Cisco ルーターにスイッチポートモジュールを取り付け、エッジ側の L3 スイッチと冗長構成を組むことがあります。設計によっては、この構成で L2 ループが発生し、STP によって片系のポートがブロックされます。
STP によってブロードキャストストームは防げますが、障害時の収束が遅くなると、せっかくスタック構成や冗長 uplink を用意しても、その効果を十分に活かせません。
この記事では、当時調べた内容をもとに、Cisco ルーターでもリンクアグリゲーション、つまり EtherChannel / Port-Channel を使える場合がある、という点を整理します。
この記事の結論
Cisco ルーターでも、機種や IOS、インターフェース構成によってはリンクアグリゲーションを使えます。ただし、スイッチで使う EtherChannel と同じ感覚で扱えるわけではありません。
- 使える機種やモジュールに制約がある
- LACP / PAgP が使えず、固定の EtherChannel になる場合がある
- L2 switchport ではなく L3 EtherChannel として扱う
show etherchannel summaryではなくshow interfaces port-channelなどで確認する- Port-Channel 上で VLAN subinterface を作れる場合がある
つまり、Cisco ルーターのリンクアグリゲーションは、スイッチの L2 EtherChannel というより、複数物理回線を束ねた L3 uplink として見る方が自然です。
なぜリンクアグリゲーションを使いたいのか
ルーターと L3 スイッチを複数リンクで接続すると、単純に bridge した場合は L2 ループが問題になります。STP が動けば loop は止まりますが、片方の link は block されるため、帯域や冗長性を素直に活かしきれません。
また、通常の STP の収束時間が長い環境では、障害時の切り替わりが遅くなります。RSTP に対応していない構成では、復旧までの時間が運用上の問題になることがあります。
| 構成 | 課題 |
|---|---|
| 複数 link をそのまま L2 接続 | STP により片系が block される |
| STP 依存の冗長化 | 障害時の収束が遅くなる場合がある |
| L3 終端にする | native VLAN や設計条件によって L2 側の考慮が残る場合がある |
| L3 EtherChannel にする | 複数 link を 1 つの論理 L3 interface として扱える |
Cisco ルーターで使う場合の制約
Cisco ルーターでリンクアグリゲーションを使う場合、スイッチの EtherChannel と比べて制約があります。古い機種や小型機種では利用できない場合があります。
| 項目 | 整理 |
|---|---|
| 対応機種 | ミドルレンジ以上のモデルや対応モジュールが必要になる場合がある |
| 1812 / 892 など | 当時調べた範囲では利用できないモデルがあった |
| LACP / PAgP | 使えず、固定設定のみとなる場合がある |
| interface 種別 | L2 switchport ではなく routed port として扱う |
| Port-Channel | L3 interface として IP address や subinterface を設定する |
| 確認コマンド | スイッチ系の show etherchannel summary ではなく、interface 状態を中心に確認する |
このあたりは機種、IOS、モジュールによって変わります。実際に使う場合は、対象機器の configuration guide と command reference を確認する必要があります。
L3 EtherChannel として考える
この構成のポイントは、Cisco ルーター側でリンクアグリゲーションを L2 switchport の束ね方として見るのではなく、L3 interface の束ね方として見ることです。
Port-Channel interface を作り、その上に IP address を設定する。必要であれば 802.1Q の VLAN subinterface を作る。このように考えると、ルーターで扱うリンクアグリゲーションの意味が分かりやすくなります。
| 観点 | スイッチの EtherChannel | ルーターの L3 EtherChannel |
|---|---|---|
| 主な用途 | L2 link aggregation | L3 uplink aggregation |
| VLAN | trunk / access port として扱うことが多い | subinterface で扱う場合がある |
| STP | L2 構成では関係する | L3 interface として扱えば STP 依存を減らせる |
| 経路制御 | 通常は上位の L3 interface で行う | Port-Channel 自体が L3 interface になる |
設計上の価値
Cisco ルーターでリンクアグリゲーションが使えると、設計の選択肢が増えます。
- 複数物理 link を 1 つの L3 uplink として扱える
- STP block による片系待機ではなく、論理 interface として束ねられる
- 障害時に Port-Channel の member link として切り離せる
- Port-Channel subinterface により VLAN ごとの L3 終端を整理できる
- ルーターと L3 スイッチ間の uplink 設計を柔軟にできる
もちろん、すべての構成でリンクアグリゲーションが正解になるわけではありません。STP、L3 routed link、dynamic routing、HSRP/VRRP、stack / chassis redundancy など、周辺の冗長設計と合わせて考える必要があります。
呼び方の違い
リンクアグリゲーションは、扱う分野やベンダー文化によって呼び方がかなり揺れます。
| 分野 | よく使われる呼び方 |
|---|---|
| ネットワーク機器 | EtherChannel、Port-Channel、FEC、GEC、IEEE 802.3ad、Link Aggregation、LAG |
| サーバー / Linux | Bonding、Teaming、LACP、IEEE 802.3ad、Link Aggregation、LAG |
| VLAN 文脈 | Trunk という言葉が使われることもある |
個人的には、一般名称としては「リンクアグリゲーション」または「LAG」、Cisco 文脈では「EtherChannel」や「Port-Channel」と呼ぶのが分かりやすいと思っています。
注意したいのは、Cisco の VLAN trunk と、サーバー系で使われる trunk / teaming の言葉が混ざりやすいことです。同じ言葉でも文脈によって意味が違うため、設計資料では用語を明確にした方が安全です。
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まとめ
Cisco ルーターでも、機種やモジュールによってはリンクアグリゲーションを使えます。
ただし、スイッチの L2 EtherChannel と同じものとして考えるより、L3 EtherChannel、つまり複数物理回線を束ねた routed uplink として考える方が自然です。
LACP / PAgP の有無、対応機種、確認コマンド、VLAN subinterface の扱いなど、スイッチとは違う制約があります。
それでも、STP に依存した冗長化を避けたい場合や、ルーターと L3 スイッチ間の uplink を整理したい場合には、有効な選択肢になります。
