ضم منافذ المبدل وإنشاء قنوات الإيثرنت ||Aggregate switch ports and Create Ethernet Channels

تقييم الموضوع

ضم منافذ المبدل وإنشاء قنوات الإيثرنت

Aggregate switch ports and Create Ethernet Channels

مقدمة:

قناة الإيثرنت هي وسيلة لزيادة معدل النقل بين مبدلين من خلا توصيلهما بأكثر من وصلة بدون أن يعمل بروتكول الشجرة المتفرعة (STP) على تعطيل أي منها، حيث يتعامل مع منفذ افتراضي يمثل كامل القناة عوضاً عن التعامل مع المنافذ الأعضاء فيها بشكل منفرد.

تناقش هذه المقالة مفاهيم قناة الإيثرنت، وكيفية إنشائها في مبدل سيسكو متعدد الطبقات (Multilayer Switch) من العائلة (3550) بشكل يدوي ثم باستعمال بروتوكولي التفاوض على إنشاء القناة، بروتكول تجميع المنافذ (PAgP) وبروتكول التحكم بضم الوصلات (LACP) مع حالتين دراسيتين لتبيان التهيئة بشكل عملي.

الفهرس:

1 مفهوم قناة الإيثرنت

2 شروط ضم المنافذ إلى قنوات الإيثرنت.

3 توزيع المعطيات على المنافذ في قناة الإيثرنت.

        3-1 كيفية اختيار المبدل لمنافذ القناة لإرسال الإطار عبره.

        3-2 حالة دراسية (1).

3-3 ضبط عملية توزيع الحمل بين منافذ قناة الإيثرنت.

4 بروتكولات التفاوض على إنشاء قناة الإيثرنت.

        4-1 بروتكول ضم المنافذ (PAgP).

        4-2 بروتكول التحكم بتجميع الوصلات (LACP).

5 تهيئة قناة الإيثرنت.

       5-1 تهيئة قناة الإيثرنت غير المشروطة.

       5-2 التهيئة باستعمال بروتوكول ضم المنافذ (PAgP).

                 5-2-1 مراحل التهيئة.

                 5-2-2 حالة دراسية (2).

         5-3 التهيئة باستعمال بروتكول التحكم بتجميع الوصلات(LACP).

                 5-3-1 مراحل التهيئة.

                 5-3-2 حالة دراسية (3).

           5-4 تهيئة متعلقات أخرى

                  5-4-1 مزامنة ظهور رسائل التعارف عبر منفذ التحكم أو المنافذ الافتراضية.

                  5-4-2 ضبط عدد وأهمية الرسائل المخزنة في ذاكرة واجهة الأوامر.

6 ميزة حماية قناة الإيثرنت لتجنب عدم تطابق التهيئة بين الطرفين.

7 التحقق من وجود أخطاء في قناة الإيثرنت.

8 المراجع.

  1. مفهوم قناة الإيثرنت:

يمكن من حيث المبدأ ضم أكثر من منفذ إيثرنت من نفس النوع معاً لتشكيل منفذ منطقي واحد معدل النقل فيها هو مجموع معدلات النقل للمنافذ التي شكلته، لكن الوصل بشكل مباشر بين مبدلين (Switch) بأكثر من وصلة، سيؤدي إلى عمل وصلة واحدة وتوقف بقية الوصلات عن العمل بحسب بروتوكول الشجرة المتفرعة (Spanning Tree Protocol STP) الذي يمنع تشكل الحلقات، بالإضافة لإمكانية التهيئة اليدوية لقنوات الإيثرنت، تقدم كل من سيسكو (Cisco) ومعهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين (IEEE) طريقة أخرى لإنشاء قنوات الإيثرنت بشكل آلي باستخدام بروتوكول تفاوض بين طرفي القناة تؤدي نتيجة عمله إلى ضم عدد من المنافذ من نفس النوع إلى مجموعة واحدة في كل طرف، تمثل هذه المجموعة القناة المطلوبة.

تختلف قنوات الإيثرنت الناتجة باختلاف نوع المنافذ التيتم ضمها، فإذا تم ضم منافذ إيثرنت سريعة فستنتج قناة الإيثرنت السريعة (FastEthernet Channel FEC)، وإذا تم ضم منافذ غيغابت إيثرنت فستنتج قناة الغيغابت إيثرنت (GigabitEthernet Channel GEC)، أما إذا تم ضم منافذ العشرة غيغابت إيثرنت فستنتج قناة العشرة غيغابت إيثرنت (10 GEC).

تسبب آلية ضم المنافذ وإنشاء قنوات الإيثرنت بهذه الطريقة زيادة عرض الحزمة دون الحاجة لاستخدام تجهيزات جديدة، وتشكل المنافذ معاً بعد ضمها منفذاً منطقياً واحداً يتم إرسال المعطيات واستقبالها عبره بالاتجاهين، ويمكن أن يكون المنفذ المنطقي منفذ وصل (Trunk) أو وصول (Access).

إن قناة الإيثرنت هي قناة ثنائية الاتجاه دائماً، ويقاس معدل النقل فيها بالاتجاهين، فإذا تم ضم ثلاث منافذ غيغابت إيثرنت إلى قناة ما، فإن معدل النقل فيها سيكون (6) غيغابت في الثانية وليس (3) غيغابت في الثانية.

إن معدّل النقل الأعظمي لقناة الإيثرنت هو مجموع معدلات المنافذ التي تشكلها، ولكن المعدل الفعلي الذي تعمل فيه القناة لا يساوي بالضرورة معدل النقل الأعظمي، لأن توزيع المعطيات على المنافذ التي تشكل القناة يتم بصورة غير متساوية، حيث يعمل كل منفذ على نقل المعطيات التي تم تخصيصه لإرسالها، بمعدل النقل الخاص به، وليس بالضرورة أن تعمل كل المنافذ معاً أو بشكل متزامن.

تؤمن قناة الإيثرنت الفائضية (Redundancy) أيضاً، ففي حالة فشل أحد الوصلات بين المبدلين أو منفذ في أحد الطرفين فإن ذلك لا يعني فشل القناة، بل سيتم بشكل آلي تحميل المعطيات التي كانت ستنتقل عبر هذه الوصلة إلى بقية الوصلات.

إن الحالة العامة لقنوات الإيثرنت هي أن يكون أحد أطرافها مبدلاً، ولكن لزيادة الفائضية وتجنب مشكلة فشل النقطة الواحدة (One Point of failure) يمكن أن يكون أحد أطراف القناة أو كلاهما كدسة مبدلات (Switches Stack) وتسمى قناة الإيثرنت عندها قناة الإيثرنت متعددة النهايات (MEC Multi-chassis EtherChannel).

  1. شروط ضم المنافذ إلى قنوات الإيثرنت:

يمكن أن تضم قناة الإيثرنت عدداً من المنافذ من نفس النوع، ويشترط أن تملك هذه المنافس نفس معدل النقل، وأن تكون ذات اتجاهية مزدوجة (Full Duplex)، يمكن أن يتراوح عددها بين (2) و (8)، وتشكل معاً منفذاً منطقياً يمثل كامل القناة.

إذا كانت المنافذ منافذ وصول، فيجب أن تنتمي جميعاً لنفس الشبكة الافتراضية (VLAN)، أما إذا كانت المنافذ منافذ وصل، فيجب أن تدعم جميعاً نفس الشبكات الافتراضية وأن يكون لها نفس الشبكة الافتراضية الأصلية (Native Vlan).

لا يتعامل بروتكول الشجرة المتفرعة (STP) مع المنافذ التي ضم إلى القناة بشكل منفرد، بل يدخل المنفذ المنطقي الذي يمثل القناة في حسابته فقط، ويُشترط أن تكون الإعدادات الخاصة بهذا البروتكول موحدة على جميع المنافذ.

  1. توزيع المعطيات على المنافذ في قناة الإيثرنت:

يحصل توزيع المعطيات في قناة الإيثرنت على المنافذ بشكل غير متساوي، بحسب خوارزمية قابلة للحساب اليدوي، حيث يتم منح كل منفذ في القناة معرّفاً رقمياً ثنائياً – مكتوب بنظام العد الثنائي – مميزاً، ويجري تمرير كل إطار سيتم إرساله عبر القناة على الخوارزمية السابقة التي تستخلص منه قيمة أو اثنين، مثل عناوين المصدر والوجهة على مستوى الطبقتين الثانية أو الثالثة أو غيرها، وتعالج القيم التي تم اختيارها وتعطي رقماً ثنائياً يوافق أحد معرّفات منافذ القناة.

يمكن استخدام واجهة الأوامر النصية (Command Line Interface CLI) الخاصة بنظام تشغيل مبدلات سيسكو لتحديد القيم التي يتم استخلاصها من الإطار.

3-1 كيفية اختيار المبدل لمنفذ القناة لإرسال الإطار عبره:

بعد اتخاذ قرار التبديل بإخراج الإطار من المبدل عبر قناة الإيثرنت يقوم المبدل بالخطوات التالية لتحديد منفذ القناة الذي سيتم اعتماده لإخراج الإطار عبره:

  1. تحديد عدد البتات اللازم لترميز المعرفات في القناة: وتتم العملية بتحديد عدد المنافذ في القناة، فإذا كانت (2) أو (3) أو (4) فيكفي عندها بتان للترميز، أما إذا كانت (5) أو (6) أو (7) أو (8) فلا بد من استخدم ثلاث بتات للترميز.
  2. تحديد ما سيتم إخضاعه لخوارزمية اختيار المنفذ، وهل سيتم إخضاع قيمة واحدة أو قيمتين، والقيم التي يمكن اختيارها من الإطار هي عنوان المصدر أو الوجهة الفيزيائيين أو كليهما معاً، أو عنوان بروتكول الانترنت للمصدر والوجهة، وأو كلاهما معاً، أو رقم المنفذ للمصدر والوجهة أو كلاهما معاً.
  3. إذا كان ما سيتم إخضاعه هو قيمة واحدة يتم كتابة هذه القيمة بنظام العد الثنائي وأخذ بتين أو ثلاثة بتات بدءاً من الطرف الأيمن، وذلك بحسب عدد المنافذ في الخطوة الأولى، والرقم الناتج من البتات المأخوذة هو معرّف المنفذ، الذي سيتم اختياره.

أما إذا كان ما سيتم إخضاعه للخوارزمية هو قيمتين فيتم كتابة هاتين القيمتين بنظام العد الثنائي، ثم إجراء عملية تحديد الاختلاف المنطقية (XOR) بين القيمتين، وأخذ بتين أو ثلاثة بتات من الناتج بدءاً من الطرف الأيمن بحسب عدد المنافذ في الخطوة الأولى، والرقم الناتج من البتات المأخوذة هو معرّف المنفذ، الذي سيتم اختياره.

إن عملية تحديد الاختلاف المنطقي (XOR)هي عملية منطقية لها مدخلان ثنائيان وخرج وحيد ثنائي وحيد وتتحدد قيمة الخرج بحسب المدخلين، فإذا كانا مختلفين كانت قيمة الخرج (1) أما إذا كانا متشابهين فإن قيمة الخرج هي (0) ويبين الجدول (1) الحالات الممكنة للمدخلين والمخرج بحسب عملية تحديد الاختلاف المنطقي.

الجدول(1): جدول الحقيقة لعملية تحديد الاختلاف المنطقي (XOR).

المدخل الأول المدخل الثاني الخرج
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 0

3-2 حالة دراسية (1):

تحديد المنفذ الذي سيتم اختياره في قناة إيثرنت تضم خمسة منافذ، إذا تم اعتماد عنواني المصدر والوجهة على مستوى الطبقة الثالثة كمدخلات لخوارزمية الاختيار، وذلك من أجل إطار عنوان الوجهة فيه هو (10.0.0.1) وعنوان المصدر هو (11.0.0.1).

عدد المنافذ في القناة هو (5)، أي سيتم ترميز معرّف المنفذ بثلاثة بتات، وسيتم إخضاع عناوين المصدر والوجهة في الطبقة الثالثة لخوارزمية الاختيار، ويبين الجدول (2) كيفية إنجاز العملية يدوياً.

الجدول (2): إنجاز عملية تحديد الاختلاف المنطقي (XOR) للحالة الدراسية الأولى.

العنوان الخانة الأولى الخانة الثانية الخانة الثالثة الخانة الرابعة
10.0.0.1 (عنوان الوجهة) 0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 1010
11.0.0.1 (عنوان المصدر) 0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 1011
ناتج عملية تحديد الاختلاف المنطقي 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

 سيتم استخلاص أول ثلاث بتات من الناتج بدءاً من اليمين، والنتيجة هي 2(000) = 10(0) أي سيتم الإرسال على المنفذ الذي معرّفه (0).

3-3 ضبط عملية توزيع الحمل بين منافذ قناة الإيثرنت:

يمكن أن تتم عملية اختيار المنفذ الذي سيتم إرسال الأطر عبره بحسب عنوان الطبقة الثانية للمصدر أو الوجهة أو كليهما معاً أو عنوان بروتكول الانترنت للمصدر أو الوجهة أو كليهما معاً أو بحسب على أرقام المنافذ للمصدر أو الوجهة أو كليهما معاً.

لضبط هذه العملية من مستوى التحكم العام يُستخدم الأمر:

port-channel load-balance <v>

حيث <v> هي ما سيتم اختياره لتحدد المنفذ، قد تكون:

Src-dst-ip: عنواني بروتوكول الانترنت للمصدر والوجهة معاً.

Src-mac: العنوان الفيزيائي للمصدر فقط.

Src-dst-mac: العنوان الفيزيائي للمصدر والوجهة معاً.

Src-ip: عنوان بروتوكول الانترنت للمصدر فقط.

Dst-ip: عنوان بروتوكول انترنت الوجهة فقط.

Dst-mac: العنوان الفيزيائي للوجهة فقط.

Src-port: رقم منفذ المصدر فقط.

Src-dst-port: رقمي منفذي المصدر والوجهة معاً.

يُقدم دعم اختيار العناوين على مستوى الطبقتين الثانية والثالثة في كل عوائل مبدلات كاتاليست (Catalyst)، أما دعم اختيار أرقام المنافذ فيُقدم فقط في العائلتين (4500) و(6500)، ويمكن استعراض الطريقة المعتمدة لاختيار المنفذ في القناة باستخدام الأمر:

show etherchannel load-balance

يُظهر خرج الأمرين مجموعتين، تضم الأولى الخيار المعتمد من أمر الضبط السابق، أما الثانية فتظهر ما سيختاره المبدل من أجل الرزم الخاصة ببروتوكول الانترنت بالإصدار الرابع (IPv4) والسادس (IPv6) والرزم التي لا تعتمد عليه (Non-IP) بل على بروتوكول طبقة ثالثة آخر.

إذا لم يكن بروتوكول الانترنت هو البروتوكول المعتمد على مستوى الطبقة الثالثة فيجب ضبط عملية الاختيار لتتم على أساس العناوين الفيزيائية، من الهام أيضاً الانتباه إلى أنَّ عملية تراسل المعطيات بين طرفين ستحجز نفس المنفذ دائماً إذا اعتمد أحد خيارات العناوين الفيزيائية أو عناوين الطبقة الثالثة.

بالنسبة لأطر البث العام (Broadcast) وأطر البث المجموعاتي (Multicast) فيتم معاملتها بنفس الطريقة، أي أنها سترسل مرة واحدة على أحد منافذ القناة فقط وليس على جميع منافذها.

4 . بروتوكولات التفاوض على إنشاء قناة الإيثرنت:

يمكن إنشاء قنوات الإيثرنت بتهيئتها يدوياً أو بالاعتماد على أحد بروتوكولي التفاوض الخاصين بإنشاء قنوات الإيثرنت، وهما بروتوكول تجميع المنافذ (PAgP Port Aggregation Protocol) الخاص بسيسكو، وبروتوكول التحكم بتجميع الوصلات (Link Aggregation Control Protocol LACP) الموضوع من قبل معهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين.

4-1 بروتوكول تجميع المنافذ (PAgP):

طوّر هذا البروتكول من قبل سيسكو لتأمين عملية تفاوض آلية على تهيئة قناة الإيثرنت لتضم مجموعة منافذ بين مبدلين، وتحصل عملية التفاوض عن طريق تبادل الأطر بين المنافذ القادرة على إنشاء الوصلة، ثم يتم ضم المنافذ التي تنتمي لنفس المجموعة وتتصل مع نفس الجار لتشكل قناة إيثرنت ثنائية الاتجاه.

يُشترط أن تكون المنافذ مهيئة لتكون منافذ وصل أو وصول ضمن إحدى الشركات الافتراضية، ويقدّم البروتوكول ميزة تسهل عملية التعديل، فبعد ضم المنافذ إلى القناة يكفي إجراء أي تعديل على أحد المنافذ ليتم بشكل آلي على البقية.

يعمل البروتوكول بأحد نمطين هما نمطا التفاوض، ويتم فيهما تبادل رسائل التفاوض قبل إنشاء القناة، وهما التفاوض سلبي والتفاوض الإيجابي.

4-2 بروتوكول التحكم بتجميع الوصلات (LACP):

طوّر من قبل معهد المهندسين الكهربائيين والالكترونيين (IEEE) تحت المعيار (IEEE 802.3ad) بهدف إنجاز عملية التفاوض على إنشاء قناة إيثرنت بين مبدلين، تحصل عملية التفاوض من خلال تبادل الأطر بين المنافذ القادرة على إنشاء القناة على الطرفين.

يمكن أن تضم القناة التي سيتم إنشاؤها أكثر من (8) منافذ ولكن ستكون (8) منها فقط فعالة في أي وقت، ويمكن للمبدل صاحب معرّف النظام (System Identifier) الأدنى أن يحدد أي المنافذ هي الفعالة في أي وقت، معرف النظام هو رقم بطول (8) بايت يتكون من قسمين هما الأولوية، بطول (2) بايت، والعنوان الفيزيائي، بطول (6) بايت.

يحدد المبدل صاحب معرف النظام الأدنى أي المنافذ سيم تفعيلها بناءً على أولوية المنافذ، وأولوية المنفذ هي رقم بطول (4) بايت يتكون من قسمين هما أولوية المنفذ (Port Priority)، بطول (2) بايت، ورقم المنفذ، بطول (2) بايت، ويملك المنفذ صاحب الأولوية الأقل أفضلية أعلى.

يختار المبدل (8) منافذ لتكون فعالة في القناة، وهي أصحاب معرفات المنافذ الأدنى أما بقية المنافذ فتوضع في الوضع الاحتياطي (Standby) لتنوب عن أي منفذ فعال في حال فشله، ويعمل البروتوكول على المبدل في نمطين هما التفاوض بشقيه السلبي والإيجابي.

  1. تهيئة قناة الإيثرنت:

يمكن تهيئة قناة الإيثرنت بثلاث طرق:

  1. التهيئة اليدوية باستعمال القناة غير المشروطة ولا يوجد بروتوكول تفاوض.
  2. التهيئة باستعمال بروتوكول ضم المنافذ (PA,P)
  3. التهيئة باستعمال بروتوكول تجميع الوصلات (LACP).

5-1 تهيئة قناة الإيثرنت غير المشروطة:

تسمى هذه القناة بالقناة غير المشروطة، وتتم تهيئتها يدوية على طرفي القناة، ولها معرّف خاص يسمى مُعرّف القناة، ويأخذ قيمة صحيحة من المجال [64,1].

لتهيئة قناة الإيثرنت غير المشروطة تتبع الخطوات التالية على طرفي القناة:

  1. النفاذ إلى مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنافذ التي سوف تضم القناة.
  2. ضم المنافذ إلى القناة ذات المعرف <v> باستخدام الأمر:

channel-group <v> mode on

5-2 التهيئة باستعمال بروتوكول ضم المنافذ (PAgP):

يعمل بروتوكول ضم المنافذ (PAgP) في أحد نمطي التفاوض وهما النمطان السلبي والإيجابي، في نمط التفاوض الإيجابي يبدأ المنفذ بإرسال رسائل التفاوض نحو الطرف الآخر في محاولة لإنشاء القناة، أما في نمط التفاوض السلبي فإن المنفذ يقبل إنشاء القناة إذا جرى التفاوض عليها ولكنه لا يبدأ التفاوض ابداً.

هنالك نمط فرعي آخر خاص بالبروتكول هو نمط الجار الصامت (Silent) وفيه يتوقع أحد أطراف القناة إنشاء القناة، وينتظر رسائل التفاوض، فإذا لم ترد بعد فترة معينة، فإنه يقوم بإنشاء القناة من طرف واحد على أي حال، والهدف من ذلك هو القدرة على توليد رزم التفاوض وتشغيل القناة إذ تم وصلها لطرف لا يدعم البروتوكول مثل محلل بيانات (Network Analyzer).

يكون نمط الجار الصامت مفعل بشكل افتراضي في بروتوكول ضم المنافذ (PAgP)، ويمكن تعطيل هذه الميزة بالانتقال للعمل في نمط الجار غير الصامت (non-silent) والتي تتطلب أن يتم استقبال رزم التفاوض كشرط أساسي لإنشاء القناة وإذا لم تستقبل يتم الحفاظ على المنافذ فعالة، ولكن مع إبلاغ بروتوكول الشجرة المتفرعة (STP) بأنها بحالة التعطيل ليقوم بالإجراءات المناسبة.

5-2-1 مراحل التهيئة:

  1. النفاذ إلى مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنافذ التي سوف يتم ضمها للقناة.
  2. تحديد البروتوكول من مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ باستخدام الأمر:

channel-protocol pagp

  1. تحديد نمط عمل البروتوكول من مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ باستخدام الأمر:

channel-group <v1> mode < v2> < v3>

حيث: <v1> هو معرّف القناة ويأخذ قيماً صحيحة من المجال [64,1]، و<v2> هو نمط عمل البروتوكول، ويكون إما (desirable) للتفاوض الإيجابي أو (auto) للتفاوض السلبي، و<v3> هو نمط عمل الجار وهو قسم اختياري افتراضياً هو نمط الجار الصامت (Silent) ولكن يمكن تبديله إلى نمط الجار غير الصامت باستخدام الكلمة (Non-silent).

5-2-2 حالة دراسية (2):

تهيئة قناة إيثرنت تضم (6) منافذ غيغابت إيثرنت أرقامها هي (2/0/10) حتى (2/0/15) باستخدام بروتوكول تجميع المنافذ (PAgP) مع تعطيل نمط الجار الصامت واعتماد أرقام منافذ المصدر والوجهة لإنجاز عملية توزيع الحمل في القناة.

Switch> enable

Switch # configure terminal

Switch (config) # port-channel load-balance src-dst-port

Switch (config) # interface range gigabitethernet 1/0/1-4

Switch (config-if) # channel-protocol pagp

Switch (config-if) # ethernet-group 1 mode desirable non-silent

5-3 التهيئة باستعمال بروتوكول التحكم بتجميع الوصلات (LACP):

يعمل البروتوكول بأحد نمطي التفاوض السلبي أو الإيجابي بشكل مشابه لبروتوكول ضم المنافذ، ولكن يختلف عنه بوجود قيمة أولوية النظام في المبدل الذي سيحدد أي المنافذ ستكون فعالة في القناة، افتراضياً قيمة الأولوية هي (32.768) ويمكن ضبطها لتأخذ قيماً صحيحة من المجال [65535,1]، والأولوية الأدنى تعني أفضلية أعلى.

يجب ضبط أولويات المنافذ التي يُراد لها أن تكون فعالة، افتراضياً قيمة الأولوية هي (32.768) ويمكن ضبطها لتأخذ قيماً صحيحة من المجال [65535,1]، والأولوية الأدنى تعني أفضلية أعلى.

5-3-1 مراحل التهيئة

  1. تهيئة معرف النظام في المبدل، ومن المستحسن أن يتم تهيئة القيمة في المبدل الذي يُراد أن يحدد المنافذ الفعالة، بقيمة اقل من القيمة الافتراضية عوضاً عن تهيئة قيم جديدة في المبدلين، وتتم العملية من مستوى التحكم العام باستخدام الأمر:

lacp system-priority <v>

  1. النفاذ إلى مستوى التحكم الفرعي الخاص بمجموعة المنافذ التي ستحصل على نفس الأولوية.
  2. ضبط بروتوكول التفاوض المستعمل ليكون بروتوكول التحكم بتجميع الوصلات (LACP) من مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ باستخدام الأمر:

channel-protocol lacp

  1. تحديد نمط عمل البروتوكول من مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ باستخدام الأوامر:

channel-group <v1> mode <v2>

حيث: <v1> هو معرّف القناة ويأخذ قيماً صحيحة من المجال [64,1]، و<v2> هو نمط عمل البروتوكول، ويكون إما (Passive) لنمط التفاوض السلبي أو(Active) لنمط التفاوض الإيجابي.

  1. ضبط قيمة أولوية المنفذ أو مجموعة المنافذ من مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ باستخدام الأمر:

lacp port-priority <v>

  1. تكرار الخطوات من (2) حتى (5) على أي مجموعة منافذ أخرى مختلفة بالأولوية.

5-3-2 حالة دراسية (3):

يراد إنشاء قناة إيثرنت متعددة النهايات (MEC) بين كدستين تضم القناة (16) وصلة، منها (8) فعالة فقط، أرقام المنافذ الفعالة في الكدستين هما (8/0/1 حتى 11/0/1) و(8/0/2 حتى 11/0/2) على التوالي، أما أرقام منافذ الغيغابت إيثرنت غير الفعالة في الكدستين فهما (5/0/1 => 8/0/1) و (5/0/2 => 8/0/2) على التوالي أيضاً.

سيتم منح الطرف الأول أولوية أدنى من قيمة الأولوية الافتراضية وقد تم اختيار القيمة (150) له، أما المنافذ الفعالة فسيتم منحها أولوية أدنى من الأولوية الافتراضية وقد اختيرت القيمة (200) لها.

وتكون التهيئة في الطرف الأول:

Switch> enable

Switch # configure terminal

Switch (config) # lacp system-priority 150

Switch (config) # interface range gigabitethernet 1/0/1-4, gigabitethernet 2/0/8-11

Switch (config-if) #channel-protocol lacp

Switch (config-if) #lacp port-priority 200  

Switch (config-if) #exit

Switch (config) # interface range gigabitethernet 1/0/ 5-8, gigabit Ethernet 2/0/5-8

Switch (config-if) # channel-protocol lacp

Switch (config-if) # channel-group1 mode active

Switch (config-if) # exit

أما في الطرف الثاني فيمكن تكرار نفس الأوامر باستثناء أمر ضبط أولوية النظام في السطر الثالث، أو يمكن الاكتفاء بتفعيل البروتوكول بنمط التفاوض السلبي فقط في جميع المنافذ الستة عشر لنجاح العملية.

  1. ميزة حماية قناة الإيثرنت لتجنب عدم تطابق التهيئة بين الطرفين:

قد تسبب تهيئة القناة يدوياً بدون اعتماد أحد بروتوكولات التفاوض مشكلة بسبب عدم تطابق التهيئة بين الطرفين، إما بسبب خطأ في إدخال المعطيات أو بسبب خطأ في التوصيل، لذلك من المستحسن استخدام أحد بروتوكولي التفاوض وعدم تهيئة القناة يدوياً.

تُفعل سيسكو على مبدلات العائلة كاتاليست بشكل افتراضي ميزة خاصة لتلافي هذه المشاكل وهي ميزة هي ميزة حماية قناة الإيثرنت (Ethernet channel guard)، وترتبط هذه الميزة بشكل مباشر ببروتوكول الشجرة المتفرعة (STP)، وفي حال اكتشاف حالة عدم تطابق التهيئة بين طرفي القناة يتم نقل المنافذ والقناة ككل إلى حالة التعطيل بسبب خطأ (Errdisable State) مع توليد رسائل نظام للإعلام بذلك.

إن هذه الميزة مفعلة بشكل افتراضي ولكن يمكن تفعيلها من مستوى التحكم العام باستخدام الأمر:

Spanning-tree ethernet guard misconfig

يمكن تعطيل هذه الميزة بكتابة الأمر السابق مسبوقاً بكلمة (no).

لإعادة تفعيل القناة يجب النفاذ إلى مستوى التحكم الفرعي الخاص بالمنفذ الذي يمثل القناة وإيقافه باستخدام الأمر (shutdown) ثم إعادة تشغيله باستخدام الأمر (no shutdown) وذلك بعد تصحيح الخطأ الذي سبب عدم التوافق في التهيئة.

  1. التحقق من وجود أخطاء في القناة الإيثرنت:

يرتبط وجود مشكلة في قناة الإيثرنت بشكل مباشر بعدم تطابق التهيئة على طرفي القناة ومن اهم الأمور التي يجب التحقق منها عند جود خطأ في قناة الإيثرنت هي:

  1. إذا لم يستعمل بروتوكول تفاوض لإنشاء القناة يجب ضبط الطرفين بكامل الإعدادات والتوصيل بشكل سليم لإنشاء القناة.
  2. إذا استخدم أحد بروتوكولي التفاوض فيجب تفعيل البروتوكول على الطرفين، وضبط أحدهما ليعمل بنمط التفاوض الإيجابي على الأقل.
  3. إذا استخدم بروتوكول تجميع المنافذ في نمط الجار غير الصامت، فلن يتم إنشاء القناة قبل استقبال رسائل تفاوض في الطرف الآخر.
  4. لا يمكن أن يتم إنشاء القناة إذا اختلفت الإعدادات التالية بين المنافذ:

نمط عمل المنفذ (وصل أو وصول)، معدل النقل، الاتجاهية، إذا كانت منافذ القناة منافذ وصل فيجب أن يتطابق معرف الشبكة الافتراضية الأصلية (Native Vlan) بينها، بالإضافة لمعرفات الشبكات الافتراضية المدعومة.

يمكن التحقق من قنوات الإيثرنت الموجودة على المبدل والمنافذ الأعضاء فيها باستخدام الأمر:

show etherchannel summary

يمكن التحقق من نتيجة عملية التفاوض باستخدام الأمر:

show etherchannel port

يمكن التحقق من إعدادات المنافذ الخاصة بقناة الإيثرنت بإحدى طريقتين:

  1. استعراض ملف التحكم الحالي باستخدام الأمر:

show running-config

  1. استعراض إعدادات السابقة للمنفذ الذي نوعه <v1> ورقمه <v2> باستخدام الأمر:

show interface <v1> <v2> etherchannel

يمكن استعراض التراميز الخاصة بالمنافذ التي تستخدم في عملية توزيع الحمل باستخدام الأمر:

show etherchannel load-balance

وقد تكون التراميز غير متطابقة على طرفي القناة ما يعني توزيعاً غير متناظر للحمل عند تغير اتجاه حركة المعطيات في القناة.

يمكن استعراض معلومات تفصيلية عن محددات قناة الإيثرنت باستخدام الأمر:

show etherchannel detail

يمكن استعراض الجيران على كل منفذ عند استخدام أحد بروتوكولات التفاوض:

show <v> neighbor

حيث <v> قد تكون (PAgP) لبروتوكول تجميع المنافذ و (LACP) لبروتكول التحكم بتجميع الوصلات

يمكن استعراض قيمة معرف النظام إذا استخدم بروتوكول التحكم بتجميع الوصلات (LACP):

show lacp sys-id

المراجع:

[1] Catalyst 3550 Multilayer Switch Software Configuration Guide, Cisco Systems, 2003.

[2] IEEE 802.3AX-2008 IEEE Standard for Local and metropolitan area networks – Link Aggregation,2008.

للتحميل:
15Page | 0.7MB| PDF

http://www.mediafire.com/view/27vj3rsm9utnrqa/ضم_منافذ_المبدلات_وإنشاء_قنوات_الإيثرنت.pdf

إعداد: المهندس ميشيل نقولا بكني / سوريا – اللاذقية

Mobile: 00963969745085

Email: EM.Bakni@hotmail.com

https://www.facebook.com/michel.bakni.7

إترك تعليق: