Funcionamiento de EtherChannel

1. Agregación de Enlaces

Hay escenarios en los que se necesitas más ancho de banda o redundancia entre dispositivos que lo que puede proporcionar un único enlace. Se pueden conectar varios enlaces entre dispositivos para aumentar el ancho de banda. Sin embargo, el Spanning Tree Protocol (STP), que está habilitado en dispositivos de capa 2 como switches de Cisco de forma predeterminada, bloqueará enlaces redundantes para evitar bucles de switching, como se muestra en la figura.

Se necesita una tecnología de agregación de enlaces que permita enlaces redundantes entre dispositivos que no serán bloqueados por STP. Esa tecnología se conoce como EtherChannel.

EtherChannel es una tecnología de agregación de enlaces que agrupa varios enlaces Ethernet físicos en un único enlace lógico. Se utiliza para proporcionar tolerancia a fallos, uso compartido de carga, mayor ancho de banda y redundancia entre switches, routers y servidores.

La tecnología de EtherChannel hace posible combinar la cantidad de enlaces físicos entre los switches para aumentar la velocidad general de la comunicación switch a switch.

De manera predeterminada, STP bloquea los enlaces redundantes.

2. EtherChannel

En los inicios, Cisco desarrolló la tecnología EtherChannel como una técnica LAN switch a switch para agrupar varios puertos Fast Ethernet o Gigabit Ethernet en un único canal lógico. Cuando se configura un EtherChannel, la interfaz virtual resultante se denomina “port channel” (canal de puertos). Las interfaces físicas se agrupan en una interfaz port channel, como se muestra en la figura.

3. Ventajas de EtherChannel

La tecnología EtherChannel tiene muchas ventajas, que incluye:

• La mayoría de las tareas de configuración se pueden realizar en la interfaz EtherChannel en lugar de en cada puerto individual, lo que asegura la coherencia de configuración en todos los enlaces.
• EtherChannel depende de los puertos de switch existentes. No es necesario actualizar el enlace a una conexión más rápida y más costosa para tener más ancho de banda.
• El equilibrio de carga ocurre entre los enlaces que forman parte del mismo EtherChannel. Según la plataforma de hardware, se pueden implementar uno o más métodos de equilibrio de carga. Estos métodos incluyen equilibrio de carga de la MAC de origen a la MAC de destino o equilibrio de carga de la IP de origen a la IP de destino, a través de enlaces físicos.
• EtherChannel crea una agregación que se ve como un único enlace lógico. Cuando existen varios grupos EtherChannel entre dos switches, STP puede bloquear uno de los grupos para evitar los bucles de switching. Cuando STP bloquea uno de los enlaces redundantes, bloquea el EtherChannel completo. Esto bloquea todos los puertos que pertenecen a ese enlace EtherChannel. Donde solo existe un único enlace EtherChannel, todos los enlaces físicos en el EtherChannel están activos, ya que STP solo ve un único enlace (lógico).
• EtherChannel proporciona redundancia, ya que el enlace general se ve como una única conexión lógica. Además, la pérdida de un enlace físico dentro del canal no crea ningún cambio en la topología. Por lo tanto, no es necesario volver a calcular el árbol de expansión. Suponiendo que haya por lo menos un enlace físico presente, el EtherChannel permanece en funcionamiento, incluso si su rendimiento general disminuye debido a la pérdida de un enlace dentro del EtherChannel.

4. Restricciones de Implementación

EtherChannel tiene ciertas restricciones de implementación, entre las que se incluyen las siguientes:

• No pueden mezclarse los tipos de interfaz. Por ejemplo, Fast Ethernet y Gigabit Ethernet no se pueden mezclar dentro de un único EtherChannel.
• En la actualidad, cada EtherChannel puede constar de hasta ocho puertos Ethernet configurados de manera compatible. El EtherChannel proporciona un ancho de banda full-duplex de hasta 800 Mbps (Fast EtherChannel) u 8 Gbps (Gigabit EtherChannel) entre un switch y otro switch o host.
• El switch Cisco Catalyst 2960 Capa 2 soporta actualmente hasta seis EtherChannels. Sin embargo, a medida que se desarrollan nuevos IOS y cambian las plataformas, algunas tarjetas y plataformas pueden admitir una mayor cantidad de puertos dentro de un enlace EtherChannel, así como una mayor cantidad de Gigabit EtherChannels.
• La configuración de los puertos individuales que forman parte del grupo EtherChannel debe ser coherente en ambos dispositivos. Si los puertos físicos de un lado se configuran como enlaces troncales, los puertos físicos del otro lado también se deben configurar como enlaces troncales dentro de la misma VLAN nativa. Además, todos los puertos en cada enlace EtherChannel se deben configurar como puertos de capa 2.
• Cada EtherChannel tiene una interfaz de canal de puertos lógica, como se muestra en la figura. La configuración aplicada a la interfaz de port channel/canal de puertos, afecta a todas las interfaces físicas que se asignan a esa interfaz.

5. Protocolos de Negociación Automática

Los EtherChannels se pueden formar por medio de una negociación con uno de dos protocolos: Port Aggregation Protocol (PAgP) o Link Aggregation Control Protocol (LACP). Estos protocolos permiten que los puertos con características similares formen un canal mediante una negociación dinámica con los switches adyacentes.

6. Funcionamiento PAgP

PAgP (pronunciado “Pag – P”) es un protocolo patentado por Cisco que ayuda en la creación automática de enlaces EtherChannel. Cuando se configura un enlace EtherChannel mediante PAgP, se envían paquetes PAgP entre los puertos aptos para EtherChannel para negociar la formación de un canal. Cuando PAgP identifica enlaces Ethernet compatibles, agrupa los enlaces en un EtherChannel. El EtherChannel después se agrega al árbol de expansión como un único puerto.

Cuando se habilita, PAgP también administra el EtherChannel. Los paquetes PAgP se envían cada 30 segundos. PAgP revisa la coherencia de la configuración y administra los enlaces que se agregan, así como las fallas entre dos switches. Cuando se crea un EtherChannel, asegura que todos los puertos tengan el mismo tipo de configuración.

PAgP ayuda a crear el enlace EtherChannel al detectar la configuración de cada lado y asegurarse de que los enlaces sean compatibles, de modo que se pueda habilitar el enlace EtherChannel cuando sea necesario. Los modos para el PAgP son los siguientes:

• On – Este modo obliga a la interfaz a proporcionar un canal sin PAgP. Las interfaces configuradas en el modo on no intercambian paquetes PAgP.
• PAgP desirable – Este modo PAgP coloca una interfaz en un estado de negociación activa en el que la interfaz inicia negociaciones con otras interfaces al enviar paquetes PAgP.
• PAgP auto – Este modo PAgP coloca una interfaz en un estado de negociación pasiva en el que la interfaz responde a los paquetes PAgP que recibe, pero no inicia la negociación PAgP.

Los modos deben ser compatibles en cada lado. Si se configura un lado en modo auto, se coloca en estado pasivo, a la espera de que el otro lado inicie la negociación del EtherChannel. Si el otro lado se establece en modo auto, la negociación nunca se inicia y no se forma el canal EtherChannel. Si se deshabilitan todos los modos usando el comando no, o si se configura el modo no, el EtherChannel se deshabilitará.

El modo on coloca manualmente la interfaz en un EtherChannel, sin ninguna negociación. Funciona solo si el otro lado también se establece en modo on. Si el otro lado está configurado para negociar los parámetros a través de PAgP, no se forma ningún EtherChannel, ya que el lado que se establece en modo on no negocia.

El hecho de que no haya negociación entre los dos switches significa que no hay un control para asegurarse de que todos los enlaces en el EtherChannel terminen del otro lado o de que haya compatibilidad con PAgP en el otro switch.

7. Ejemplo de Configuración del Modo PAgP

Considera los dos switches en la figura. Si S1 y S2 establecen un EtherChannel usando PAgP depende de la configuración de modo en cada lado del canal.

The table shows the various combination of PAgP modes on S1 and S2 and the resulting channel establishment outcome.

Modos PAgP

S1	S2	Establecimiento del Canal
On	On	Sí
On	Desirable/Auto	No
Desirable	Desirable	Sí
Desirable	Auto	Sí
Auto	Desirable	Sí
Auto	Auto	No

8. Funcionamiento LACP

LACP forma parte de una especificación IEEE (802.3ad) que permite agrupar varios puertos físicos para formar un único canal lógico. LACP permite que un switch negocie un grupo automático mediante el envío de paquetes LACP al otro switch. Realiza una función similar a PAgP con EtherChannel de Cisco. Debido a que LACP es un estándar IEEE, se puede usar para facilitar los EtherChannels en entornos de varios proveedores. En los dispositivos de Cisco, se admiten ambos protocolos.

LACP proporciona los mismos beneficios de negociación que PAgP. LACP ayuda a crear el enlace EtherChannel al detectar la configuración de cada lado y al asegurarse de que sean compatibles, de modo que se pueda habilitar el enlace EtherChannel cuando sea necesario. Los modos para LACP son los siguientes:

• On – Este modo obliga a la interfaz a proporcionar un canal sin LACP. Las interfaces configuradas en el modo on no intercambian paquetes LACP.
• LACP active – Este modo de LACP coloca un puerto en estado de negociación activa. En este estado, el puerto inicia negociaciones con otros puertos mediante el envío de paquetes LACP.
• LACP passive – Este modo de LACP coloca un puerto en estado de negociación pasiva. En este estado, el puerto responde a los paquetes LACP que recibe, pero no inicia la negociación de paquetes LACP.

Al igual que con PAgP, los modos deben ser compatibles en ambos lados para que se forme el enlace EtherChannel. Se repite el modo on, ya que crea la configuración de EtherChannel incondicionalmente, sin la negociación dinámica de PAgP o LACP.

El protocolo LACP permite ocho enlaces activos y, también, ocho enlaces de reserva. Un enlace de reserva se vuelve activo si falla uno de los enlaces activos actuales.

9. Ejemplo de Configuración del Modo LACP

Considere los dos switches en la figura. Si S1 y S2 establecen un EtherChannel usando LACP depende de la configuración de modo en cada lado del canal.

La tabla muestra las diversas combinaciones de modos LACP en S1 y S2 y el resultado resultante del establecimiento de canales.

Modos LACP

S1	S2	Establecimiento del Canal
On	On	Sí
On	Active/Passive	No
Active	Active	Sí
Active	Passive	Sí
Passive	Active	Sí
Passive	Passive	No

¡Listo! Sigue visitando nuestro blog de curso de redes, dale Me Gusta a nuestra fanpage; y encontrarás más herramientas y conceptos que te convertirán en todo un profesional de redes.