Cisco Ether channel


EtherChannel is a port link aggregation technology or port-channel architecture used primarily on Cisco switches. It allows grouping of several physical Ethernet links to create one logical Ethernet link for the purpose of providing fault-tolerance and high-speed links between switches, routers and servers. An EtherChannel can be created from between two and eight active Fast, Gigabit or 10-Gigabit Ethernet ports, with an additional one to eight inactive (failover) ports which become active as the other active ports fail. EtherChannel is primarily used in the backbone network, but can also be used to connect end user machines.

EtherChannel technology was invented by Kalpana in the early 1990s. It was later acquired by Cisco Systems in 1994. In 2000 the IEEE passed 802.3ad which is an open standard version of EtherChannel.

Contents [hide]
1 Benefits
2 Limitations
3 Components
4 EtherChannel vs. 802.3ad
5 See also
6 References
7 External links
Using an EtherChannel has numerous advantages, and probably the most desirable aspect is the bandwidth. Using the maximum of 8 active ports a total bandwidth of 800 Mbit/s, 8 Gbit/s or 80 Gbit/s is possible depending on port speed. This assumes there is a traffic mixture, as those speeds do not apply to a single application only. It can be used with Ethernet running on twisted pair wiring, single-mode and multimode fiber.

Because EtherChannel takes advantage of existing wiring it makes it very scalable. It can be used at all levels of the network to create higher bandwidth links as the traffic needs of the network increase. All Cisco switches have the ability to support EtherChannel.

When an EtherChannel is configured all adapters that are part of the channel share the same Layer 2 (MAC) address. This makes the EtherChannel transparent to network applications and users because they only see the one logical connection; they have no knowledge of the individual links.

EtherChannel aggregates the traffic across all the available active ports in the channel. The port is selected using a Cisco-proprietary hash algorithm, based on source or destination MAC addresses, IP addresses or TCP and UDP port numbers. The hash function gives a number between 0 and 7, and the following table shows how the 8 numbers are distributed among the 2 to 8 physical ports. In the hypothesis of real random hash algorithm, 2, 4 or 8 ports configurations lead to fair load-balancing, whereas other configurations lead to unfair load-balancing.

Number of Ports
in the EtherChannel

Load Balancing
ratio between Ports

8 1:1:1:1:1:1:1:1
7 2:1:1:1:1:1:1
6 2:2:1:1:1:1
5 2:2:2:1:1
4 2:2:2:2
3 3:3:2
2 4:4
Fault-tolerance is another key aspect of EtherChannel. Should a link fail, the EtherChannel technology will automatically redistribute traffic across the remaining links. This automatic recovery takes less than one second and is transparent to network applications and the end user. This makes it very resilient and desirable for mission-critical applications.

Spanning tree protocol (STP) can be used with an EtherChannel. STP treats all the links as a single one and BPDUs are only sent down one of the links. Without the use of an EtherChannel, STP would effectively shutdown any redundant links between switches until one connection goes down. This is where an EtherChannel is most desirable, it allows use of all available links between two devices.

EtherChannels can be also configured as VLAN trunks. If any single link of an EtherChannel is configured as a VLAN trunk, the entire EtherChannel will act as a VLAN trunk. Cisco ISL, VTP and IEEE 802.1Q are compatible with EtherChannel.

Ether channel cho phép ghép nhiều link song song giữa các switch lại với nhau thành một kết nối logic.

Kết nối này vừa đảm bảo băng thông rất cao, vừa cung cấp khả năng dự phòng. Etherchannels cung cấp khả năng chịu lỗi với những kết nối tốc độ cao giữa switch-to-switch, routers-to-switch, và các servers.


Các mode hoạt động của Etherchannel


EtherChannel có khả năng cho phép các port dùng để kết nối hoạt động ở chế độ Full-duplex. Và băng thông trên mỗi một kết nối vật lý có thể đạt tới tốc độ là 800 Mbps đối với kết nối Fast Ethernet (Fast EtherChannel), đối với kết nối gigabit Ethernet thì tốc độ của mỗi đường vật lý có thể đạt mức tối đa là 8 Gbps (Gigabit EtherChannel)

Phân loại:

Port Aggregation Protocol (PAgP) – Cisco Proprietary là giao thức chạy giữa 2 switch , bằng cách trao đổi với nhau những message nhằm thương lượng và tự động tạo nên channel. PAgP hoạt động ở các mode sau:

  • ON: mode này cho phép thiết lập Channel mà không cần phải gửi PAgP message giữa 2 switch với nhau . Etherchannel chỉ được tạo ra khi switch đối tác cũng bật chế độ ON lên
  • OFF: không cho phép tạo Etherchannel
  • AUTO: mode này chỉ chờ và nhận PAgP message mà thôi, không được gửi PAgP message ra. Đây là default mode .
  • DESIRABLE: mode này cho phép gửi, nhận PAgP message.

LACP là chuẩn mở của IEEE. Nó cho phép tạo Etherchannel với những thiết bị non-Cisco. Hoạt động ởcác mode sau :

  • ON: Cho phép tạo Etherchannel mà không cần chạy LACP.
  • OFF: Không cho phép tạo Etherchannel.
  • ACTIVE: chủ động gửi LACP message để tạo Etherchannel.
  • PASSIVE: Chỉ lắng nghe LACP message mà không gửi ra LACP message.

Cấu hình:

Cấu hình PagP:

Switch(config-if)#channel-protocol pagp
Switch(config-if)#channel-group number mode {on | auto | desirable}

Cấu hình LACP:

Switch(config-if)#channel-protocol lacp
Switch(config-if)#channel-group number mode {on | passive | active}

Các dòng Switch 2970, 3560, 4500 và 6500 đều có thể cấu hình để chọn giao thức PagP hoặc LACP.