Cas pratique : Associer plusieurs cartes réseau entre elles

Heureux possesseur de deux NAS maison, j'ai souhaité améliorer mon réseau afin de pouvoir transférer plus rapidement les données en son sein, et notamment entre mon PC principal, câblé en RJ45, et mon deuxième NAS, qui par défaut dispose de tout ce dont on peut avoir besoin pour faire de l'agrégation de liens. C'est tout un pan du réseau que je découvre en me penchant là-dessus, et je voulais partager quelques-unes de mes découvertes par le biais de cet article.

J'ai découvert de nouvelles notions, de nouveaux termes, et en creusant j'ai compris qu'il y avait pas mal de subtilités, je m'étais mépris sur les possibilités qui m'étaient offertes et, après avoir tout configuré, j'ai eu quelques moments de déception. J'avais cru comprendre qu'en associant plusieurs cartes réseau il était possible, avec la configuration que j'ai mise en place, d'augmenter mes vitesses de transfert. Mais ce n'est pas exact.

L'agrégation de liens augmente la bande passante, non la vitesse de transfert.

La différence est de taille, et elle est très facile à illustrer et à constater :

Mon PC dispose d'une carte réseau Dual Port, mon NAS également (les cartes sont en réalité intégrées à la carte mère). Entre les deux, le commutateur sait également gérer l'agrégation des ports. Sans rentrer dans les détails pour le moment : Le NAS est relié au switch par deux câbles réseaux, et le PC est lui aussi branché de la même manière :

• Si je transfère un fichier du NAS au PC, ou du PC au NAS, je vais pleinement exploiter le Gigabit de mon installation, et frôler les 125 Mo/s (là où grâce à mon installation, je pensais tutoyer les 200 Mo/s) ;
• Si je transfère deux fichiers simultanément du NAS au PC, ou du PC au NAS, je vais pleinement exploiter les deux interfaces réseau, et j'aurai environ 125 Mo/s par fichier. C'est là qu'est le gain apporté par l'agrégation de liens. Il permet d'augmenter la bande passante. Si je n'avais pas mis en place ce système, je n'aurais pu bénéficier que d’environ 60 Mo/s pour chaque fichier transféré ;
• Sans l'agrégation de liens, en Gigabit et entre le NAS et le PC, la vitesse de transfert est d'environ 85 Mo/s.

Si vous ne souhaitez pas passer des nuits blanches à comprendre pourquoi votre agrégation de lien ne vous permet pas de transférer un fichier plus rapidement, il faut bien avoir saisi cette subtilité.

Il existe différentes manières d'associer les cartes réseau. Pour que cela soit possible, il faut que ces dernières soient à la norme 802.3ad. Windows 7 ne gérant pas nativement l'agrégation de liens, les pilotes de la carte doivent permettre de faire la configuration. Il s'agit donc d'éviter les cartes trop exotiques, ou pour lesquelles le support laisse à désirer. Sous Linux, la mise en place est moins problématique car les outils sont nativement intégrés au système d'exploitation. Disposant de Windows 7 sur mon PC principal, j'ai recherché une carte qui pouvait répondre à mes attentes, et j'ai ainsi installé une Intel PRO/1000 PT Dual Port.

L'installation des pilotes s'est déroulée sans problème. Il est à noter que Windows reconnaît directement la carte, et installe donc ses propres pilotes, mais ils ne permettent pas d'exploiter pleinement le matériel. L'installation des pilotes Intel est donc impérative. Les propriétés du périphérique donnent accès à un onglet Aggregation (avec deux "g" en anglais ;) ) à partir duquel il est possible de tout configurer. Le fonctionnement que j'ai choisi est l'Agrégation de liens 802.3ad dynamique. Il est important de le noter, car c'est un système qui nécessite que le switch soit configuré comme il faut pour fonctionner. Chaque élément de la chaîne doit fonctionner selon le même protocole.

Penchons-nous donc sur le switch : Le type de lien que nous avons mis en place, nous venons de le voir, nécessite la configuration du switch. N'importe quel switch ne peut donc pas faire l'affaire, et un modèle non-administrable est exclu dans ce scénario. Je ne souhaitais pas me ruiner en faisant l'acquisition d'un switch administrable et j'ai donc choisi l'excellent switch 8 ports NetGear GS108T v2 dont le coût est d'environ 75€. L'interface est simple d'accès et l'on peut juste lui reprocher quelques lenteurs... La section Switching / LAG permet de créer des associations. J'ai donc couplé, d'une part, les deux ports accueillant les câbles de mon PC, et d'autre part les deux ports accueillant les deux câbles de mon NAS. il est crucial de paramétrer ces deux groupes en LACP (ils sont réglés par défaut en "Static" or nous avons créé une agrégation de liens dynamique).

Il ne reste plus désormais qu'à configurer le NAS. Mais avant cela, voici une description de l'appareil :

Je le notais, il s'agit d'un NAS maison. Il est architecturé autour des pièces d'un serveur Tyan Tempest i5000VS que j'ai récupéré et qui, faute de m'être utile, avait été entreposé à la cave... Le boîtier (format 4U) était trop volumineux et trop bruyant pour que je puisse utiliser la machine telle qu'elle. Voici donc, après assemblage, la liste des pièces qui composent le NAS :

• Boîtier : Antec P182 ;
• Alimentation : Cooler Master ElitePower 400W ;
• Carte mère : Tyan S5372-G2NR LC ;
• Processeur : Intel Xeon E5310 en Socket 771 à 1.6 GHz ;
• 8 Go de mémoire vive : 2x 4 Go DDR2 PC2-5300 ECC FB-DIMM - Crucial CT51272AF667 ;
• Carte contrôleur : Adaptec 31605 - PCI-e 8x RAID SATA/SAS 16 ports ;
• Système : Disque dur Hitachi 7K80 80 Go SATA II ;
• Stockage : 4 disques durs Western Digital Red 1 To en RAID 10 ;
• Système d'exploitation : OpenMediaVault 2.2.5 (Stone Burner).

Point intéressant : Le montage des pièces a levé mes doutes au sujet du boîtier. Le P182 est bien capable d'accueillir une carte au format SSI-EEB comme la Tyan dont je dispose.

La mise en place de l'agrégation a été délicate. Il faut en effet pouvoir sélectionner les deux cartes pour créer le lien, mais OMV ne permet pas de sélectionner la carte en cours d'utilisation. J'ai donc dû ruser en ajoutant temporairement une petite carte réseau Ethernet en PCI, le temps de créer mon agrégation. A noter par ailleurs qu'une fois le lien créé et la machine redémarrée, elle affiche qu'aucune interface réseau n'est accessible, mais il s"agit d'un bug. J'ai défini une adresse IP statique pour le NAS, et si je la tape dans la barre d'adresse de mon navigateur, je n'ai aucune difficulté à y accéder à distance.

J'ai inclus ci-dessous quelques captures d'écran montrant les réglages du NAS, du switch et du PC, qui parlent d'elles-mêmes :

Le lien créé sur le NAS :

Une fois les modifications appliquées :

Les réglages du switch :

L'agrégation telle qu'elle apparaît après configuration sur le PC :

Je suis au final très satisfait de cette installation. Des optimisations peuvent encore être faites, et je vais probablement commencer par remplacer mes vieux câbles de catégorie 5E usés et assez longs par des câbles plus courts blindés en bon état. Les optimisations logicielles quant à elles se feront au fil de mes découvertes.