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2026年1月18日読了 5 分aomori446

EtherChannel

EtherChannel の原理、LACP/PAgP プロトコルの仕組み、および設定ガイド

1. EtherChannel 概要

1.1 基本原理

EtherChannel (リンクアグリゲーション) 技術は、複数の物理イーサネットインターフェースを束ねて、1つの論理インターフェース (Port-Channel) として扱うことを可能にする。

  • 帯域幅の拡張：論理帯域幅は、アクティブな物理リンクの合計となる (最大8本まで束ねることが可能)。
  • 冗長性と耐障害性：1本の物理リンクがダウンしても、トラフィックは自動的に残りのリンクへハッシュ分散される。論理インターフェースは Up 状態を維持するため、STP の再計算は発生しない。
  • STP の最適化：STP は Port-Channel を単一の論理インターフェースとして扱うため、物理ループによるポートブロックを回避し、全物理リンクの帯域を有効活用できる。

1.2 設定の一貫性要件

EtherChannel を正常に確立するためには、すべてのメンバーインターフェースで以下のパラメータが一致している必要がある：

  1. インターフェースパラメータ：速度 (Speed)、二重通信 (Duplex) が同じであること。
  2. L2 属性：
  • VLAN モードが一致していること (Access または Trunk)。
  • Access VLAN ID が同じであること。
  • Trunk Native VLAN および Allowed VLAN リストが同じであること。
  1. STP 設定：インターフェースコスト (Cost) やプライオリティ (Priority) が一致していること。

2. アグリゲーションプロトコルとモード

EtherChannel は2種類の動的ネゴシエーションプロトコルと、1種類の静的モードをサポートする。

2.1 プロトコル比較

| プロトコル | 標準規格 | 互換性 | アクティブモード | パッシブモード | 説明 |
| :— | :— | :— | :— | :— | :— |
| LACP | IEEE 802.3ad | 汎用 (Cisco, Juniper, Linux) | Active | Passive | 業界標準。推奨。 |
| PAgP | Cisco 独自 | Cisco 機器のみ | Desirable | Auto | 純粋な Cisco 環境でのみ使用。 |
| Static | なし (手動) | 汎用 | On | On | ネゴシエーションなし。誤接続を検知できずループの原因になりやすい。 |

2.2 モードネゴシエーションの仕組み

チャネルの確立は、リンク両端のモードの組み合わせに依存する。少なくとも片側はアクティブ（能動的）なネゴシエーション状態である必要がある。

1. LACP ネゴシエーションマトリクス

| 自端 \ 対向端 | Active | Passive |
| :— | :— | :— |
| Active | 確立 | 確立 |
| Passive | 確立 | 不確立 |

2. PAgP ネゴシエーションマトリクス

| 自端 \ 対向端 | Desirable | Auto |
| :— | :— | :— |
| Desirable | 確立 | 確立 |
| Auto | 確立 | 不確立 |

3. 設定と確認

3.1 Layer 2 EtherChannel 設定

スイッチ間のL2接続に使用。

# 1. 物理インターフェース範囲の定義
Switch(config)# interface range g0/1 - 2

# 2. プロトコルとモードの指定 (論理グループの作成)
# この操作で自動的に interface port-channel <id> が生成される
Switch(config-if-range)# channel-group 1 mode active

# 3. 論理インターフェース属性の設定
# 重要：Trunk/VLAN 等のL2設定はすべて Port-channel インターフェースで行うこと（物理ポートへ自動同期される）
Switch(config)# interface port-channel 1
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20

3.2 Layer 3 EtherChannel 設定

コア層のルーティング接続に使用。

# 1. 物理インターフェース範囲の定義
Switch(config)# interface range g0/1 - 2

# 2. L3インターフェースへの切り替え (最優先で実行)
Switch(config-if-range)# no switchport

# 3. プロトコルとモードの指定
Switch(config-if-range)# channel-group 1 mode active
Switch(config-if-range)# exit

# 4. 論理インターフェースへの IP アドレス設定
Switch(config)# interface port-channel 1
Switch(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

3.3 ロードバランシング (負荷分散)

トラフィック分散アルゴリズムを設定し、リンク利用効率を最適化する。

# グローバルコンフィギュレーションモードで変更
Switch(config)# port-channel load-balance src-dst-ip
  • 一般的なアルゴリズム：src-mac, dst-mac, src-dst-mac, src-dst-ip。
  • 選択のヒント：トラフィックフローの中で最も頻繁に変化するフィールドに基づいて選択する（例：ルータ間接続なら通常は IP ベース）。

3.4 状態確認とトラブルシューティング

サマリ情報の確認：

Switch# show etherchannel summary

出力フィールドの解説：

Group  Port-channel  Protocol    Ports
------+-------------+-----------+--------------------------------
1      Po1(SU)         LACP      Gi0/1(P)    Gi0/2(P)
  • Port-channel 状態フラグ：
  • S: Layer 2 (L2)
  • R: Layer 3 (L3)
  • U: Up (使用中)
  • D: Down (障害)
  • 正常時は通常 SU または RU となる。
  • Ports メンバー状態フラグ：
  • P: Bundled (アグリゲーション済み) - 正常
  • I: Stand-alone (独立) - ネゴシエーション失敗 (対向モードやリンクパラメータを確認)
  • D: Down - 物理リンク障害

その他の診断コマンド：

# ハッシュアルゴリズムの確認
show etherchannel load-balance

# LACP ネイバー情報の確認
show lacp neighbor

CCNA