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　　Cisco Catalyst 交換機(jī)上的 EtherChannel 負(fù)載均衡:Fast EtherChannel 允許將多條物理快速以太網(wǎng)鏈路組合到一個(gè)邏輯通道中。這樣便可在通道中的鏈路之間實(shí)現(xiàn)流量負(fù)載共享，還可以在通道中的一條或多條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)提供冗余。Fast EtherChannel 可用于通過(guò)非屏蔽雙絞線 (UTP) 配線或單模和多模光纖將 LAN 交換機(jī)、路由器、服務(wù)器和客戶端互連在一起。本文檔將 Fast EtherChannel、Gigabit EtherChannel、端口通道、通道和端口組統(tǒng)稱為一個(gè)詞： EtherChannel。本文檔中的信息適用于所有這些EtherChannel。

　　本文檔介紹通過(guò)使用 EtherChannel 在 Cisco Catalyst 交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和冗余的概念。本文檔還介紹端口聚合協(xié)議 (PAgP) 及 EtherChannel 對(duì)中繼的支持。本文檔未介紹如何在 Catalyst 交換機(jī)上配置 EtherChannel。有關(guān)如何在 Catalyst 交換機(jī)上配置 EtherChannel 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考相關(guān)信息部分中的文檔。

　　Catalyst6500/6000 系列

　　EtherChannel 可將以幀形式尋址的二進(jìn)制模式的一部分縮減為一個(gè)選擇通道中某一鏈路的數(shù)值，以便在通道的鏈路之間分發(fā)幀。EtherChannel 幀分發(fā)使用 Cisco 專有的散列算法。該算法是確定性算法;如果使用相同的地址和會(huì)話信息，則總是散列到通道中的同一端口。此方法可避免無(wú)序傳送數(shù)據(jù)包。

　　Catalyst OS

　　在運(yùn)行 Catalyst OS (CatOS) 的 Catalyst 6500/6000 交換機(jī)中，EtherChannel 可將多達(dá)八個(gè)配置兼容的端口的帶寬聚合到一條邏輯鏈路中。使用軟件版本 6.2(1) 及更低版本時(shí)，6 插槽和 9 插槽 Catalyst 6500 系列交換機(jī)最多可支持 128 個(gè) EtherChannel。在軟件版本 6.2(2) 及更高版本中，生成樹(shù)功能可處理端口 ID。因此，對(duì)于 6 插槽或 9 插槽機(jī)箱，可支持的最大 EtherChannel 數(shù)為 126;對(duì)于 13 插槽機(jī)箱，可支持的最大 EtherChannel 數(shù)為 63。所有模塊(包括備用 Supervisor 引擎上的那些模塊)上的所有以太網(wǎng)端口都支持 EtherChannel，不要求端口連續(xù)或位于同一模塊中。每個(gè) EtherChannel 中的所有端口的速度必須相同。負(fù)載均衡策略(幀分發(fā))可以基于 MAC 地址(第 2 層 [L2])、IP 地址(第 3 層 [L3])或端口號(hào)(第 4 層 [L4])。如果發(fā)出以下命令，可以分別激活這些策略：set port channel all distribution{ip|mac|會(huì)話|ip-vlan-session} [source|目的地|both]。Session 關(guān)鍵字在Supervisor 引擎 2 和 Supervisor 引擎 720 上均受支持。ip-vlan-session 關(guān)鍵字僅在 Supervisor 引擎 720 上受支持。若要根據(jù) IP 地址、VLAN 和第 4 層流量指定幀分發(fā)方法，請(qǐng)使用此關(guān)鍵字。

　　如果數(shù)據(jù)包不屬于所選類別，請(qǐng)考慮下一個(gè)較低級(jí)別的類別。如果硬件無(wú)法支持您已選擇的幀分發(fā)方法，則會(huì)顯示一條 Feature not supported 錯(cuò)誤消息。

　　Cisco 專有的散列算法計(jì)算出位于 0 到 7 范圍內(nèi)的值。根據(jù)此值，選擇 EtherChannel 中的特定端口。端口設(shè)置包括一個(gè)掩碼，它指示端口在傳輸時(shí)接受哪些值。如果單個(gè) EtherChannel 中具有最大數(shù)量的端口(即八個(gè)端口)，則每個(gè)端口只接受一個(gè)值。如果 EtherChannel 中有四個(gè)端口，每個(gè)端口接收兩個(gè)值，依此類推。下表按 EtherChannel 中的端口數(shù)，列出每個(gè)端口接受值的比率：

　　注意：此表只列出特定端口所接受的值的數(shù)量，這是由該散列算法計(jì)算得出的。您不能控制特定流量使用的端口。只能通過(guò)可導(dǎo)致最大多樣性的幀分發(fā)方法來(lái)影響負(fù)載均衡。

　　注意：該散列算法無(wú)法被配置或更改，以均衡 EtherChannel 中各端口之間的流量負(fù)載。

　　注意：在運(yùn)行 Cisco IOS 軟件的 Cisco Catalyst 6500/6000 系列交換機(jī)中也執(zhí)行這一相同的Cisco 專有算法。

　　因此，實(shí)質(zhì)上只有在端口通道中有兩個(gè)、四個(gè)或八個(gè)端口時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)理想的負(fù)載均衡，即使使用隨機(jī)地址也是如此。

　　若要檢查幀分配策略，請(qǐng)發(fā)出 show port channel mod/port info 命令。在版本 6.1(x) 及更高版本中，可以根據(jù)幀分配策略確定端口通道中要用于轉(zhuǎn)發(fā)流量的端口。用于確定這一點(diǎn)的命令是：show channel hash channel-id{src_ip_addr|dest_ip_addr|src_mac_addr|dest_mac_addr|src_port|dest_port} [dest_ip_addr|dest_mac_addr|dest_port]。

　　下面列舉了一些示例：

　　1. Console> (enable) showchannel hash 865 10.10.10.1 10.10.10.2

　　2. Selected channel port: 1/1

　　3. Console> (enable) showchannel hash 865 00-02-fc-26-24-94

　　4. 00-d0-c0-d7-2d-d4

　　5.

　　6. !--- This command should be on one line.

　　7.

　　8. Selected channel port: 1/2

　　Cisco IOS

　　運(yùn)行Cisco IOS系統(tǒng)軟件軟件支持最多64 EtherChannel的Catalyst 6500/6000交換機(jī)。在 Catalyst 6500/6000 系列交換機(jī)內(nèi)的任何模塊上，都可以構(gòu)建一個(gè)具有多達(dá) 8 個(gè)配置兼容的 LAN 端口的 EtherChannel。每個(gè) EtherChannel 中所有 LAN 端口的速度都必須相同，并且所有這些端口都必須配置為第 2 層或第 3 層 LAN 端口。

　　運(yùn)行 Cisco IOS 系統(tǒng)軟件的 Catalyst 6500/6000 交換機(jī)使用 Cisco 專有的散列算法。此算法將在 Catalyst OS 部分中進(jìn)行說(shuō)明。

　　EtherChannel 負(fù)載均衡可以使用 MAC 地址、IP 地址或者帶 Policy Feature Card 2 (PFC2) 的第 4 層端口號(hào)以及源模式和/或目標(biāo)模式。所選模式適用于在該交換機(jī)上配置的所有 EtherChannel。請(qǐng)使用可在配置中提供最大多樣性的選項(xiàng)。例如，如果通道上的流量?jī)H流向單個(gè) MAC 地址，則使用目標(biāo) MAC 地址會(huì)導(dǎo)致每次都在通道中選擇同一鏈路。使用源地址或 IP 地址可獲得更好的負(fù)載均衡。若要配置負(fù)載均衡，請(qǐng)發(fā)出全局配置命令 port-channel load-balance {src-mac|dst-mac|src-dst-mac|src-ip|dst-ip|src-dst-ip|src-port|dst-port|src-dst-port|mpls}。

　　注意：端口信道負(fù)載均衡src dst混合IP波爾特命令更改在Supervisor PFC/DFC/CFC的硬件轉(zhuǎn)發(fā)，并且能導(dǎo)致中斷流量幾秒鐘分鐘，直到新的散列算法計(jì)算并且開(kāi)始相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)流量。在非生產(chǎn)小時(shí)，在散列算法上的所有變化推薦。

　　若要檢查幀分配策略，請(qǐng)發(fā)出 show etherchannel load-balance 命令。您可以根據(jù)幀分配策略確定 EtherChannel 用哪個(gè)接口來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)流量。若要確定這一點(diǎn)，請(qǐng)發(fā)出 remote login switch 命令以遠(yuǎn)程登錄到交換機(jī)處理器 (SP) 控制臺(tái)。然后，發(fā)出以下命令：test etherchannelload-balance interface port-channel number {ip|l4port|mac} [source_ip_add|source_mac_add|source_l4_port][dest_ip_add|dest_mac_add|dest_l4_port]。

　　下面列舉了一些示例：

　　1. 6509#remote login switch

　　2. Trying Switch ...

　　3. Entering CONSOLE forSwitch

　　4. Type "^C^C^C"to end this session

　　5.

　　6. 6509-sp#testetherchannel load-balance interface port-channel 1

　　7. ip 10.10.10.2 10.10.10.1

　　8.

　　9. !--- This command should be on one line.

　　10.

　　11. Would select Gi6/1 of Po1

　　12.

　　13. 6509-sp#

　　14. 6509#remote loginswitch

　　15. Trying Switch ...

　　16. Entering CONSOLE for Switch

　　17. Type "^C^C^C" to end this session

　　18.

　　19. 6509-sp#test etherchannel load-balanceinterface port-channel 1 mac

　　20. 00d0.c0d7.2dd4 0002.fc26.2494

　　21.

　　22. !--- Thiscommand should be on one line.

　　23.

　　24. Would select Gi6/1 of Po1

　　25.

　　26. 6509-sp#

　　限制

　　此部分包含適用于 EtherChannel 的使用指南、限制和故障排除信息：

　　1. WS-X6548-GE-TX、WS-X6548V-GE-TX、WS-X6148-GE-TX 和 WS-X6148V-GE-TX 模塊對(duì) EtherChannel 進(jìn)行了限制。這些模塊的所有配置(10、100 和 1000 Mbps 速度)均支持 EtherChannel，但在配置這些模塊時(shí)需要注意以下這些超額訂閱情況：

　　a. 在這些模塊上，有一個(gè)來(lái)自端口 ASIC 的單條 1 千兆以太網(wǎng)上行鏈路，該鏈路支持八個(gè)端口。就 EtherChannel 而言，來(lái)自鏈路捆綁中所有鏈路的數(shù)據(jù)都會(huì)轉(zhuǎn)入端口 ASIC，即使這些數(shù)據(jù)發(fā)往另一條鏈路也是如此。這些數(shù)據(jù)會(huì)消耗該 1 千兆以太網(wǎng)鏈路中的帶寬。就這些模塊而言，EtherChannel 上所有數(shù)據(jù)的總和不能超過(guò) 1 千兆。

　　在將此模塊的端口添加到 EtherChannel 時(shí)，您會(huì)收到一條指出最大吞吐量的消息。

　　C6500> (enable) setport channel 3/5,4/5 mode on

　　Adding a WS-X6148-GE-TXport to a channel limits the channel's

　　bandwidth to a maximum of1Gig throughput

　　Port(s) 3/5,4/5 channelmode set to on.

　　C6500> (enable)

　　b. 此外，如果有四個(gè)以 100 Mbps 運(yùn)行的 WS-X6148-GE-TX 或 WS-X6148V-GE-TX 模塊，這些模塊共有 48 個(gè) EtherChannel，每個(gè)通道均有 4 個(gè)端口(每個(gè)模塊一個(gè)端口)，也可能會(huì)遇到超額訂閱問(wèn)題。

　　c. 如果對(duì)WS-X6548-GE-TX 或 WS-X6548V-GE-TX 模塊使用交換矩陣模塊，該配置就可以避免超額訂閱問(wèn)題。交換矩陣模塊接口可按EtherChannel 鏈路捆綁散列過(guò)濾數(shù)據(jù)包，然后將其分發(fā)到適當(dāng)?shù)哪K。但是，每個(gè)模塊在鏈路捆綁中只能有一個(gè)端口。如果 WS-X6548-GE-TX 或 WS-X6548V-GE-TX 模塊在 EtherChannel 鏈路捆綁中有多個(gè)端口，就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)超額訂閱問(wèn)題。

　　注意：使用 Catalyst OS 軟件版本 8.2(1) 時(shí)，由于有了固件增強(qiáng)功能，因此WS-X6548-GE-TX 和 WS-X6548V-GE-TX 模塊不會(huì)再出現(xiàn)上述超額訂閱問(wèn)題。

　　2. 有關(guān)其他 10/100/1000 以太網(wǎng)交換模塊和千兆以太網(wǎng)交換模塊的列表，請(qǐng)參閱以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)交換模塊 - Catalyst 6500 系列交換機(jī)模塊指南。

　　3. 如果啟用 UplinkFast，則4 端口 10/100 EtherChannel 的 EtherChannel 端口路徑開(kāi)銷(可使用 set channel cost 命令設(shè)置)會(huì)低于并行千兆以太網(wǎng)鏈路的端口路徑開(kāi)銷。這種情況會(huì)導(dǎo)致 4 端口 EtherChannel 轉(zhuǎn)發(fā)速度變慢，還會(huì)導(dǎo)致千兆以太網(wǎng)鏈路阻塞。解決方法是在啟用 UplinkFast 后明確為該通道配置較高的開(kāi)銷。Cisco Bug ID CSCds22895(僅限注冊(cè)用戶)可跟蹤此問(wèn)題。

　　4. WS-X6148A-GE-TX 交換模塊有 48 個(gè)超額訂閱的端口，這些端口分為六組，每組各有八個(gè)端口：

　　o 端口 1、2、3、4、5、6、7、8

　　o 端口 9、10、11、12、13、14、15、16

　　o 端口 17、18、19、20、21、22、23、24

　　o 端口 25、26、27、28、29、30、31、32

　　o 端口 33、34、35、36、37、38、39、40

　　o 端口 41、42、43、44、45、46、47、48

　　各組中的八個(gè)端口使用公共線路，這可以有效地將該組多路復(fù)用到與內(nèi)部交換矩陣之間的單條、無(wú)阻塞、全雙工千兆以太網(wǎng)連接。就包含八個(gè)端口的各組而言，將對(duì)接收到的幀進(jìn)行緩沖，然后再將其發(fā)送到通向內(nèi)部交換矩陣的公共千兆以太網(wǎng)鏈路。如果端口收到的數(shù)據(jù)量開(kāi)始超過(guò)緩沖區(qū)容量，則流控制將向遠(yuǎn)程端口發(fā)送暫停幀，以暫時(shí)停止數(shù)據(jù)流并防止幀丟失。

　　如果有任何一組收到的幀超過(guò) 1 Gbp 帶寬，設(shè)備就會(huì)開(kāi)始丟棄幀。這些丟棄操作不明顯，因?yàn)檫@些幀是在內(nèi)部 ASIC 而不是實(shí)際接口上丟棄的。這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)低數(shù)據(jù)包吞吐量

　　如果需要更多吞吐量，請(qǐng)使用非超額訂閱線路模塊中的端口，或使用超額訂閱線路模塊中來(lái)自其他端口分組的端口。例如，如果線路模塊有 48 個(gè)端口(分為八組)，您可以對(duì)同一端口通道選擇端口 1、9、17、25、33 和 41。

　　Cisco 建議您對(duì)接入層使用 61xx、63xx 和 64xx 模塊，因?yàn)檫@些模塊通常是超額訂閱模塊，并與背板交換總線之間始終只有一個(gè)總線連接。對(duì)于骨干網(wǎng)連接，建議您使用 65xx 或 67xx 模塊，它們與交換矩陣之間始終有一個(gè) 8 GB 或 20 GB 專用連接。

　　Catalyst4500/4000 系列

　　Catalyst OS

　　在裝有 CatOS(Supervisor 引擎 I 和 II)的 Catalyst 4500/4000 系列交換機(jī)中，您可以構(gòu)建一個(gè)具有多達(dá)八個(gè)配置兼容的快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)交換機(jī)端口的 EtherChannel。具體的 EtherChannel 組成視硬件而異。由于生成樹(shù)功能可處理端口 ID，因此六插槽機(jī)箱的最大通道數(shù)為 126。此外，您還可以在 CatOS 版本 5.x 及更高版本中將 EtherChannel 配置為使用多個(gè)模塊中的端口。EtherChannel 中所有端口的速度必須相同。

　　Catalyst 4500/4000 的 Catalyst OS 根據(jù)負(fù)載均衡使用 MAC 地址。EtherChannel 根據(jù)每個(gè)幀的源/目標(biāo) MAC 地址的低位，在通道的鏈路之間分發(fā)幀。幀分配方法是不可配置的。

　　Cisco IOS

　　裝有 Cisco IOS 軟件(Supervisor 引擎 II+ 及更高版本)的 Catalyst 4500/4000 系列交換機(jī)最多支持 64 個(gè) EtherChannel。您可以在任何模塊上和各模塊之間構(gòu)建一個(gè)具有多達(dá)八個(gè)配置兼容的以太網(wǎng)接口的 EtherChannel。每個(gè) EtherChannel中所有接口的速度必須相同，并且所有這些接口必須配置為第 2 層或第 3 層接口。

　　EtherChannel 可將由幀形式的地址構(gòu)成的二進(jìn)制模式的一部分縮減為一個(gè)選擇通道中某一鏈路的數(shù)值，以便在通道的鏈路之間均衡流量負(fù)載。EtherChannel 負(fù)載均衡可以使用 MAC 地址、IP 地址或者第 4 層端口號(hào)以及源模式和/或目標(biāo)模式。請(qǐng)使用可在配置中提供最大多樣性的選項(xiàng)。例如，如果通道上的流量?jī)H流向單個(gè) MAC 地址，則使用目標(biāo) MAC 地址會(huì)導(dǎo)致每次都在通道中選擇同一鏈路。使用源地址或 IP 地址能可獲得更好的負(fù)載均衡。若要配置負(fù)載均衡，請(qǐng)發(fā)出全局配置命令 port-channel load-balance{src-mac|dst-mac|src-dst-mac|src-ip|dst-ip|src-dst-ip|src-port|dst-port|src-dst-port}。必須全局配置負(fù)載均衡，并且不能按端口更改負(fù)載均衡選項(xiàng)。

　　注意：交換機(jī)使用源 MAC 地址和目標(biāo) MAC 地址的低位確定必須使用哪些鏈路來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。因此，如果數(shù)據(jù)是從同一源接收的，也會(huì)使用 EtherChannel 的同一鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

　　Catalyst3750/3560

　　Catalyst 3750/3560 系列交換機(jī)在 EtherChannel 中最多可支持八個(gè)配置兼容的以太網(wǎng)接口。EtherChannel可在您的交換機(jī)與另一臺(tái)交換機(jī)或主機(jī)之間提供高達(dá) 800 Mbps(Fast EtherChannel)或 8 Gbps(Gigabit EtherChannel)的全雙工帶寬。使用 Cisco IOS 軟件版本 12.2(20)SE 及更低版本時(shí)，最大 EtherChannel 數(shù)為 12。使用 Cisco IOS 軟件版本 12.2(25)SE 及更高版本時(shí)，最大 EtherChannel 數(shù)為 48。

　　EtherChannel 可將以幀形式尋址的二進(jìn)制模式的一部分縮減為一個(gè)選擇通道中某一鏈路的數(shù)值，從而在通道的鏈路之間均衡負(fù)載。EtherChannel 負(fù)載均衡可以使用 MAC 地址、IP 地址、源和/或目標(biāo)地址。該模式適用于配置在交換機(jī)上的所有 EtherChannel。通過(guò)使用全局配置命令 port-channel load-balance{dst-ip|dst-mac|src-dst-ip|src-dst-mac|src-ip|src-mac}，配置負(fù)載均衡和轉(zhuǎn)發(fā)方法。

　　可以根據(jù)負(fù)載均衡方法確定要在 EtherChannel 中用于轉(zhuǎn)發(fā)流量的接口。用于確定這一點(diǎn)的命令是：test etherchannel load-balance interfaceport-channel number {ip|mac} [source_ip_add|source_mac_add][dest_ip_add|dest_mac_add]。

　　負(fù)載均衡方法矩陣

　　以下矩陣綜述了本文檔介紹的負(fù)載均衡方法：

　　1對(duì)于3550系列交換機(jī)，當(dāng)使用時(shí)源MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)源和目的地IP地址的負(fù)載分配為路由的IP流量也啟用。所有路由的 IP 流量均根據(jù)源和目標(biāo) IP 地址選擇端口。

　　2對(duì)于運(yùn)行Cisco IOS的6500系列交換機(jī)， MPLS第2層信息可能也用于負(fù)載均衡MPLS數(shù)據(jù)包。

　　什么是 PAgP?在哪里使用它?

　　PAgP 可幫助自動(dòng)創(chuàng)建 EtherChannel 鏈路。在支持 EtherChannel 的端口之間發(fā)送 PAgP 數(shù)據(jù)包，以便協(xié)商通道的信息。在PAgP 中專門(mén)引入了一此限制。這些限制包括：

　　· PAgP 不能在為動(dòng)態(tài) VLAN 配置的端口上構(gòu)建鏈路捆綁。PAgP 要求信道中的所有端口均屬于同一VLAN 或均配置為中繼端口。如果已存在一個(gè)鏈路捆綁，并要修改其中某一端口的 VLAN，則將修改該鏈路捆綁中的所有端口以匹配該 VLAN。

　　· PAgP 不會(huì)對(duì)以不同速度或端口雙工運(yùn)行的端口進(jìn)行分組。如果在存在某一鏈路捆綁時(shí)速度和雙工發(fā)生更改，則 PAgP 會(huì)更改該鏈路捆綁中所有端口的端口速度和雙工。

　　· PAgP 模式包括 off、auto、desirable 和 on。只有 auto-desirable、desirable-desirable 和 on-on 組合才允許構(gòu)建通道。如果位于通道一端的設(shè)備(例如路由器)不支持 PAgP，則位于另一個(gè)端的設(shè)備必須將 PAgP 設(shè)為 on。

　　目前以下交換機(jī)支持 PAgP：

　　· Catalyst 4500/4000

　　· Catalyst 5500/5000

　　· Catalyst 6500/6000

　　· Catalyst2940/2950/2955/3550/3560/3750

　　· Catalyst 1900/2820

　　以下交換機(jī)不支持 PAgP：

　　· Catalyst 2900XL/3500XL

　　· Catalyst2948G-L3/4908G-L3

　　· Catalyst 8500

　　以太網(wǎng)信道對(duì) ISL/802.1q 中繼的支持

　　您可以將 EtherChannel 連接配置為使用或不使用交換機(jī)內(nèi)鏈路協(xié)議 (ISL)/IEEE 802.1Q 中繼。在構(gòu)建通道后，該通道中作為中繼的任何端口的配置都會(huì)應(yīng)用于該通道中的所有端口。配置相同的中繼端口可以配置為 EtherChannel。您必須安裝有所有 ISL 或所有 802.1Q;兩者不能混用。ISL/802.1Q 封裝(如果啟用)獨(dú)立于 Fast EtherChannel 的源/目標(biāo)負(fù)載均衡機(jī)制執(zhí)行。VLAN ID 不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)包使用的鏈路產(chǎn)生影響。ISL/802.1Q 只是讓該中繼屬于多個(gè) VLAN。如果未啟用中繼，則與 Fast EtherChannel 關(guān)聯(lián)的所有端口必須屬于同一 VLAN。

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