EtherChannel

1. EtherChannel/IEEE 802.3adTunelamento VLAN /IEEE 802.3acQ-in-Q/IEEE 802.1adMAC-in-MAC/IEEE 802.1 ahMPLS

2. EtherChannel • Agregação de Portas: • Etherchannel é um padrão que permite agregar múltiplas portas de características comuns a fim de formar uma porta de maior capacidade. • Atualmente é possível criar portas agregadas full-duplex com até 800 Mbps (Fast) ou 8 Gbps (Giga) • O número total de Etherchannels é 48.

3. Modos EtherChannel • Apenas portas trunk com características idênticas podem ser agregadas. • A configuração pode ser: • Automática: • PAgP: Port Aggregation Protocol • LACP: Link Aggregation Control Protocol • Manual: • On: sem protocolo de negociação • Usado apenas para compatibilidade entre switches que não suportam os protocolos de negociação.

4. Identificação da Porta Agregada • As portas Etherchannel são identificadas por uma interface lógica (Logical port-channel), numerada de 1 até 8. • Comandos aplicados a interface lógica afetam simultaneamente todas as portas do grupo. • Comandos aplicados as portas físicas não afetarão as demais portas do grupo • Quando o grupo é criado pela primeira vez, as portas seguem a configuração da primeira porta do grupo: • Allowed-VLAN list • Spanning-tree path cost for each VLAN • Spanning-tree port priority for each VLAN • Spanning-tree Port Fast setting

5. PAgP – Port Aggregation Protocol • Protocolo proprietário da cisco • Apenas para switches simples, não funciona em stacks. • Agrupa automaticamente portas com as mesmas caracterísiticas: • Velocidade, modo duplex, native VLAN, VLAN range, trunking status. • Porta Access devem pertencer a mesma VLAN • Portas Trunk devem pertencer a mesma native VLAN • O grupo de portas é passado ao protocolo Spanning-Tree como sendo uma porta única. • Permite agregar até 8 portas.

6. Modos PAgP • Auto: modo passivo que apenas responde a solicitação para entrar no grupo. • Desirable: modo ativo, que solicita a outra porta entrar no modo Etherchannel. Desirable Desirable Desirable Auto Auto Auto AutoDesirable(Silent mode) Não PAgP Se não for usado o modo silent, a porta não entra em operação

7. Endereço MAC • A primeira porta do Etherchannel que se torna ativa provê o endereço MAC para todo o grupo. • Se a porta que cedeu o MAC for removida, outra porta oferecerá o endereço para o grupo. • As mensagens PAgP são enviadas na menor VLAN associada a porta.

8. LACP: Link Aggregation Control Protocol • Padrão IEEE 802.3ad • Operação similar ao PAgP, mas suporta também stack switching. • Modos de operação: • Passivo • Similar ao modo auto PAgP • Ativo • Similar ao modo desirable PAgP • A escolha do MAC é similar ao PAgP • Permite agregar até 16 portas, mas apenas 8 estão ativas num dado instante.

9. Configuração do EtherChannel • Step 1: • configure terminal • Step 2: • interface interface-id • Step 3: • switchport mode {access | trunk} • switchport access vlan vlan-id • Step 4: • channel-group channel-group-number mode • {auto [non-silent] | desirable [non-silent] | on} | {active | passive} • PaGP: Auto/Desirable • LACP: Active/Passive • Step 5: • end • Step 6: • show running-config

10. Remover a porta do Channel Group • Step 1: • configure terminal • Step 2: • interface interface-id • Step 3: • no channel-group • Step 4: • end • Step 5: • show running-config

11. Exercício 1 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Fa0/1-5 Fa0/6-10 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 B = 10.26.136.60 C = 10.26.136.184 Fa0/23 Fa0/24 Fa0/23 Fa0/24 Ether 1 Ether 2 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = 10.26.136.13 vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

12. Comandos • 2950 -A • configure terminal • interface range Fa0/18-19 • channel-group 1 mode desirable • end • interface range Fa0/20-21 • channel-group 2 mode desirable • exit • 2950 -B • configure terminal • interface range Fa0/23-24 • channel-group 1 mode desirable • end • 2950 -C • configure terminal • interface range Fa0/23-24 • channel-group 2 mode desirable • end

13. Verificando a Configuração • Para zerar os contadores: • clear pagp {channel-group-number counters | counters} • clear lacp {channel-group-number counters | counters}

14. Verifique a configuração • Comandos • show etherchannel ? • show interface ? • show pagp ? • Acrescente mais uma porta no etherchannel e veja a alteração da configuração • Desconecte o cabo da nova porta, e após verificar o efeito no switch, remova a porta do Etherchannel

15. Balanceamento de Carga • O balanceamento de carga pode ser feito com base: • Endereço Mac de Origem • Pacotes com o mesmo MAC de origem são sempre alocados na mesma porta do grupo. • Diferentes MACs de origem são distribuídos entre as portas. C A D B E F

16. Balanceamento de Carga • Endereço Mac de Destino • Pacotes com o mesmo MAC de destino são sempre alocados na mesma porta do grupo. • Diferentes MACs de destino são distribuídos entre os pares • Ambos • Mantém na mesma porta apenas o fluxo de quadro trocado entre os mesmos parceiros. C A D B E F

17. Escolha do Método de Balanceamento • A escolha do método depende da topologia de rede. • O método deve ser escolhido de maneira a prover a máxima utilização de porta no Etherchannel.

18. Configuração Default

19. Balanceamento de Carga • configure terminal • port-channel load-balance {dst-ip | dst-mac | src-dst-ip | src-dst-mac | src-ip | src-mac} • end • show etherchannel load-balance

20. Exercício 2 - SPT com EtherChannel Fa0/1-5 Fa0/6-10 Ether 3 Fa0/1-5 Fa0/6-10 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 Fa0/21 B = 10.26.136.60 C = 10.26.136.184 Fa0/23 Fa0/24 Fa0/22 Fa0/23 Fa0/24 Ether 2 Ether 1 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = 10.26.136.13 vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

21. Comandos • 2950 -B • configure terminal • interface range Fa0/21 - 22 • channel-group 3 mode desirable • end • 2950 -C • configure terminal • interface range Fa0/21 - 22 • channel-group 2 mode desirable • end

22. Trabalhando com as Portas Lógicas • Os comandos de configuração do SPT podem ser aplicados aos EtherChannels alterando-se a seleção da interface para: • interface port-channel port-channel-number • Para apagar um EtherChannel • no interface port-channel port-channel-number

23. Exercício 3 - Balanceamento de Carga Vlan 20 prio 16 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Ether 3 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 Fa0/21 B = 10.26.136.60 C = 10.26.136.184 Fa0/23 Fa0/24 Fa0/22 Fa0/23 Fa0/24 Ether 2 Ether 1 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = 10.26.136.13 vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

24. Comandos: 2950 • Switch B • configure terminal • interface port-channel 3 • spanning-tree vlan 20 port-priority 16 • end • show interface trunk • show spanning tree • Switch C • idem

25. Configurações Adicionais • Hot-StandBy • Portas Hot-StandBy são portas que só se tornam ativas quando alguma outra porta não pode mais operar. • LACP: Quando mais de 8 portas são colocadas no grupo, as demais entram em Hot-Standby. A escolha das portas pode ser feita por prioridade • PAgP: Pode-se colocar uma porta em maior prioridade, fazendo-se com que as demais entrem em Hot-Standby para operação.

26. Arquitetura Metro EthernetQ-in-Q e MAC-in-MAC WAN User-facing provider edge (U-PE) Network-facing provider edge (N-PE) Provider edge aggregation (PE-AGG)

27. Ethernet access domains [EADs] Intra-EAD and Inter-EAD Services

28. QinQ Blocos Funcionais USUÁRIO ACESSO CORE WAN QinQ ou MinM MPLS MPLSNetworks PE U-PE N-PE

29. MinM e QinQ Customer Prem Access Metro Ethernet Access/Aggregation Metro Core WAN QinQ Or MinM QinQ Or MinM 50ms Ethernet Access Ring MPLS MPLSNetworks U-PE N-PE QinQ MinM Os novos padrões QinQ e MinM são utilizados para prover escalabilidade na construção de backbones metropolitanos.

30. Gerenciamento em Ethernet Gerenciamento Ethernet Edge Device Customer Premises CO/POP Ethernet Backbone CPE NTU Access Aggregator • O gerenciamento da camada Ethernet inclui: • Marcação e Re-Marcação de TAGs VLAN • Gerenciamento de Banda • Alarmes de falha e diagnósticos

31. QinQ MinM Cabeçalho da rede do usuário Cabeçalho na rede do usuário Cabeçalho do Service Provider Dados Dados • Um novo cabeçalho acrescido pelo SP contém endereços MAC • Permite a reutilização de VLANs no cabeçalho do usuário. VLAN IDs • As VLANs ID são colocadas no cabeçalho da rede do usuário. • Permite a reutilização de VLANs nos sub-campos QinQ e MinM IEEE802.1ad QinQ (Stacked VLAN) IEEE802.1ah MinM (Backbone Provider Bridge)

32. O pacote é encaminhado pela rede utilizando as informações do cabeçalho SP O switch de saída remove o cabeçalho SP O switch de borda acrescenta um novo cabeçalho (SP) com endereços MAC Pacotes Ethernet Chegam da rede da empresa Princípio MinM Site Y Ethernet Switches Ethernet UNI (destination) Site X Ethernet UNI (source) Service Provider Metro Ethernet network Enterprise Ethernet header User data SP Ethernet header

33. Quadro Mac-in-Mac • Destination MAC address • If destination unknown, then 0xFFFFFF Source MAC address SP Header Traffic Management 3 1 12 SP Payload 7 1 24 Customer Ethernet Frame EVC ID 16M Future Growth. Vendor specific fields. Payload Type (data or control) ET: Ethertype CTI: Canonical Field Identifier

34. b1 b1 a1 a1 Q Q b1 b1 a1 a1 Q Q Q Q b1 b1 a1 a1 Q Q Q Q Q Q Princípios do QinQ a1 Carrier Access Carrier Core b1 Enterprise CPE Carrier Core Carrier Access Enterprise CPE

35. Customer internal MAC P-Ethertype SP CoS P-VLAN CoS C-MAC DA S Tag C-MAC SA P CFI SP EVC ID 4096 P VLAN ID Customer original Tag Q in Q data frame format C Tag C-Payload C-FCS

36. Múltiplas tecnologias de QoS estão disponíveis em diferentes camadas de rede Nenhuma tecnologia sozinha consque prover QoS fim a fim. Camadas de QoS QoS Monitoring and Measurement

37. QoS Monitoring / Measurement Traffic Engineered Paths - MPLS Link Layer QoS – Ethernet 802.1p Link Layer QoS – DOCSIS Physical Layer QoS – Port Prioritization Network-signaled QoS – RSVP-TE IP QoS - DiffServ QoS Fim-a-Fim L2 Ethernet Switch L3 Ethernet Switch Cable Modem Cable Access Provider OE MAN OE Switch CMTS

38. Exemplo de CoS-based SLA • 4 classes de serviço • CoS determinado via 802.1p CoS ID

39. Tunelamento IEEE 802.1Q • O objetivo do tunelamento IEEE 802.1Q é permitir que a identidade das VLANs nas redes de acesso seja mantida através do BACKBONE. • Sem tunelamento, a quantidade total de VLANs numa rede é 4096.

40. Portas Túnel • Os links com tunelamento são ditos assimétricos, pois a configuração na extremidade dos links não é a mesma. switch cliente switch Edge Porta Tunel, associada a uma VLAN específica. e.g. 30 Porta IEEE 802.1Q convencional. Associada a múltiplas VLANs

41. Double TAG • O tunelamento é feito através de um duplo TAG. • O TAG externo, associado ao túnel, é normalmente referencido como metro-tag. METRO-TAG

42. Inserção e Remoção de TAGs Porta IEEE 802.1Q Vê apenas o Metro TAG Porta IEEE Túnel (Remove o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q Switch Cliente switch Edge switch Core switch Edge Switch Cliente Porta IEEE 802.1Q Porta IEEE 802.1Q Porta Tunel (Acrescente o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q Porta IEEE 802.1Q

43. Formatação do TAG • Todos os quadros que atravessam a porta túnel recebem o Metro-TAG: • Quadros sem TAG • Quadros com TAG • O campo CoS do Metro-TAG é definido na configuração da porta túnel. • Todos os quadros que saem pela porta túnel possuem o TAG mais externo removido, seja ele um Metro-TAG ou não.

44. Native VLAN • Portas Túnel não são trunks. • Elas pertencem a uma VLAN de acesso. • A VLAN de acesso de uma porta túnel não pode coincidir com a Native VLAN de nenhuma outra porta trunk no mesmo switch. • Em caso de coincidência, os pacotes recebidos pela porta Túnel e direcionados para porta trunk não receberão o metro TAG.

45. Native VLAN • Pacotes recebidos pelo Switch A não vão receber o Metro-TAG. • O TAG desses pacotes conterá 30 (a VLAN especificada pelo switch A). • Os pacotes serão enviados para o Switch C, e o TAG será removido. O pacote resultante, sem TAG será enviado erroneamente para o Switch E. O quadro atravessa a rede com o TAG do cliente: 30 Porta túnel remove o TAG 30 O pacote sem tag é enviado para o switch errado mesma VLAN: o quadro não recebe metro-tag

46. Correção do Problema • 1) Utilizar apenas ISL trunks entre os switches de core • 2) Usar vlan dot1q tag native, para obrigar o tageamento de todos os quadros, inclusive da native VLAN. • 3) Fazer com que a Native VLAN dos trunks dos switches edge nunca coincidam com as VLANs na rede do usuário.

47. Configuração Assimétrica • Porta Túnel não é uma porta Trunk, e dessa forma, não irá realizar auto-negociação com a porta do outro switch. • A porta trunk no switch da rede do usuário deve ser configurado manualmente como trunk.

48. Exercício 4 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Fa0/6-10 Fa0/1-5 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 B = 10.26.136.60 C = 10.26.136.184 Porta Trunk Manual Native VLAN 1 Fa0/23 Fa0/23 Porta Tunel Access VLAN 30 Fa0/23 Fa0/22 Tunel Tunel A = 10.26.136.13 Fa0/1-5 vlan1 vlan30 Fa0/6-10

49. Configuração • Configuração Switch Tunel = A • configure terminal • interface Fa0/22 - 23 • switchport access vlan 30 • switchport mode dot1q-tunnel • exit • vlan dot1q tag native (opcional) • Configuração Switch Cliente = B e C • configure terminal • interface Fa0/23 • switchport mode trunk • exit

50. Verificação • show running-config • show dot1q-tunnel • show vlan dot1q tag native