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剖析網卡綁定模式

王林
發布: 2024-01-11 21:42:18
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目前網卡綁定mode共有七種(0~6)bond0、bond1、bond2、bond3、bond4、bond5、bond6

剖析網卡綁定模式

# 常用的有三種:

mode=0:平衡負載模式,有自動備援,但需要」Switch」支援及設定。

mode=1:自動備援模式,其中一條線若斷線,其他線路將會自動備援。

mode=6:平衡負載模式,有自動備援,不必」Switch」支援及設定。

說明:

需要說明的是如果想做成mode 0的負載平衡,僅僅設定這裡optionsbond0 miimon=100 mode=0是不夠的,與網卡相連的交換器必須做特殊配置(這兩個端口應該採取聚合方式) ,因為做bonding的這兩塊網卡是使用同一個MAC位址.從原理分析一下(bond運行在mode0下):

mode 0下bond所綁定的網路卡的IP都被修改成相同的mac位址,如果這些網路卡都被接在同一個交換機,那麼交換機的arp表裡這個mac位址對應的連接埠就有多 個,那麼交換器接受到發送到這個mac位址的包應該往哪個連接埠轉送呢?正常情況下mac位址是全球唯一的,一個mac位址對應多個連接埠肯定使交換器迷惑了。所以 mode0下的bond如果連接到交換機,交換機這幾個連接埠應該採取聚合方式(cisco稱為 ethernetchannel,foundry稱為portgroup),因為交換器做了聚合後,聚合下的幾個連接埠也被捆綁成一個mac位址.我們的解 決辦法是,兩個網路卡連接到不同的交換器即可。

mode6模式下無需設定交換機,因為做bonding的這兩塊網路卡是使用不同的MAC位址。

七種bond模式說明: mod=0 ,即:(balance-rr)Round-robin policy(平衡掄循環策略)#

特點:傳輸資料包順序是依序傳輸(即:第1個包走eth0,下一個包就走eth1….一直循環下去,直到最後一個傳輸完畢),此模式提供負載平衡和容錯能力;但是我們知道如果一個連接或會話的資料包從不同的介面發出的話,中途再經過不同的鏈路,在客戶端很有可能會出現資料包無序到達的問題,而無序到達的封包需要重新要求被傳送,這樣網路的吞吐量就會下降

mod=1,即: (active-backup)Active-backup policy(主-備份策略)#

特點:只有一個設備處於活動狀態,當一個宕掉另一個馬上由備份轉換為主設備。 mac位址是外部可見得,從外面看來,bond的MAC位址是唯一的,以避免switch(交換器)發生混亂。此模式只提供了容錯能力;由此可見此演算法的優點是可以提供高網路連線的可用性,但是它的資源利用率較低,只有一個介面處於工作狀態,在有 N 個網路介面的情況下,資源利用率為1/N

mod=2,即:(balance-xor)XOR policy(平衡策略)#

特點:基於指定的傳輸HASH策略傳輸封包。預設的策略是:(來源MAC位址 XOR 目標MAC位址)% slave數量。其他的傳輸策略可以透過xmit_hash_policy選項指定,此模式提供負載平衡和容錯能力

mod=3,即:broadcast(廣播策略)#

特點:在每個slave介面上傳輸每個資料包,此模式提供了容錯能力

mod=4,即:(802.3ad) IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation(動態連結聚合)#

特點:建立一個聚合組,它們共享相同的速率和雙工設定。根據802.3ad規範將多個slave工作在同一個活化的聚合體下。外出流量的slave選舉是基於傳輸hash策略,該策略可以透過xmit_hash_policy選項從缺省的XOR策略改變到其他策略。需要注意的 是,並不是所有的傳輸策略都是802.3ad適應的,尤其考慮到在802.3ad標準43.2.4章節提及的包亂序問題。不同的實現可能會有不同的適應 性。

必要條件:

#

條件1:ethtool支援取得每個slave的速率和雙工設定

#

條件2:switch(交換器)支援IEEE802.3ad Dynamic link aggregation

#

條件3:大多數switch(交換器)需要經過特定設定才能支援802.3ad模式

mod=5,即:(balance-tlb)Adaptive transmit load balancing(適配器傳輸負載平衡)

特點:不需要任何特別的switch(交換器)支援的通道bonding。在每個slave上根據目前的負載(根據速度計算)分配外出流量。如果正在接受資料的slave出故障了,另一個slave接手失敗的slave的MAC位址。

該模式的必要條件:ethtool支援取得每個slave的速率

mod=6,即:(balance-alb)Adaptive load balancing(適配器適應性負載平衡)

特點:此模式包含了balance-tlb模式,同時加上針對IPV4流量的接收負載平衡(receiveload balance, rlb),而且不需要任何switch(交換器)的支援。接收負載平衡是透過ARP協商實現的。 bonding驅動截獲本機發送的ARP應答,並將來源硬體位址改寫為bond中某個slave的唯一硬體位址,使得不同的對端使用不同的硬體位址進行通訊。

來自伺服器端的接收流量也會被均衡。當本機發送ARP請求時,bonding驅動將對端的IP訊息從ARP包中複製並保存下來。當ARP應答從對端到達時,bonding驅動把它的硬體位址提取出來,並發起一個ARP應答給bond中的某個slave。使用ARP協商進行負載平衡的一個問題是:每次廣播 ARP請求時都會使用bond的硬體位址,因此對端學習到這個硬體位址後,接收流量將會全部流向目前的slave。這個問題可以透過向所有的對端發送更新(ARP應答)來解決,應答中包含他們獨一無二的硬體位址,從而導致流量重新分佈。當新的slave加入bond時,或是某個未啟動的slave重新 啟動時,接收流量也要重新分佈。接收的負載被順序地分佈(roundrobin)在bond中最高速的slave上當某個鏈路被重新接上,或者一個新的slave加入到bond中,接收流量在所有當前激活的slave中全部重新分配,透過使用指定的MAC位址給每個 client發起ARP應答。以下介紹的updelay參數必須設定為某個大於等於switch(交換器)轉送延時的值,從而確保發往對端的ARP應答 不會被switch(交換器)阻截。

必要條件:

#

條件1:ethtool支援取得每個slave的速率;

條件2:底層驅動支援設定某個裝置的硬體位址,這使得總是有個slave(curr_active_slave)使用bond的硬體位址,同時保證每個 bond 中的slave都有一個唯一的硬體位址。如果curr_active_slave故障,它的硬體位址將會被新選出來的 curr_active_slave接管其實mod=6與mod=0的差別:mod=6,先把eth0流量佔滿,再佔eth1,….ethX;而mod =0的話,會發現2​​個埠的流量都很穩定,基本上一樣的頻寬。而mod=6,會發現第一個口流量很高,第2個口只佔了小部分流量

Linux網口綁定:

透過網口綁定(bond)技術,可以很容易實現網口冗餘,負載平衡,從而達到高可用高可靠的目的。前提約定:

2个物理网口分别是:eth0,eth1
绑定后的虚拟口是:bond0
服务器IP是:10.10.10.1
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第一步,設定設定檔:

#
[root@woo ~]# vi  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0

DEVICE=bond0

BOOTPROTO=none

ONBOOT=yes

IPADDR=10.10.10.1

NETMASK=255.255.255.0

NETWORK=192.168.0.0

[root@woo ~]# vi  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0

BOOTPROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes

[root@woo ~]# vi  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

DEVICE=eth1

BOOTPROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes
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第二步,修改modprobe相关设定文件,并加载bonding模块:

1.在这里,我们直接创建一个加载bonding的专属设定文件/etc/modprobe.d/bonding.conf

[root@woo ~]# vi /etc/modprobe.d/bonding.conf

alias bond0 bonding

options bonding mode=0 miimon=200
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2.加载模块(重启系统后就不用手动再加载了)

[root@woo ~]# modprobe bonding
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3.确认模块是否加载成功:

[root@woo ~]# lsmod | grep bonding

bonding 100065 0
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第三步,重启一下网络,然后确认一下状况:

[root@db01 ~]# service network restart

Shutting down interface bond0:  [  OK  ]

Shutting down loopback interface:  [  OK  ]

Bringing up loopback interface:  [  OK  ]

Bringing up interface bond0:  [  OK  ]

[root@db01 ~]#  cat /proc/net/bonding/bond0

Ethernet Channel Bonding Driver: v3.4.0-1 (October 7, 2008)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)

Primary Slave: None

Currently Active Slave: eth0

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: 40:f2:e9:db:c9:c2

Slave Interface: eth1

MII Status: up

Speed: 1000 Mbps

Duplex: full

Link Failure Count: 0

Permanent HW addr: 40:f2:e9:db:c9:c3

[root@db01 ~]#  ifconfig | grep HWaddr

bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 40:F2:E9:DB:C9:C2

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 40:F2:E9:DB:C9:C2

eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 40:F2:E9:DB:C9:C2
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从上面的确认信息中,我们可以看到3个重要信息:

1.现在的bonding模式是active-backup

2.现在Active状态的网口是eth0

3.bond0,eth1的物理地址和处于active状态下的eth0的物理地址相同,这样是为了避免上位交换机发生混乱。

任意拔掉一根网线,然后再访问你的服务器,看网络是否还是通的。

第四步,系统启动自动绑定、增加默认网关:

[root@woo ~]# vi /etc/rc.d/rc.local

#追加

ifenslave bond0 eth0 eth1

route add default gw 10.10.10.1
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#如可上网就不用增加路由,0.1地址按环境修改.

————————————————————————

留心:前面只是2个网口绑定成一个bond0的情况,如果我们要设置多个bond口,比如物理网口eth0和eth1组成bond0,eth2和eth3组成bond1,

多网口绑定:

那么网口设置文件的设置方法和上面第1步讲的方法相同,只是/etc/modprobe.d/bonding.conf的设定就不能像下面这样简单的叠加了:

alias bond0 bonding

options bonding mode=1 miimon=200

alias bond1 bonding

options bonding mode=1 miimon=200
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正确的设置方法有2种:

第一种,你可以看到,这种方式的话,多个bond口的模式就只能设成相同的了:

<span style="”color:#000000;”">alias bond0 bonding

alias bond1 bonding

options bonding max_bonds=2 miimon=200 mode=1

</span>
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第二种,这种方式,不同的bond口的mode可以设成不一样:

<span style="”color:#000000;”">alias bond0 bonding

options bond0 miimon=100 mode=1

install bond1 /sbin/modprobe bonding -o bond1 miimon=200 mode=0

</span>
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仔细看看上面这2种设置方法,现在如果是要设置3个,4个,甚至更多的bond口,你应该也会了吧!

后记:

miimon 监视网络链接的频度,单位是毫秒,我们设置的是200毫秒。

max_bonds 配置的bond口个数

mode bond模式,主要有以下几种,在一般的实际应用中,0和1用的比较多。

以上是剖析網卡綁定模式的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:linuxprobe.com
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