در این مقاله از سری مقالات راهنمایی گام به گام سوئیچ های Small Business سیسکو سعی داریم یکی از بزرگترین دغدغه های شبکه کارها را بررسی و تحلیل کنیم. یعنی Link Aggregation.
سوئیچ ۲۴ پورتی را در نظر بگیرید که تمامی پورت های آن ۱۰/۱۰۰ یعنی Fast Ethernet می باشد. فرض کنید که پورت های ۱ تا ۱۰ آن به کامپیوتر ها متصل است و این لینک ها با سرعت ۱۰۰Mbps آپ شده اند.
یک پورت از این سوئیچ را به روتر متصل کرده ایم (Uplink) که این لینک با سرعت ۱۰۰Mbps برای اهداف دسترسی به اینترنت و سرورهای داخل شبکه تعیین شده است. فرض کنید سروری داریم از نوع FTP Server برای انتقال فایل که سرعت کارت شبکه سرور ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ یعنی Gigabit Ethernet است. این پورت متصل به اینترفیس روتر است که آن هم از نوع ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ می باشد.
حال فرض کنید هم زمان سه کامپیوتر قصد دارند از سرور FTP فایلی را دانلود کنند. به علت کمبود پهنای باند در پورت آپ لینک بین سوئیچ و روتر که ۱۰۰Mbps است بسته ها در سوئیچ صف تشکیل میدهند و سرعت کاهش پیدا می کند. مثلا هر کدام از این ۳ کامپیوتر می توانند ۳۳ درصد از پهنای باند آپ لینک را اشغال کنند. یعنی به صورت تقریبی هر کامپیوتر ۳۳Mbps.
خب این یک مشکل است زیرا سرور می تواند تا ۱۰۰۰Mbps ترافیک را ارسال یا دریافت کند و ارتباط کامپیوتر ها با سوئیچ ۱۰۰Mbps می باشد. پس چرا هر کامپیوتر در بهترین حالت ممکن در مثال ما ۳۳Mbps را می تواند استفاده کند؟؟؟
به علت کمبود پهنای باند بین سوئیچ و روتر.
معمولا سوئیچ ها علاوه بر پورت های معمولی یک یا دو پورت مخصوص Uplink دارند که یا به صورت فیبر است یا Gigabit Ethernet. در این مواقع می توانید از این پورت ها به عنوان آپ لینک استفاده کنید. ولی در مثال ما سوئیج ۲۴ پورت Fast Ethernet داشت و پورتی به عنوان Uplink نداشت.
Etherchannel
به تجمیع چندین اینترفیس فیزیکی با هم گویند برای اهداف زیر:
- Improve Bandwidth
- High Availability (Link Redundant)
- Load Balancing
وقتی شما چند اینترفیس فیزیکی را برای Uplink به هم Etherchannel کنید، هم پهنای باند افرایش پیدا می کند و هم اگر به هر دلیلی یکی از اینترفیس های فیزیکی دچار اختلال شود ارتباط با Uplink از بین نمی رود و لینک جایگزین دارد.
سوئیچ های SMB از Etherchannel پشتیبانی می کنند.
وقتی چند اینترفیس فیزیکی را داخل یک گروه قرار دهید، دیگر سوئیچ به اینترفیس ها نگاه جداگانه ندارد و همه این اینترفیس های فیزیکی را به عنوان یک لینک می بیند.
در سوئیچ های Small Business اینترفیس های فیزیکی را در LAG قرار می دهیم. منظور از LAG همان اینترفیس مجازی است که شامل اینترفیس های فیزیکی می باشد.
نکته: شما هر کانفیگی که بر روی پورت فیزیکی اعمال می کردید، بعد از تشکیل Etherchannel و ایجاد LAG، تمامی این تنظیمات را می بایست بر روی LAG انجام دهید.
مثلا LAG1 را ترانک کنید یا LAG1 را عضو VLAN 10 کنید و لازم نیست تمامی اینترفیس های فیزیکی که داخل LAG1 هستند را ترانک یا عضو VLAN 10 کنید.
بعد از تشکیل LAG سوئیچ آدرس های مک را در MAC-Table خود بر روی LAG یاد میگیرد نه اینترفیس های فیزیکی داخل LAG.
تنظیمات Etherchannel در سوئیچ های Small Business
LAG Management
در این قسمت می توانید اینترفیس های فیزیکی را در یک گروه LAG قرار دهید و متود Load balancing را مشخص کنید.
وقتی فریمی وارد سوئیچ می شود که سوئیچ باید بسته را بر روی LAG فوروارد کند می تواند انتخاب کند این فریم را بر روی کدام اینترفیس فیزیکی عضو LAG فوروارد کند. گفته بودیم یکی از مزایای تجمیع کردن اینترفیس ها Load balancing است و سوئیچ سعی می کند فریم ها را با پخش کردن بر روی اینترفیس های فیزیکی عضو LAG بالانسی بین اینترفیس ها ایجاد کند.
سوئیچ چگونه Load balance می کند؟
در قسمت Load Balance Algorithm شما تعیین می کنید که سوئیچ از چه الگوریتمی برای Share کردن فریم ها بر روی اینترفیس های فیزیکی استفاده کند. که دو انتخاب دارید:
- MAC Address
- IP/MAC Address
MAC Address
یعنی Share کردن بسته ها بر اساس هدر Ethernet که می تواند Source MAC یا Destination MAC باشد. یعنی بسته ها با Source Mac های متفاوت روی اینترفیس های مختلف ارسال می شود.
IP/MAC Address
یعنی Share کردن بسته ها بر اساس هدر IP و Ethernet. که بسته هایی که هدر IP دارند به صورت Source-IP و یا Destination-IP و یا Source-MAC و Destination-MAC برای بسته هایی که هدر IP ندارند(مثل ARP).
زمانی که شما از اینترنت استفاده می کنید، ۹۹ درصد بسته های جابجا شده از جنس سرویس هستند و سرویس های لایه ۷ ای مثل HTTP و… هدر IP دارند.
نکته: سوئیچ برای Load balancing از تابع Hash استفاده می کند که ورودی این تابع بر اساس الگوریتم انتخابی می تواند به صورت زیر باشد:
Source-IP
Destination-IP
Source-MAC
Destination-MAC
توجه داشته باشید که سوئیچ با توجه به تعداد اینترفیس های عضو LAG، تعداد بیت های مختلفی را به عنوان ورودی برای تابع Hash استفاده می کند.
LAG Management Table
در این قسمت می توانید LAG ها را مدیریت کنید و اینترفیس های فیزیکی را عضو LAG کنید.
نکته: در اکثر سوئیچ های Small Business معمولا LAG یک تا هشت به صورت پیش فرض ساخته شده است ولی هیچ اینترفیس فیزیکی عضو آنها نیست.
از قسمت LAG Management Table رو LAG مورد نظر کلیک کنید و گزینه Edit بزنید.
در قسمت LAG Name یک اسم به LAG می دهید. در قسمت LACP می توانید از این پروتکل برای تجمیع کردن اینترفیس ها استفاده کنید.
در قسمت Port List، اینترفیس های فیزیکی که قصد دارید در LAG1 قرار دهید را در LAG Member اضافه کنید.
LAG Settings
در این قسمت می توانید تنظیمات لایه یکی LAG ها را انجام دهید. تنظیماتی مانند Up یا Down کردن LAG، سرعت LAG و …
LACP
Etherchannel یک توافق دو طرفه بین دو دستگاه می باشد. پروتکل LACP وظیفه تشکیل یک لینک مجازی بین دو دستگاه و بررسی عوامل مختلف پیش نیاز تشکیل Etherchannel بین دو دستگاه و ایجاد توافقات می باشد.
در بازی بین دو دستگاه، یک دستگاه باید تصمیم گیرنده باشد و دستگاه دیگر باید حرف دستگاه مقابل را گوش کند. البته شما مشخص می کنید که کدام سوئیچ حرف می زند.
پروتکل LACP استاندارد می باشد و تمامی تولیدکننده ها از آن پشتیبانی می کنند.
توسط پروتکل LACP می توانید تا ۱۶ پورت را در یک گروه LAG قرار دهید. ولی دقت داشته باشید که فقط هشت پورت از این ۱۶ پورت می تواند Active باشد و هشت پورت دیگر در حالت Standby هستند. در صورت اختلال در یکی از آن هشت پورت Active، یکی دیگر از این هشت پورت با الویت بالاتر Active می شود.
در LACP System Priority مشخص می کنید کدام سوئیچ حرف بزند و کدام سوئیچ گوش کند.
نکنه: سوئیچی تصمیم گیرنده است که LACP System Priority کمتری داشته باشد.
در صورت برابر بودن LACP System Priority ،MAC-Address کمتر تعیین کننده است. سوئیچی که تصمیم گیرنده است مشخص می کند کدام پورت ها Active و کدام پورت ها Standby هستند.
برای انجام تنظیمات مربوط به LACP برای هر اینترفیس از جدول LACP Interface Table استفاده می کنیم. روی یک اینترفیس کلیک کنید و Edit را بزنید.
در قسمت LACP Port Priority تعیین کنید که این پورت در LACP در حالت Active باشد یا Standby. هر چه عدد LACP Port Priority کمتر باشد بهتر است و احتمال Active شدن این پورت را افزایش می دهد.
