CCNP SWITCH 642-813 Official Certification Guide (Part II – Chapter 6.1 Switch Port Aggregation with EtherChannel)

1. Switch Port Aggregation with EtherChannel

Los dispositivos Cisco permiten realizar agregación de enlaces con la finalidad de aumentar el ancho de banda disponible a través de la tecnología EtherChannel. Con la tecnología EtherChannel es posible añadir desde 2 hasta 8 enlaces del tal forma que se comporten como si sólo fuera uno, eliminando la posibilidad de que se formen bucles de capa 2.

La agregación de puertos en Cisco se puede realizar con interfaces FastEthernet (FEC de hasta 1600 Mbps), GigabitEthernet (GEC de hasta 16 Gbps) o 10 GigabitEthernet (10GEC de hasta 160 Gbps).

La tecnología EtherChannel permite una distribución que no llega a ser un balanceo de carga perfecto por los métodos que utiliza, pero permite una correcta distribución del tráfico, además si uno de los enlaces que componen la agregación falla, el tráfico se distribuye entre los enlaces restantes sin perder la conectividad.

Sin embargo no es posible utilizar EtherChannel así sin más, para ello es necesario que todos los enlaces que forman el EtherChannel tengan la misma configuración de (velocidad, duplex, VLANs, VLAN nativa) y en caso de ser necesario idéntica configuración de Spanning Tree

Distribución del tráfico en EtherChannel

El tráfico es distribuido a través de los enlaces del EtherChannel de forma determinística, no por ello la carga va a ser distribuida equitativamente, sino que dependerá del algoritmo de encriptación que utilicemos. El algoritmo puede utilizar la dirección de origen, destino, ambas, origen y destino de las direcciones MAC o puertos TCP/UDP. El algoritmo calcula un patrón binario que selecciona el número de enlace dentro del EtherChannel al cual enviar las tramas.

Si solamente una IP o un número de puerto es computado en el hash (combinación de valores), el switch reenvía cada trama utilizando uno o más bits de bajo orden del valor del hash como índice dentro de los enlaces que forman el EtherChannel. Si dos direcciones IP o dos números de puerto son computados en el hash, el switch lleva a cabo una operación XOR (OR exclusivo) en uno o más de los bits de bajo orden de la dirección IP o puerto TCP/UDP como índice dentro de los enlaces que forman el EtherChannel.

Frame Distribution on a Two-Link EtherChannel

Configuración EtherChannel para Balanceo de Carga

A continuación vamos a ver como configurar la distribución de tramas en un EtherChannel, para ello utilizaremos el siguiente comando.

Switch(config)#port-channel load-balance method

En la siguiente tabla se muestran los posibles opciones del parámetro method que podemos utilizar.

Tipos de métodos de balanceo de carga EtherChannel

La configuración por defecto es src-dst-ip (IP origen XOR IP destino). En los equipos Catalyst 2970 y 3560 por defecto se utiliza src-mac en capa 2 y src-dst-ip en capa 3.

Debemos tener mucho cuidado cuando utilicemos un router para la configuración de EtherChannel, debido a que este utiliza “burned-in MAC” en las tramas ethernet incluso cuando envía datos a y desde diferentes direcciones IP. Esto quiere decir que la MAC de destino siempre será la misma.

Deberemos escoger el método de balanceo de carga en función del tipo de datos que estemos distribuyendo, por ejemplo, si la mayoría del tráfico es IP, lo más lógico es realizar un balanceo de carga a través de la dirección IP o del número de puerto TCP/UDP. En caso contrario realizaremos la distribución de las tramas a través de la dirección MAC.

Los switches también ofrecen protección contra los bucles en EtherChannel. Cuando se recibe una petición de broadcast o multicast por uno de los puertos del EtherChannel, este no se vuelve a reenviar por el resto de miembros del EtherChannel.

A continuación vamos a ver un escenario en el cual es necesaria la configuración de EtherChannel.

Imaginemos que tenemos una granja de servidores (12 servidores), los cuales salen por un único enlace troncal de 100Mbps. Esto puede provocar que el tráfico generado llegue a colapsar el enlace.

Topología sin EtherChannel

Para solucionar esto, utilizaremos EtherChannel de tal forma que en vez de tener un solo enlace físico, tengamos 5 enlaces físicos (5x100Mbps). Una vez configurado EtherChannel en los 2 switches, tendremos un enlace lógico de 500Mbps.

Topología con EtherChannel

Este tipo de solución es muy frecuente implementarla con servidores Blade, este tipo de servidores está diseñado para ahorrar espacio, consumo y simplificación de administración en los CPDs. Un chasis de Blade incorpora las fuentes de alimentación, los elementos de refrigeración y de conectividad LAN y SAN. Los servidores son delgadas tarjetas las cuales incorporar los componentes propios de un servidor (CPU, RAM, …).

Servidor Blade

Un chasis de Blade puede tener hasta 16 servidores dependiendo del fabricante y estos chasis en su parte posterior suelen llevar entre uno y cuatro switches. Si queremos sacar todo este tráfico hacia el exterior sin sufrir colapsos en los troncales la solución más recomendable es configurar un Etherchannel de la siguiente forma:

Configuración Servidor Blade con EtherChannel

Saludos a tod@s,

JMHAlegre

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