درس ۴۸ از ۹۹، شبکه و اینترنت، حدود ۱۱ دقیقه خواندن

EtherChannel: یکی کردن چند کابل

جواب کوتاه

EtherChannel، یا با نام استانداردش تجمیع پیوند (Link Aggregation)، یعنی چند کابل موازی میان دو سوییچ را یک کابل منطقی کنیم. این‌طور STP هیچ کدام را نمی‌بندد، ظرفیت جمع کابل‌ها به کار می‌آید، و اگر یکی قطع شود بقیه کار می‌کنند. هر گفت‌وگو روی یک کابل می‌ماند، پس یک دانلود تنها تندتر نمی‌شود. دو سو با LACP خودکار با هم کنار می‌آیند.

یک کار، چند نام

این درس درباره‌ی یک کار است که چند نام دارد. EtherChannel نامی است که یک سازنده‌ی تجهیزات شبکه روی آن گذاشته. نام استانداردش تجمیع پیوند (Link Aggregation) است و قاعده‌ی خودکارش LACP. «port channel»، «bonding» و «teaming» هم همین را می‌گویند. هر کدام را شنیدید، منظور همین درس است.

سه کلمه

تجمیع پیوند (Link Aggregation)یکی کردن چند کابل موازی میان دو دستگاه. به گروه این کابل‌ها LAG می‌گویند.
پیوند منطقیچیزی که دستگاه‌ها می‌بینند: یک کابل، هرچند زیرش چند کابل واقعی است.
LACPقاعده‌ی استانداردی که دو سو با آن خودکار با هم کنار می‌آیند کدام کابل‌ها یک گروه‌اند.

کابل دوم بیکار

فرض کنید کابل میان دو سوییچ پر شده است. کابل دوم می‌کشید تا ظرفیت دو برابر شود. ولی در درس STP دیدید که دو کابل میان دو سوییچ حلقه می‌سازند و STP یکی را می‌بندد. پس کابل دوم فقط یدک است، نه کمک:

دو کابل جدا: STP یکی را می‌بندد تا حلقه نسازد. کابل دوم فقط برای روز خرابی است.

همان دو کابل در یک گروه: STP آن‌ها را یک پیوند می‌بیند و هر دو کار می‌کنند.

تجمیع پیوند همین را حل می‌کند. دو سوییچ هر دو کابل را یک گروه می‌بینند، و STP هم کل گروه را یک پیوند می‌بیند و پیام‌هایش را فقط روی یکی از کابل‌ها می‌فرستد. پس چیزی بسته نمی‌شود. همه‌ی کابل‌های گروه هم یک نشانی مک دارند و برنامه‌ها فقط یک اتصال می‌بینند.

ردیف آسانسورها

ساختمانی را در نظر بگیرید که چهار آسانسور کنار هم دارد و فقط یک دکمه. شما نمی‌گویید «آسانسور سوم»؛ فقط دکمه را می‌زنید و ساختمان یکی را می‌فرستد. تجمیع پیوند هم همین است: دستگاه یک کابل می‌بیند، و پشتش چند کابل کار می‌کنند.

چرا این کار؟ چون سرعت اترنت هر نسل ده برابر شده است: ۱۰، ۱۰۰، ۱٬۰۰۰ و ۱۰٬۰۰۰ مگابیت. اگر به سقف یک نسل برسید، بی تجمیع تنها راه رفتن به نسل بعد است، که ممکن است گران باشد. معمولا هم موقع کابل‌کشی کابل اضافه می‌کشند، چون کشیدن کابل گران‌تر از خود کابل است؛ تجمیع همان کابل‌های اضافه را به کار می‌گیرد.

هر خانواده در یک آسانسور

یک خانواده با هم سوار یک آسانسور می‌شوند تا با هم برسند. سوییچ هم همه‌ی فریم‌های یک گفت‌وگو را روی یک کابل می‌فرستد، چون اگر روی چند کابل پخش شوند ممکن است جابه‌جا برسند و TCP برای مرتب کردنشان به زحمت بیفتد. سوییچ کابل را با یک حساب ساده روی نشانی‌ها انتخاب می‌کند (به آن «هش» می‌گویند): نشانی مک، نشانی IP یا شماره‌ی پورت.

سه گفت‌وگو، هر کدام روی یک کابل. کابل سوم این لحظه بیکار است؛ پخش همیشه یکسان نیست.

یک دانلود بزرگ: همه‌اش روی یک کابل است. با چهار کابل ۱ گیگابیتی، این دانلود هنوز ۱ گیگابیت دارد.

پس تجمیع آسانسورهای بیشتر است، نه آسانسور تندتر. وقتی گفت‌وگوهای زیادی هست، همه‌ی کابل‌ها کار می‌کنند؛ وقتی فقط یک یا دو دستگاه با هم حرف می‌زنند، ممکن است یک کابل پر باشد و بقیه بیکار. برای همین پخش کاملا یکسان میان کابل‌ها در عمل تقریبا پیش نمی‌آید.

وقتی یک کابل قطع شد

اگر یکی از آسانسورها خراب شود، ساختمان با سه‌تای دیگر کار می‌کند. در تجمیع هم اگر کابلی قطع شود، گفت‌وگوهای روی آن خودکار میان کابل‌های دیگر پخش می‌شوند، در کمتر از یک ثانیه، بی آنکه برنامه‌ها چیزی بفهمند:

کابل دوم قطع شد؛ سه کابل دیگر کارش را برمی‌دارند.

هر اتصال کابلی سه جای خرابی دارد: خود کابل، و پورت هر سر آن. گروهی از چند کابل با خراب شدن هر کدام از این‌ها از کار نمی‌افتد، تا وقتی دست‌کم یک کابل سالم بماند.

LACP: دو سو کنار می‌آیند

گروه را می‌شود دستی ساخت: مدیر شبکه روی هر دو سوییچ می‌گوید این کابل‌ها یک گروه‌اند. ولی راه بهتر LACP است. هر سو روی کابل‌ها پیام کوتاهی (LACPDU) می‌فرستد؛ اگر آن سو هم LACP داشته باشد، پاسخ می‌دهد، و دو سو با هم می‌فهمند کدام کابل‌ها میانشان است و آن‌ها را یکی می‌کنند.

LACP دو حالت دارد. active: بی‌شرط پیام می‌فرستد، هر ثانیه یکی. passive: تا پیامی نگیرد، چیزی نمی‌فرستد؛ فقط پاسخ می‌دهد. پس:

یک سو	سوی دیگر	نتیجه
active	active	یک گروه می‌شوند
active	passive	یک گروه می‌شوند
passive	passive	گروه نمی‌شوند؛ هیچ کدام اول حرف نمی‌زند
دستی	LACP	گروه نمی‌شوند؛ دو سو یک زبان ندارند

سود LACP بر گروه دستی دو چیز است. اول، اگر کابلی جایی در میانه خراب شود و دو سوییچ خرابی را نبینند، گروه دستی همچنان روی آن کابل می‌فرستد؛ LACP چون پاسخ نمی‌گیرد، می‌فهمد و آن کابل را کنار می‌گذارد. دوم، LACP می‌سنجد که آن سو هم برای گروه آماده است، پس اشتباه کابل‌کشی یا تنظیم پنهان نمی‌ماند.

چهار شرط

همه‌ی کابل‌های گروه یک سرعت داشته باشند، مثلا همه ۱ گیگابیت.
همه full duplex باشند، یعنی هم‌زمان در دو جهت بفرستند و بگیرند.
معمولا تا ۸ کابل فعال در یک گروه؛ بعضی تجهیزات چند کابل یدک هم کنارش نگه می‌دارند.
در حالت عادی همه‌ی کابل‌ها از یک سو به یک سوییچ می‌روند. اگر خود سوییچ خاموش شود، گروه هم می‌رود؛ سازنده‌ها روش‌هایی دارند که چند سوییچ را یکی نشان می‌دهند تا این هم پوشانده شود.

استاندارد این کار نخست در سال ۲۰۰۰ با نام 802.3ad آمد و بعدها به 802.1AX رفت. تجمیع فقط میان دو سوییچ نیست؛ مثلا یک سرور فایل می‌تواند با دو کارت شبکه‌ی ۱ گیگابیتی، روی هم ۲ گیگابیت به سوییچ وصل باشد.

سه اشتباه

«با چهار کابل ۱ گیگابیتی، دانلود من ۴ گیگابیت می‌شود.»هر گفت‌وگو روی یک کابل است؛ پس یک دانلود همان ۱ گیگابیت را دارد. سود در جمع چند گفت‌وگوست.
«دو کابل میان دو سوییچ کافی است؛ خودشان یکی می‌شوند.»بی گروه کردن، STP یکی را می‌بندد. باید هر دو سو آن‌ها را یک گروه کنند.
«تجمیع، خرابی خود سوییچ را هم می‌پوشاند.»در حالت عادی همه‌ی کابل‌های گروه به یک سوییچ می‌روند؛ اگر خود سوییچ خاموش شود، گروه هم می‌رود.

جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.

تجمیع پیوند چند کابل میان دو دستگاه را یک پیوند منطقی می‌کند.
STP گروه را یک پیوند می‌بیند و کابل‌هایش را نمی‌بندد.
هر گفت‌وگو روی یک کابل می‌رود تا فریم‌ها جابه‌جا نرسند؛ یک دانلود تندتر نمی‌شود.
اگر کابلی قطع شود، ترافیک در کمتر از یک ثانیه میان بقیه پخش می‌شود.
LACP: active بی‌شرط پیام می‌فرستد، passive فقط پاسخ می‌دهد؛ دو passive گروه نمی‌شوند.
کابل‌ها هم‌سرعت و full duplex، معمولا تا ۸ کابل فعال، و روی یک سوییچ.

خودتان را بسنجید

۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.