リンクアグリゲーション

1 機能概要
2 用語の定義
- LACP
- ロードバランス
3 機能詳細
4 関連コマンド
5 コマンド実行例
- 5.1 スタティック論理インターフェースの設定
- 5.2 LACP 論理インターフェースの設定
6 注意事項
7 関連文書

1 機能概要

リンクアグリゲーションは、ネットワーク機器間を接続する複数のLAN/SFPポートを束ねて、一つの論理インターフェースとして扱う機能です。
リンクアグリゲーションは、複数の通信が発生する場合に有効な技術です。束ねた回線内でロードバランス機能を利用することで通信を分散させることができます。
また、リンクアグリゲーションで束ねた1つのLAN/SFPポートで障害が発生し、通信不可になった場合でも残りのポートで通信を継続します。

リンクアグリゲーション機能概要

本L2スイッチで提供するリンクアグリゲーションについて以下に示します。

リンクアグリゲーション提供機能

提供機能	内　容
スタティックリンクアグリゲーション	束ねるLAN/SFPポートを手動で設定するリンクアグリゲーション。 LAN/SFPポートがリンクアップしたタイミングで論理インターフェースとして動き始めます。
LACPリンクアグリゲーション	LAN/SFPポートを束ねるのに LACP を利用するリンクアグリゲーション。接続機器間でLACPによるネゴシエーションが成功すると、論理インターフェースとして動き始めます。

2 用語の定義

LACP

Link Aggregation Control Protocol の略。IEEE802.3ad で標準化されている技術。
EtherChannel とも言われることがある。

IEEE 802.3 Study Group Interim meeting

ロードバランス

論理インターフェースに所属している LAN/SFPポート間で転送フレームを分散する機能。
分散するためのルールとしてフレーム内の L2/L3/L4 情報を使用する。

3 機能詳細

3.1 スタティック/LACP リンクアグリゲーション共通仕様

本L2スイッチのスタティック/LACP リンクアグリゲーションの共通仕様について、以下に示します。

本L2スイッチのリンクアグリゲーションは、スタティック／LACPの両方を合わせて、 127インターフェース 定義することができます。
収容するLAN/SFPポートは、以下の設定が同じである必要があります。
(MRU の設定が違うポートを収容することはできますが、同じ設定にして収容することを推奨します。)
- 通信速度 / 通信モード
  オートネゴシエーションに設定されている場合、収容ポート内で最初にネゴシエーションした結果と同じポートのみ収容します。
- ポートのモード (アクセス / トランク(ネイティブVLAN設定含む))
- 所属しているVLAN
LAN/SFPポートを論理インターフェースに所属させると、以下の動作を行います。
- リンクアップしているLAN/SFPポートは、 リンクダウン します。
  安全に論理インターフェースをシステムに組み込むため、論理インターフェースの初期値は シャットダウン 状態となっています。
- MSTP設定は破棄されデフォルト設定に戻ります。
  LAN/SFPポートを論理リンクから脱退させた場合も、該当ポートのMSTP設定はデフォルト設定に戻ります。
論理インターフェースに対して、以下の操作を行うことができます。
- 説明文の追加 (description コマンド)
- インターフェースの有効化/無効化 (shutdown コマンド)
動作中の論理インターフェースに対して、新たにLAN/SFPポートを所属させることはできません。
LAN/SFPポートを所属させる場合は、必ず論理インターフェースを シャットダウン してから行うようにしてください。
動作中の論理インターフェースから、所属しているLAN/SFPポートを脱退させることはできません。
所属しているLAN/SFPポートを脱退させる場合も、必ず論理インターフェースを シャットダウン してから行うようにしてください。
論理インターフェースから脱退させたLAN/SFPポートは、 シャットダウン 状態となります。必要に応じて、 有効化(no shutdown) してください。
論理インターフェースにはロードバランスの設定ができます。そのためのルールを以下の中から設定できます。
論理インターフェースを定義した際の初期値は、 宛先/送信元MACアドレス となっています。
- 宛先MACアドレス
- 送信元MACアドレス
- 宛先/送信元MACアドレス
- 宛先IPアドレス
- 送信元IPアドレス
- 宛先/送信元IPアドレス
- 宛先ポート番号
- 送信元ポート番号
- 宛先/送信元ポート番号

3.2 スタティックリンクアグリゲーション

スタティックリンクアグリゲーションの動作仕様について、以下に示します。

スタティック論理インターフェースのインターフェース番号は、 1 ～ 12 の範囲で付与することができます。
LAN/SFPポートをスタティック論理リンクインターフェースに所属させるには、static-channel-groupコマンドで行います。
1つのスタティック論理インターフェースに対して 最大8つのLAN/SFPポート を所属させることができます。
- スタティック論理インターフェースが存在しないインターフェース番号に対してLAN/SFPポートを所属させると、新たに論理インターフェースが生成されます。
- スタティック論理インターフェースからLAN/SFPポートを脱退させた結果、所属するポートが無くなった場合、該当論理インターフェースが削除されます。
スタティック論理インターフェースの状態表示は、"show static-channel-group"コマンドで行います。

3.3 LACP リンクアグリゲーション

LACP リンクアグリゲーションの動作仕様について、以下に示します。
スタティックリンクアグリゲーションとの共通仕様については、 3.1 スタティック/LACPリンクアグリゲーション共通仕様 を参照願います。

LACP論理インターフェースのインターフェース番号は、 1 ～ 127 の範囲で付与することができます。
LAN/SFPポートをLACP論理リンクインターフェースに所属させるには、channel-groupコマンドで行います。
1つのLACP論理インターフェースに対して 最大12のLAN/SFPポート を所属させることができます。
- LAN/SFPを所属させる際、以下の 動作モード を指定します。(アクティブモードの指定を推奨します)
  - アクティブモード
    LACPフレームを自発的に送信し、対向機器のポートとネゴシエーションを開始します。
  - パッシブモード
    LACPフレームを自発的に送信しないで、対向機器からのフレームを受信した場合に送信します。
- LACP論理インターフェースが存在しないインターフェース番号に対してLAN/SFPポートを所属させると、新たに論理インターフェースが生成されます。
- LACP論理インターフェースからLAN/SFPポートを脱退させた結果、所属するポートが無くなった場合、該当論理インターフェースが削除されます。
LACPに束ねる LAN/SFP ポートが 8 ポート以上ある場合、8ポートまでは LACP として束ねますが、 8ポートを越えた分については障害発生に備えて待機ポートとなります。
束ねる LAN/SFP ポートは、以下の優先順位に従って決定します。
1. LACP ポートプライオリティ値が小さいものを優先します
2. LACP ポートプライオリティ値が同じ場合、インターフェース番号が小さいものを優先します
LACP論理インターフェースの動作に影響を与えるパラメータについて、以下に示します。
- LACP タイムアウト
  LACP タイムアウトは、対向機器からのLACP フレームを受信できなかった場合にダウンしたと判断するための時間です。
  lacp timeout コマンドで、 Long (90秒) または Short (3秒) のどちらかを指定します。
  LACP タイムアウト値は、LACP フレームに格納されて対向機器に送信されます。
  フレームを受信した対向機器は、格納されたLACPタイムアウトの 1/3の間隔 でLACPフレームを送信するようになります。
  なお、論理インターフェース生成時の初期値は、 Long (90秒) となります。
- LACP システム優先度
  LACP システム優先度は、対向機器との間で 論理インターフェースの制御をどちらの機器で行うのか を決める際に使用します。
  対向機器との間で交換される システム優先度 と MACアドレス を組み合わせた値(これを システムID と言います)で、優先度の高い機器が選択されます。
  選択された機器では、論理インターフェースに所属するどのLAN/SFPポートを有効(Active)にするのかを決定します。
  LACP システム優先度は、lacp system-priorityコマンドで 1 ～ 65,535 の範囲で指定することができます。(小さいほど優先度が高い)
  なお、論理インターフェース生成時の初期値は、 32,768 (0x8000) が設定されます。
- LACP ポート優先度
  LACP ポート優先度は、 論理インターフェースに所属する LAN/SFPポートのアクティブ/スタンバイの制御 に使用します。
  論理インターフェースに所属するLAN/SFPポートが最大数 (8ポート) より多い場合に LACP ポート優先度 と ポート番号 の組み合わせた値(これを ポートID と言います)に基づいてポートの状態を制御します。
  LACP ポート優先度は、lacp port-priorityコマンドで 1 ～ 65,535 の範囲で指定することができます。(小さいほど優先度が高い)
  なお、論理インターフェース生成時の初期値は、 32,768 (0x8000) が設定されます。
LACP論理インターフェースの状態表示は、"show etherchannel"コマンドで行います。

4 関連コマンド

関連コマンドについて、以下に示します。
コマンドの詳細は、コマンドリファレンスを参照願います。

操作項目	操作コマンド
スタティック論理インターフェースの設定	static-channel-group
スタティック論理インターフェースの状態表示	show static-channel-group
LACP論理インターフェースの設定	channel-group
LACP システム優先度の設定	lacp system-priority
LACP システム優先度の表示	show lacp sys-id
LACP ポート優先度の設定	lacp port-priority
LACP タイムアウトの設定	lacp timeout
LACP パケットカウンタのクリア	clear lacp
LACP パケットカウンタの表示	show lacp-counter
LACP論理インターフェースの状態表示	show etherchannel
LACP論理インターフェースのプロトコル状態表示	show etherchannel status
ロードバランス機能のルールの設定	port-channel load-balance

5 コマンド実行例

5.1 スタティック論理インターフェースの設定

L2スイッチ間の通信のために、LANポート4本を使用したリンクアグリゲーションを設定します。

スタティック論理インターフェースの設定例

リンクアグリゲーションはスタティック設定とします。
論理インターフェース番号は、スイッチA: #2 、スイッチB: #5 とします。
論理インターフェースに所属するLANポートはすべてアクセスポートとし、VLAN #1000 に所属します。

[スイッチA] VLAN #1000 を定義し、LANポート(#15, #17, #19, #21, #23)を所属させます。
あわせて、LANポート(#17, #19, #21, #23)を論理インターフェース #2 に所属させます。

L2SW(config)#vlan database ... (VLAN-ID #1000 の定義)
L2SW(config-vlan)#vlan 1000
L2SW(config-vlan)#exit
L2SW(config)#interface ge15 ... (LANポート #15 の設定)
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge17 ... (LANポート #17 の設定)
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#static-channel-group 2 ... (論理インターフェース #2 に所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge19
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 2
L2SW(config-if)#interface ge21
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 2
L2SW(config-if)#interface ge23
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 2

[スイッチA] 論理インターフェース #2 の設定状態を確認します。

L2SW#show static-channel-group
% Static Aggregator: sa2
% Member:
   ge17
   ge19
   ge21
   ge23

[スイッチB] VLAN #1000 を定義し、LANポート(#07, #09, #11, #13, #15)を所属させます。
あわせて、LANポート(#09, #11, #13, #15)を論理インターフェース #5 に所属させます。

L2SW(config)#vlan database
L2SW(config-vlan)#vlan 1000
L2SW(config-vlan)#exit
L2SW(config)#interface ge7
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#interface ge9
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 5
L2SW(config-if)#interface ge11
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 5
L2SW(config-if)#interface ge13
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 5
L2SW(config-if)#interface ge15
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)#static-channel-group 5

[スイッチB] 論理インターフェース #5 の設定状態を確認します。

L2SW#show static-channel-group
% Static Aggregator: sa5
% Member:
   ge9
   ge11
   ge13
   ge15

[スイッチA] 論理インターフェースを有効化します。

L2SW(config)#interface sa2 ... (論理インターフェース #2 の設定)
L2SW(config-if)#no shutdown ... (論理インターフェースの有効化)

[スイッチB] 論理インターフェースを有効化します。

L2SW(config)#interface sa5 ... (論理インターフェース #5 の設定)
L2SW(config-if)#no shutdown ... (論理インターフェースの有効化)

[スイッチA] 論理インターフェースの状態を確認します。

L2SW#show interface sa2
Interface sa2
  Link is UP ... (有効化されていること)
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 66, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 1020
           bytes            : 102432
           multicast packets: 1020
    output packets          : 15
           bytes            : 1845
           multicast packets: 15
           broadcast packets: 0

[スイッチB] 論理インターフェースの状態を確認します。

L2SW#show interface sa5
Interface sa5
  Link is UP
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 69, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 24
           bytes            : 2952
           multicast packets: 24
    output packets          : 2109
           bytes            : 211698
           multicast packets: 2109
           broadcast packets: 0

5.2 LACP 論理インターフェースの設定

L2スイッチ間の通信のために、LANポート4本を使用したリンクアグリゲーションを設定します。

LACP論理インターフェースの設定例

リンクアグリゲーションには LACP を使用します。
論理インターフェース番号は、スイッチA: #10 、スイッチB: #20 とします。
スイッチAの論理インターフェースを アクティブ状態 に、スイッチBの論理インターフェースを パッシブ状態 にします。
論理インターフェースに所属するLANポートはすべてアクセスポートとし、VLAN #1000 に所属します。
ロードバランスは、宛先/送信元IPアドレスを設定します。

[スイッチA] VLAN #1000 を定義し、LANポート(#15, #17, #19, #21, #23)を所属させます。
あわせて、LANポート(#17, #19, #21, #23)を アクティブ状態 で 論理インターフェース #10 に所属させます。
この時点で論理インターフェースは、 シャットダウン 状態となっています。

L2SW(config)#vlan database
L2SW(config-vlan)#vlan 1000 ... (VLAN #1000 の定義)
L2SW(config-vlan)#exit
L2SW(config)#interface ge15
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge17
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#channel-group 10 mode active ... (論理インターフェース #10 に アクティブ状態 で所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge19
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 10 mode active
L2SW(config-if)#interface ge21
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 10 mode active
L2SW(config-if)#interface ge23
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 10 mode active

[スイッチA] 論理インターフェース #10 の設定状態を確認します。

L2SW#show etherchannel
% Lacp Aggregator: po10
% Member:
   ge17
   ge19
   ge21
   ge23
L2SW#show lacp sys-id ... (LACP システムID の確認: デフォルト値の設定(0x8000)になっている)
% System 8000,00-a0-de-ae-b9-1f
L2SW#show interface po10
Interface po10
  Link is DOWN ... (リンクダウン状態になっている)
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 138, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 0
           bytes            : 0
           multicast packets: 0
    output packets          : 0
           bytes            : 0
           multicast packets: 0
           broadcast packets: 0

[スイッチB] VLAN #1000 を定義し、LANポート(#07, #09, #11, #13, #15)を所属させます。
あわせて、LANポート(#09, #11, #13, #15)を パッシブ状態 で 論理インターフェース #20 に所属させます。
この時点で論理インターフェースは、 シャットダウン 状態となっています。

L2SW(config)#vlan database
L2SW(config-vlan)#vlan 1000 ... (VLAN #1000 の定義)
L2SW(config-vlan)#exit
L2SW(config)#interface ge7
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge9
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000 ... (アクセスポートに設定し、VLAN #1000 に所属させる)
L2SW(config-if)#channel-group 20 mode passive ... (論理インターフェース #20 に パッシブ状態 で所属させる)
L2SW(config-if)#interface ge11
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 20 mode passive
L2SW(config-if)#interface ge13
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 20 mode passive
L2SW(config-if)#interface ge15
L2SW(config-if)#switchport access vlan 1000
L2SW(config-if)# channel-group 20 mode passive

[スイッチB] 論理インターフェース #20 の設定状態を確認します。

L2SW#show etherchannel
% Lacp Aggregator: po20
% Member:
   ge9
   ge11
   ge13
   ge15
L2SW#show lacp sys-id ... (LACP システムID の確認: デフォルト値の設定(0x8000)になっている)
% System 8000,00-a0-de-ae-b8-7e
L2SW#show interface po20
Interface po20
  Link is DOWN ... (リンクダウン状態)
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 148, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 0
           bytes            : 0
           multicast packets: 0
    output packets          : 0
           bytes            : 0
           multicast packets: 0
           broadcast packets: 0

[スイッチA] 論理インターフェース #10 のロードバランスを宛先/送信元IPアドレスに設定し、有効化します。

L2SW(config)#interface po10 ... (論理インターフェース #10 の設定)
L2SW(config-if)#port-channel load-balance src-dst-ip ... (論理インターフェースにロードバランスを設定)
L2SW(config-if)#no shutdown ... (論理インターフェースの有効化)

[スイッチB] 論理インターフェース #20 のロードバランスを宛先/送信元IPアドレスに設定し、有効化します。

L2SW(config)#interface po20 ... (論理インターフェース #20 の設定)
L2SW(config-if)#port-channel load-balance src-dst-ip ... (論理インターフェースにロードバランスを設定)
L2SW(config-if)#no shutdown ... (論理インターフェースの有効化)

[スイッチA] 論理インターフェースの状態を確認します。
リンクアップし、フレームの送受信が開始されていることを確認します。

L2SW#show interface po10
Interface po10
  Link is UP
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 138, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 560
           bytes            : 58239
           multicast packets: 560
    output packets          : 98
           bytes            : 12474
           multicast packets: 98
           broadcast packets: 0
L2SW#
L2SW#show lacp-counter
% Traffic statistics
Port       LACPDUs         Marker         Pckt err
        Sent    Recv    Sent    Recv    Sent    Recv
% Aggregator po10 1000000
ge17     50      47      0       0       0       0
ge19     49      46      0       0       0       0
ge21     49      46      0       0       0       0
ge23     49      46      0       0       0       0

[スイッチB] 論理インターフェースの状態を確認します。
リンクアップし、フレームの送受信が開始されていることを確認します。

L2SW#show interface po20
Interface po20
  Link is UP
  Hardware is AGGREGATE
  HW addr: (not set)
  ifIndex 148, MRU 1522
  Interface counter:
    input  packets          : 78
           bytes            : 9914
           multicast packets: 78
    output packets          : 438
           bytes            : 45604
           multicast packets: 438
           broadcast packets: 0
L2SW#
L2SW#show lacp-counter
% Traffic statistics
Port       LACPDUs         Marker         Pckt err
        Sent    Recv    Sent    Recv    Sent    Recv
% Aggregator po20 1000000
ge9      55      57      0       0       0       0
ge11     54      56      0       0       0       0
ge13     54      56      0       0       0       0
ge15     54      56      0       0       0       0

6 注意事項

プライベートVLANに属しているポートは、ホストポートに限り、リンクアグリゲーション論理インターフェースとして束ねることができません。

7 関連文書

LAN/SFPポート制御 : インターフェース基本設定

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