Load Balancing : Les Bases de l'EtherChannel

Ether Channel

Ce protocole permet d’augmenter la vitesse entre les switchs en regroupant plusieurs ports FastEthernet ou Gigabit Ethernet dans un seul lien logique, facilitant ainsi le load balancing des flux de données.

Il est possible de regrouper de deux à huit ports physiques dans un seul et même lien logique EtherChannel.

Configuration

Comme il permet de regrouper plusieurs liens physiques, eh bien si on fait des modifs sur la conf du port EtherChannel, eh bien, ce sera tous les ports qui appartiennent à ce lien, qui sera configuré automatiquement !

Agrégation

L’objectif d’une agrégation de lien est d’augmenter la bande passante en fusionnant plusieurs liens physiques par un seul lien logique.

Par exemple, si on utilise 3 liens de 100Mégas et que j’en fais un seul lien logique, eh bien le débit sera de 300Mégas.

Une agrégation peut compter au maximum 8 interfaces physiques.

Types de protocoles d’agrégation de lien

PAgP et LACP.

PAgP

C’est un protocole propriétaire Cisco qui utilise 3 statuts dans sa configuration :

• Le statut On, sert à déclarer une agrégation active
• Dans le mode Désirable : il fait la demande avec le switch d’en face pour créer l’agrégation
• Et le statut Auto, va attendre la négociation pour devenir une agrégation.

LACP

LACP est un protocole standard qui peut communiquer avec différents constructeurs.

• Le statut On : est pour déclarer une agrégation active
• Le mode Active : est identique au mode désirable de PAgP.
• Et le mode Passive : corresponds au mode Auto de PAgP.

Introduction EtherChannel

EtherChannel

Est une technologie qui permet de regrouper plusieurs liens physiques en un seul lien logique.

Pour configurer de l’etherchannel, nous avons le choix entre deux protocoles.

• PAgP qui est propriété Cisco
• Et LACP, une norme I3E

Ces deux protocoles peuvent configurer dynamiquement un etherchannel. Il est aussi possible de configurer soi-même la négociation en statique, sans que ce soit l’un des deux protocoles dynamiques qui le fasse.

Si on veut créer un EtherChannel,

Il faut s’assurer que tous les ports ont bien la même configuration :

C’est-à-dire, même mode duplex, même vitesse, même vlan natif et vlan autorisé à circuler, ainsi que le même mode switchport, c’est-à-dire trunk ou accès !

Les deux protocoles vérifient, de toute façon, si la configuration des ports aux extrémités est bien identique !

Le protocole PAgP,

Utilise 3 statuts dans sa configuration :

• Le statut Auto, est le mode par défaut, le port attend la négociation pour devenir une agrégation.
• Dans le statut Désirable, le port négocie avec le port voisin.
• Et le statut On, sert à déclarer une agrégation active, sans aucune négociation. Dans ce cas, nul besoin d’utiliser PAgP ou LACP.

LACP

Utilise aussi 3 statuts identiques à PAgP, sauf que l’appellation est différente :

• Passive est le mode par défaut, le port attend les paquets LACP d’en face pour y répondre, mais n’en envoie pas tout seul.
• En Active, le port négocie avec son voisin
• Et dans le statut On, il n’y a aucune négociation.

Pour configurer une agrégation

Il faut :

• Choisir ses ports physiques que l’on veut connecter au voisin.
• Activer le protocole PAgP ou LACP sur ces ports physiques.
• Et définir une interface logique.

Si on modifie la configuration sur un port physique, cela modifie le comportement uniquement sur ce port physique.

Et si on modifie la configuration sur le port logique, cela modifie le comportement de tous les ports physiques appartenant à ce port logique.

Pour le CCNA, Il faut bien connaître les différents modes de PAgP et de LACP, afin de ne pas les mélanger… Vous aurez forcément une question dessus.

Configuration EtherChannel

La commande « show etherchannel 1 port-channel » permet de vérifier si le port channel est actif ou non. On peut également voir le protocole utilisé.

La commande « show ethernetchannels summary » est très utile quand on a plusieurs interfaces ethernchannels. Elle nous donne un aperçu rapide de tous les etherchannels créer ainsi que les interfaces utilisées.

La commande « show interface etherchannel » permet d’afficher des informations sur le switch local, mais aussi sur le switch d’en face.

La configuration de LACP est similaire à PAgP. Il suffit juste d’indiquer les modes LACP que l’on souhaite configurer sur les ports.

Mode

• Le mode par défaut « auto » de PAgP correspond au mode « passif » de LACP, qui est aussi son mode par défaut.
• Le mode « Desirable » correspond au mode « Active »
• Et le mode « On », reste le mode « On »

Il faut juste garder à l’esprit que PAgP peut uniquement être utilisé entre des périphériques Cisco alors que LACP est un standard IEEE, ce qui signifie que l’on peut l’utiliser pour créer des ports channels avec des périphériques d’autres fournisseurs.

load balancing

La commande « show etherchannel load-balance » permet de voir la configuration par défaut.

FHRP HSRP Redondance Gateway

Passerelle par défaut

Quand un PC veut communiquer avec un autre PC, mais qui ne fait pas partie de son propre réseau, alors il enverra les paquets à sa passerelle par défaut.

Périphérique en bout de chaîne = 1 seule passerelle par défaut

Tout périphérique de terminaison, que ce soit des PC, des serveurs ou imprimantes, ne peut être configuré qu’avec une seule passerelle par défaut…

FHRP : First Hop Redundancy Protocol

La solution à ce problème est la technologie FHRP, qui se traduit en français, par protocole de redondance du prochain saut.

C’est un protocole qui permet de faire de la redondance de passerelle par défaut.

Types de FHRP

• HSRP : Propriétaire cisco, créé en 1994, active/Standby Failover
• VRRP : créé par l’IETF en 1999 (donc compatible multivendeurs), identique à HSRP (sauf qu’il utilise des timers plus petits par défaut le rendant plus rapide)
• GLBP : Propriétaire cisco, créé en 2005, permets le failover active/active pour faire du load-balancing.

HSRP : Hot Standby Router Protocol

Basé sur un modèle d’Actif/Passif.

• Le routeur en mode active portera l’adresse IP et le MAC adresse virtuelle.
• Et le ou les routeurs en mode passive se tiendront informés de l’état de santé du routeur actif au travers des messages du type « Hello » envoyés en mulitcast.

Élection de l’ACTIF

L’Élection du routeur actif se fait à l’aide du paramètre de la priorité.

Chaque routeur possède une priorité, qui peut être modifiable par un admin réseau.

La priorité par défaut est réglée sur 100, et elle est comprise entre 0 et 255.

Le routeur qui la priorité la plus haute sera en mode active.

Et en cas d’égalité, la sélection se fera sur le routeur qui possède l’adresse IP la plus haute.

HELLO

Si les routeurs en mode passive ne reçoivent plus de paquets « Hello » du routeur actifs, alors ils procéderont à une nouvelle élection de l’actif.

Load balancing HRSP

Il existe trois protocoles différents que l’on peut utiliser pour créer une gateway virtuelle :

• HSRP
• VRRP
• GLBP

Alors ces 3 protocoles fonctionnent tous de la même manière, il y a seulement quelques petites différences sur les commandes à taper.

Hot Standby Router Protocol (HSRP)

Est un protocole propriétaire Cisco, c’est-à-dire qu’il ne s’utilise uniquement que sur des routeurs pourvus d’un IOS.

Le Hello Timer est de 3 secondes. Le Hold Timer est de 10 secondes.

Les différents statuts des routeurs sont dénommés comme suit :

• Le routeur maître est considéré comme active dans le cluster HSRP.
• Le ou les routeurs de secours sont nommés standby.

Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)

Est un protocole de haute disponibilité dans la couche réseau du modèle OSI.

Ce protocole est un standard dans l’industrie, cela veut dire qu’il est utilisable et utilisé sur tous les routeurs supportant ce type de protocole.

Le Hello Timer est de 1 seconde. Le Hold Timer est de 3 secondes.

Le protocole fonctionne de la même manière que HSRP, cependant les dénominations sont différentes :

• Le routeur actif est appelé master.
• Le routeur passif est considéré comme backup.

Gateway Load Balancing Protocol (GLBP)

Est un protocole propriétaire Cisco, donc créé par Cisco.

Le but de ce protocole était de pallier défauts de HSRP, donc la configuration de l’équilibrage des charges qui n’était pas intuitif (Multiple HSRP).

GLBP a donc implémenté le load balancing de façon simple, basée sur un système de poids par membre, permettant également un équilibrage inégal des charges.

Le Hello Timer est de 3 secondes. Le Hold Timer est de 10 secondes.

Dans ce protocole nous n’avons pas de routeur actif ni de routeur passif.

À la place, il y a deux types de membres au sein du cluster :

Active Virtual Gateway (AVG) qui sera le routeur qui va répondre aux requêtes ARP et qui va également se comporter comme un forwarder.

Active Virtual Forwarder (AVF) qui est un membre basique, qui va juste se contenter de forward les paquets qui sont destinés au cluster.

Le load balancing permet de répartir équitablement la charge entre plusieurs ressources, optimisant ainsi les performances du système.

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