها مجدد فعال شوند و از حالت inconsistency خارج گردند.
• استفاده از دستور channel-protocol lacp در صورت تمایل به اجباری کردن نوع پروتکل توصیه می‌شود.

آموزش پیاده سازی EtherChannel در سیسکو

پیکربندی EtherChannel در سیسکو چندان پیچیده نیست. با این وجود، توصیه می‌کنیم در صورتی‌که برای اولین بار می‌خواهید این فناوری را روی سوئیچ‌های موردنظرتان پیاده کنید، از یک کارشناس شبکه کمک بگیرید یا از خدمات اکتیو شبکه فالنیک استفاده کنید و با کارشناسان ما در تماس باشید. در ادامه، دو سناریوی واقعی برای آموزش EtherChannel مطرح شده است که با مطالعه‌ی هر یک می‌توانید درک بهتری نسبت به کارایی اترچنل‌ پیدا کنید.

پیاده‌سازی EtherChannel لایه 2

در EtherChannel لایه ۲، چندین لینک فیزیکی با هم ترکیب می‌شوند تا یک لینک منطقی واحد را تشکیل دهند. بسته‌بندی در لایه ۲ انجام می‌شود، به این معنی که فریم‌های اترنت بدون هیچ گونه تغییری در هدرهای لایه ۲ منتقل می‌شوند. هدف اصلی EtherChannel لایه ۲ افزایش پهنای باند موجود و فراهم کردن افزونگی لینک است. این پروتکل اغلب در اتصالات سوئیچ به سوئیچ یا سوئیچ به سرور استفاده می‌شود.

در سناریوی اول، باید FastEthernet0/1-0/2-0/3 را در یک VLAN به عنوان VLAN 10 تجمیع کنید. برای این کار لازم است تا از یک EtherChannel لایه ۲ استفاده کنید که روی دو سوئیچ (با نام های SW1 و SW2) پیاده سازی می شود. در این سناریو، از پروتکل LACP استفاده شده که روی SW1  در حالت Active و روی SW2 در حالت Passive تنظیم شده است. برای سوئیچ اول دستورات زیر را وارد کنید:

SW1# configure terminal

SW1(config)# interface range fastethernet0/1-3

SW1(config-if-range)# switchport mode access

SW1(config-if-range)# switchport access vlan 10

SW1(config-if-range)# channel-protocol lacp

SW1(config-if-range)# channel-group 1 mode active

برای سوئیچ دوم نیز، مشابه سوئیچ اول دستورات زیر را اجرا کنید:

SW2# configure terminal

SW2(config)# interface range fastethernet0/1-3

SW2(config-if-range)# switchport mode access

SW2(config-if-range)# switchport access vlan 10

SW2(config-if-range)# channel-protocol lacp

SW2(config-if-range)# channel-group 1 mode passive

پیاده‌سازی EtherChannel لایه 3

EtherChannel لایه ۳، که با نام Routed EtherChannel نیز شناخته می‌شود، در لایه ۳ مدل OSI عمل می‌کند. این لایه برای متعادل‌سازی بار و افزونگی در شبکه‌های مسیریابی‌شده استفاده می‌شود و امکان توزیع ترافیک در سراسر لینک‌های دسته‌بندی‌شده را بر اساس الگوریتم‌های مختلف متعادل‌سازی بار فراهم می‌کند.

در سناریوی دوم، مشابه سناریو اول از شما خواسته شده است که FastEthernet0/1-0/2-0/3 را در یک VLAN به عنوان VLAN 10 تجمیع کنید. در این سناریو، از EtherChannel لایه 2 روی دو سوئیچ (با نام های SW1 و SW2) استفاده می‌شود. پروتکل به کار رفته در این سناریو، PAgP است که روی SW1 و SW2 به ترتیب در حالت‌های Desirable و Auto تنظیم شده است. برای سوئیچ اول دستورات زیر را وارد کنید:

SW1# configure terminal

SW1(config)# interface port-channel 1

SW1(config-if)# no switchport

SW1(config-if)# ip address 192.168.11.255.255.255.0

SW1(config-if)# end

SW1# configure terminal

SW1(config)# interface range fastethernet0/1-3

SW1(config-if-range)#no switchport

SW1(config-if-range)#no ip address 

SW1(config-if-range)# channel-group 1 mode desirable

SW1(config-if-range)# end

در نهایت، برای سوئیچ دوم نیز دستورات زیر را وارد کنید:

SW2# configure terminal

SW2(config)# interface port-channel 1

SW2(config-if)# no switchport

SW2(config-if)# ip address 192.168.11.255.255.255.0

SW2(config-if)# end

SW2# configure terminal

SW2(config)# interface range fastethernet0/1-3

SW2(config-if-range)#no switchport

SW2(config-if-range)#no ip address 

SW2(config-if-range)# channel-group 1 mode auto

SW2(config-if-range)# end

محدودیت‌هایی که EtherChannel تعیین می‌کند

اگر با تفاوت پورت Access و Trunk به عنوان دو پورت مشابه اترچنل آشنا باشید، می‌دانید که EtherChannel نیز مانند اکسس، ترانک و سایر فناوری‌های شبکه، علاوه بر مزایای متعددش، محدودیت‌هایی نیز دارد. شما با پیکربندی EtherChannel در سیسکو یا سوئیچ های دیگر، با محدودیت های زیر روبرو می شوید:

حداکثر تعداد پورت در یک EtherChannel

در اغلب سوئیچ‌های Cisco، حداکثر ۸ پورت می‌تواند در یک EtherChannel به‌صورت فعال (active) قرار گیرد؛ البته برخی سوئیچ‌های high-end از تعداد بیشتری نیز پشتیبانی می‌کنند.

عدم سازگاری با تجهیزات

تمام سوئیچ‌ها یا تجهیزات شبکه از EtherChannel پشتیبانی نمی‌کنند، به‌ویژه مدل‌های غیرمدیریتی یا سطح پایین.

محدودیت در Load Balancing

الگوریتم‌های توزیع بار ممکن است تنها بر اساس آدرس MAC، IP یا لایه ۴ (TCP/UDP Port) عمل کنند و این موضوع روی عملکرد شبکه در شرایط خاص تأثیرگذار باشد.

احتمال بروز خطاهای انسانی

پیچیدگی پیکربندی و حساسیت بالا به ناسازگاری پارامترها در اترچنل ممکن است منجر به بروز اختلال در ارتباط شود.

مشکلات در Monitor یا Troubleshooting

عیب‌یابی مشکلات مرتبط با یک لینک خاص در اترچنل ممکن است دشوار باشد؛ زیرا تمام لینک‌ها به‌صورت منطقی یکپارچه شده‌اند.

اشتباهات رایج در پیاده‌سازی EtherChannel

حال که با مفهوم EtherChannel، مزایا و روش‌هایی روی سوئیچ‌های سیسکو آشنا شدید، بهتر است اشتباهات رایجی که ممکن است در زمان پیاده‌سازی اترچنل رخ می‌دهند را بشناسید. مطالعه‌ این اشتباهات به شما کمک می‌کنند که با دقت بیشتری، از این فناوری کارآمد در شبکه استفاده کنید:

• ناسازگاری در سرعت یا Duplex: پورت‌هایی که سرعت یا duplex متفاوت دارند، نمی‌توانند عضو یک EtherChannel باشند.
• عدم هماهنگی در تنظیمات VLAN:  در پورت‌های VLAN باید trunk، Allowed و Native VLAN دقیقاً یکسان باشد.
• استفاده اشتباه از Modeها در LACP یا PAgP: اگر هر دو سمت اتصال روی حالت Passive یا auto باشند، EtherChannel شکل نمی‌گیرد.
• عدم استفاده از Shut/No shut پس از اعمال تغییرات: گاهی لازم است پورت‌ها یکبار غیرفعال و مجدد فعال شوند تا پیکربندی جدید اعمال گردد.
• تغییر مستقیم تنظیمات پورت فیزیکی پس از عضویت در EtherChannel: تمام تنظیمات باید از طریق اینترفیس Port-channel انجام شود.

علاوه بر در نظر گرفتن موارد بالا، توصیه می‌کنیم که برای جلوگیری از بروز خطا در زمان پیکربندی EtherChannel در سیسکو، همیشه پس از پیاده‌سازی آن از دستورات زیر برای بررسی وضعیت استفاده کنید و در صورت مشاهده‌ خطا و اطمینان از طی کردن صحیح مراحل، از یک کارشناس برای عیب‌یابی یا تعمیر سوئیچ شبکه کمک بگیرید:

show etherchannel summary

show interfaces port-channel 1

show running-config interface port-channel 1

show lacp neighbor یا show pagp neighbor

سوالات متداول کاربران درباره EtherChannel

آیا EtherChannel سرعت لینک‌ها را جمع می‌زند؟
 بله، برای مثال اگر چهار پورت ۱یک گیگ داشته باشید، مجموع پهنای باند EtherChannel در حالت ایده‌آل چهار گیگ می‌شود.

تفاوت LACP و PAgP در چیست؟
پروتکل PAgP فقط در تجهیزات سیسکو قابل استفاده است، اما پروتکل LACP یک استاندارد جهانی است و در همه برندها پشتیبانی می‌شود.

آیا ممکن است EtherChannel به درستی کار نکند؟
 بله. ناسازگاری در تنظیمات پورت‌ها (مثل VLAN، Duplex یا Speed)، عدم تطابق در حالت negotiation یا اشتباه در نوع mode (برای مثال یکی passive یکی هم passive) می‌تواند باعث عدم موفقیت در اجرای EtherChannel شوند.

آنچه درباره EtherChannel آموختیم

EtherChannel یک راهکار قدرتمند برای افزایش پهنای باند، حذف نقاط خرابی و ساده‌سازی مدیریت پورت‌ها در شبکه‌های سازمانی است که از طریق سه روش نسه چندان سخت اجرا می‌شود. شما می‌توانید با رعایت نکات پیکربندی، تطابق VLAN، و انتخاب درست mode، از مزایای کامل EtherChannel به عنوان یک انتخاب درست برای رسیدن به عملکرد بهتر شبکه در لایه های ۲ یا ۳ بهره‌مند شوید و ارتباطات بسیار بهینه‌تری در شبکه‌ موردنظرتان داشته باشید. برای پیاده سازی و عیب‌یابی EtherChannel می‌توانید از کارشناسان فالنیک (ایران اچ پی) کمک بگیرید؛ کافیست روی لینک زیر بزنید و سفارش‌تان را ثبت کنید یا با شماره 0218363 تماس بگیرید.

خدمات اکتیو شبکه را از متخصصان دریافت کنید

با دریافت خدمات اکتیو شبکه از متخصصان خبره شبکه، مطمئن خواهید بود که تمامی سرویس‌ها و نرم‌افزارها به درستی و بدون وقفه کار می‌کنند. روی لینک کلیک کنید و با شبکه‌ای پایدار به پتانسیل کامل خود در کسب و کارتان برسید.

خدمات اکتیو شبکهمشاوره رایگان