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：
- 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。
- 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。
- 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 10,203.2 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 192.168.1.1 255.255.255.03.3 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