Linux雙網卡綁定bond詳解

時間  2021-02-15
標籤 linux bash 服務器 網絡 併發 負載均衡 ide 學習 測試 spa 欄目 Linux 简体版
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1 什麼是bondlinux

   網卡bond是經過多張網卡綁定爲一個邏輯網卡，實現本地網卡的冗餘，帶寬擴容和負載均衡，在生產場景中是一種經常使用的技術。Kernels 2.4.12及之後的版本均供bonding模塊，之前的版本能夠經過patch實現。能夠經過如下命令肯定內核是否支持 bonding：bash

[root@lixin network-scripts]#cat /boot/config-2.6.32-573.el6.x86_64 |grep -i bonding
CONFIG_BONDING=m
[root@lixin network-scripts]#

2 bond的模式服務器


bond的模式經常使用的有兩種：網絡

  mode=0（balance-rr）併發

    表示負載分擔round-robin，而且是輪詢的方式好比第一個包走eth0，第二個包走eth1，直到數據包發送完畢。負載均衡

    優勢：流量提升一倍ide

    缺點：須要接入交換機作端口聚合，不然可能沒法使用學習

  mode=1（active-backup）測試

    表示主備模式，即同時只有1塊網卡在工做。spa

    優勢：冗餘性高

    缺點：鏈路利用率低，兩塊網卡只有1塊在工做

bond其餘模式：

  mode=2(balance-xor)(平衡策略)

    表示XOR Hash負載分擔，和交換機的聚合強制不協商方式配合。（須要xmit_hash_policy，須要交換機配置port channel）

    特色：基於指定的傳輸HASH策略傳輸數據包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標MAC地址) % slave數量。其餘的傳輸策略能夠經過xmit_hash_policy選項指定，此模式提供負載平衡和容錯能力

  mode=3(broadcast)(廣播策略)

    表示全部包從全部網絡接口發出，這個不均衡，只有冗餘機制，但過於浪費資源。此模式適用於金融行業，由於他們須要高可靠性的網絡，不容許出現任何問題。須要和交換機的聚合強制不協商方式配合。

    特色：在每一個slave接口上傳輸每一個數據包，此模式提供了容錯能力

  mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 動態連接聚合)

    表示支持802.3ad協議，和交換機的聚合LACP方式配合（須要xmit_hash_policy）.標準要求全部設備在聚合操做時，要在一樣的速率和雙工模式，並且，和除了balance-rr模式外的其它bonding負載均衡模式同樣，任何鏈接都不能使用多於一個接口的帶寬。

    特色：建立一個聚合組，它們共享一樣的速率和雙工設定。根據802.3ad規範將多個slave工做在同一個激活的聚合體下。外出流量的slave選舉是基於傳輸hash策略，該策略能夠經過xmit_hash_policy選項從缺省的XOR策略改變到其餘策略。須要注意的是，並非全部的傳輸策略都是802.3ad適應的，尤爲考慮到在802.3ad標準43.2.4章節說起的包亂序問題。不一樣的實現可能會有不一樣的適應性。

    必要條件：

        條件1：ethtool支持獲取每一個slave的速率和雙工設定

        條件2：switch(交換機)支持IEEE802.3ad Dynamic link aggregation

        條件3：大多數switch(交換機)須要通過特定配置才能支持802.3ad模式

  mode=5(balance-tlb)(適配器傳輸負載均衡)

    是根據每一個slave的負載狀況選擇slave進行發送，接收時使用當前輪到的slave。該模式要求slave接口的網絡設備驅動有某種ethtool支持；並且ARP監控不可用。

    特色：不須要任何特別的switch(交換機)支持的通道bonding。在每一個slave上根據當前的負載（根據速度計算）分配外出流量。若是正在接受數據的slave出故障了，另外一個slave接管失敗的slave的MAC地址。

    必要條件：

        ethtool支持獲取每一個slave的速率

  mode=6(balance-alb)(適配器適應性負載均衡)

    在5的tlb基礎上增長了rlb(接收負載均衡receiveload balance).不須要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是經過ARP協商實現的.

    特色：該模式包含了balance-tlb模式，同時加上針對IPV4流量的接收負載均衡(receiveload balance, rlb)，並且不須要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是經過ARP協商實現的。bonding驅動截獲本機發送的ARP應答，並把源硬件地址改寫爲bond中某個slave的惟一硬件地址，從而使得不一樣的對端使用不一樣的硬件地址進行通訊。來自服務器端的接收流量也會被均衡。當本機發送ARP請求時，bonding驅動把對端的IP信息從ARP包中複製並保存下來。當ARP應答從對端到達時，bonding驅動把它的硬件地址提取出來，併發起一個ARP應答給bond中的某個slave。使用ARP協商進行負載均衡的一個問題是：每次廣播 ARP請求時都會使用bond的硬件地址，所以對端學習到這個硬件地址後，接收流量將會所有流向當前的slave。這個問題能夠經過給全部的對端發送更新（ARP應答）來解決，應答中包含他們獨一無二的硬件地址，從而致使流量從新分佈。當新的slave加入到bond中時，或者某個未激活的slave從新激活時，接收流量也要從新分佈。接收的負載被順序地分佈（round robin）在bond中最高速的slave上當某個鏈路被從新接上，或者一個新的slave加入到bond中，接收流量在全部當前激活的slave中所有從新分配，經過使用指定的MAC地址給每一個 client發起ARP應答。下面介紹的updelay參數必須被設置爲某個大於等於switch(交換機)轉發延時的值，從而保證發往對端的ARP應答不會被switch(交換機)阻截。

bond模式小結：

    mode5和mode6不須要交換機端的設置，網卡能自動聚合。mode4須要支持802.3ad。mode0，mode2和mode3理論上須要靜態聚合方式。

3 配置bond


測試環境：

[root@lixin ~]# cat/etc/redhat-release
CentOS release 6.7 (Final)
[root@lixin ~]# uname -r
2.6.32-573.el6.x86_64
[root@lixin~]#

 

一、配置物理網卡

[root@lixin network-scripts]#cat ifcfg-eth0    
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
MASTER=bond0
SLAVE=yes         //能夠沒有此字段，就須要開機執行ifenslave bond0 eth0 eth1命令了。
[root@lixin network-scripts]#
[root@lixin network-scripts]#cat ifcfg-eth1    
DEVICE=eth1
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
MASTER=bond0
SLAVE=yes       
[root@lixin network-scripts]#

 

二、配置邏輯網卡bond0

[root@lixin network-scripts]#cat ifcfg-bond0     //須要咱們手工建立
DEVICE=bond0
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=10.0.0.10
NETMASK=255.255.255.0
DNS2=4.4.4.4
GATEWAY=10.0.0.2
DNS1=10.0.0.2
[root@lixin network-scripts]#

因爲沒有這個配置文件咱們可使用拷貝一個ifcfg-eth1來用：cp ifcfg-{eth0,bond1}

 

三、加載模塊，讓系統支持bonding

[root@lixin ~]# cat/etc/modprobe.conf  //不存在的話，手動建立（也能夠放在modprobe.d下面）
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=0
[root@lixin ~]#

配置bond0的鏈路檢查時間爲100ms，模式爲0。

 

注意：

  linux網卡bonging的備份模式實驗在真實機器上作徹底沒問題（前提是linux內核支持），可是在vmware workstation虛擬中作就會出現以下圖問題。  

wKiom1cltR7iDq7qAAAZty5SqTM486.png

  配置完成後出現如上圖問題，可是bond0可以正常啓動也可以正常使用，只不過沒有起到備份模式的效果。當使用ifdown eth0後，網絡出現不通現象。

內核文檔中有說明：bond0獲取mac地址有兩種方式,一種是從第一個活躍網卡中獲取mac地址，而後其他的SLAVE網卡的mac地址都使用該mac地址；另外一種是使用fail_over_mac參數，是bond0使用當前活躍網卡的mac地址，mac地址或者活躍網卡的轉換而變。  

  既然vmware workstation不支持第一種獲取mac地址的方式，那麼可使用fail_over_mac=1參數，因此這裏咱們添加fail_over_mac=1參數

[root@lixin etc]# cat/etc/modprobe.d/modprobe.conf
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=0fail_over_mac=1
[root@lixin etc]#

 

四、加載bond module

[root@lixin etc]# modprobe bonding

 

五、查看綁定結果

[root@lixin etc]# cat/proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel BondingDriver: v3.7.1 (April 27, 2011)
 
Bonding Mode: load balancing(round-robin)
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
 
Slave Interface: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr:00:50:56:28:7f:51
Slave queue ID: 0
 
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr:00:50:56:29:9b:da
Slave queue ID: 0
[root@lixin etc]#

4 測試bond


   因爲使用的是mode=0，負載均衡的方式，這時咱們ping百度，而後斷開一個網卡，此時ping不會中斷。

[root@lixin etc]# pingbaidu.com
PING baidu.com (111.13.101.208)56(84) bytes of data.
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=1 ttl=128 time=10.6 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=2 ttl=128 time=9.05 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=3 ttl=128 time=11.7 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=4 ttl=128 time=7.93 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=5 ttl=128 time=9.50 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=6 ttl=128 time=7.17 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=7 ttl=128 time=21.2 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=8 ttl=128 time=7.46 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=9 ttl=128 time=7.82 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=10 ttl=128 time=8.15 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=11 ttl=128 time=6.89 ms
64 bytes from 111.13.101.208: icmp_seq=12ttl=128 time=8.33 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=13 ttl=128 time=8.65 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=14 ttl=128 time=7.16 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=15 ttl=128 time=9.31 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=16 ttl=128 time=10.5 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=17 ttl=128 time=7.61 ms
64 bytes from 111.13.101.208:icmp_seq=18 ttl=128 time=10.2 ms
^C
--- baidu.com ping statistics---
18 packets transmitted, 18received, 0% packet loss, time 17443ms
rtt min/avg/max/mdev = 6.899/9.417/21.254/3.170 ms
//用另外一個終端手動關閉eth0網卡，ping並無中斷
[root@lixin etc]# !ca
cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel BondingDriver: v3.7.1 (April 27, 2011)
 
Bonding Mode: load balancing(round-robin)
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
 
Slave Interface: eth0
MII Status: down
Speed: Unknown
Duplex: Unknown
Link Failure Count: 1
Permanent HW addr:00:50:56:28:7f:51
Slave queue ID: 0
 
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr:00:50:56:29:9b:da
Slave queue ID: 0
[root@lixin etc]#

//查看bond0狀態，發現eth0，down了，可是bond正常

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