Linux下双网卡绑定七种模式

Linux下双网卡绑定七种模式,第1张

现在一般的企业都会使用双网卡接入,这样既能添加网络带宽,同时又能做相应的冗余,可以说是好处多多。而一般企业都会使用linux *** 作系统下自带的网卡绑定模式,当然现在网卡产商也会出一些针对windows *** 作系统网卡管理软件来做网卡绑定(windows *** 作系统没有网卡绑定功能 需要第三方支持)。进入正题,linux有七种网卡绑定模式:0 round robin,1active-backup,2load balancing (xor), 3fault-tolerance (broadcast), 4lacp, 5transmit load balancing, 6adaptive load balancing。 第一种:bond0:round robin标准:round-robin policy: Transmit packets in sequential order from the first available slave through the last This mode provides load balancing and fault tolerance

特点:(1)所有链路处于负载均衡状态,轮询方式往每条链路发送报文,基于per packet方式发送。服务上ping 一个相同地址:1111 双网卡的两个网卡都有流量发出。负载到两条链路上,说明是基于per packet方式 ,进行轮询发送。(2)这模式的特点增加了带宽,同时支持容错能力,当有链路出问题,会把流量切换到正常的链路上。

实际绑定结果: cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v360 (September 26, 2009) Bonding Mode: load balancing (round-robin) -----RR的模式 MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: eth0 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 74:ea:3a:6a:54:e3 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0

应用拓扑:交换机端需要配置聚合口,cisco叫port channel。拓扑图如下:
第二种:bond1:active-backup标准文档定义:Active-backup policy: Only one slave in the bond is active A different slave becomes active if, and only if, the active slave fails The bond's MAC address is externally visible on only one port (network adapter) to avoid confusing the switch This mode provides fault tolerance The primary option affects the behavior of this mode

模式的特点:一个端口处于主状态 ,一个处于从状态,所有流量都在主链路上处理,从不会有任何流量。当主端口down掉时,从端口接手主状态。

实际绑定结果: root@1:~# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v360 (September 26, 2009) Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) —–backup模式 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 Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 74:ea:3a:6a:54:e3 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: d8:5d:4c:71:f9:94

应用拓扑:这种模式接入不需要交换机端支持,随便怎么接入都行。

第三种:bond2:load balancing (xor)标准文档描述:XOR policy: Transmit based on [(source MAC address XOR'd with destination MAC address) modulo slave count] This selects the same slave for each destination MAC address This mode provides load balancing and fault tolerance

特点:该模式将限定流量,以保证到达特定对端的流量总是从同一个接口上发出。既然目的地是通过MAC地址来决定的,因此该模式在"本地"网络配置下可以工作得很好。如果所有流量是通过单个路由器(比如 "网关"型网络配置,只有一个网关时,源和目标mac都固定了,那么这个算法算出的线路就一直是同一条,那么这种模式就没有多少意义了。),那该模式就不是最好的选择。和balance-rr一样,交换机端口需要能配置为"port channel"。这模式是通过源和目标mac做hash因子来做xor算法来选路的。

实际绑定结果: [root@localhost ~]# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v303 (March 23, 2006) Bonding Mode: load balancing (xor) ——配置为xor模式 Transmit Hash Policy: layer2 (0) MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 00:d0:f8:40:f1:a0 Slave Interface: eth2 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 00:d0:f8:00:0c:0c

应用拓扑:同bond0一样的应用模型。这个模式也需要交换机配置聚合口。

第四种:bond3:fault-tolerance (broadcast)标准文档定义:Broadcast policy: transmits everything on all slave interfaces This mode provides fault tolerance

特点:这种模式的特点是一个报文会复制两份往bond下的两个接口分别发送出去,当有对端交换机失效,我们感觉不到任何downtime,但此法过于浪费资源;不过这种模式有很好的容错机制。此模式适用于金融行业,因为他们需要高可靠性的网络,不允许出现任何问题。

实际绑定结果: root@ubuntu12:~/ram# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v360 (September 26, 2009) Bonding Mode: fault-tolerance (broadcast) ——- fault-tolerance 模式 MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: eth0 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 74:ea:3a:6a:54:e3 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: d8:5d:4c:71:f9:94

应用拓扑:如下:
这种模式适用于如下拓扑,两个接口分别接入两台交换机,并且属于不同的vlan,当一边的网络出现故障不会影响服务器另一边接入的网络正常工作。而且故障过程是0丢包。下面展示了这种模式下ping信息: 64 bytes from 1111: icmp_seq=901 ttl=64 time=0205 ms 64 bytes from 1111: icmp_seq=901 ttl=64 time=0213 ms (DUP!) —dup为重复报文 64 bytes from 1111: icmp_seq=902 ttl=64 time=0245 ms 64 bytes from 1111: icmp_seq=902 ttl=64 time=0254 ms (DUP!) 64 bytes from 1111: icmp_seq=903 ttl=64 time=0216 ms 64 bytes from 1111: icmp_seq=903 ttl=64 time=0226 ms (DUP!) 从这个ping信息可以看到,这种模式的特点是,同一个报文服务器会复制两份分别往两条线路发送,导致回复两份重复报文,这种模式有浪费资源的嫌疑。

第五种:bond4:lacp

标准文档定义:IEEE 8023ad Dynamic link aggregation Creates aggregation groups that share the same speed and duplex settings Utilizes all slaves in the active aggregator according to the 8023ad specification Pre-requisites: 1 Ethtool support in the base drivers for retrievingthe speed and duplex of each slave 2 A switch that supports IEEE 8023ad Dynamic link aggregation Most switches will require some type of configuration to enable 8023ad mode

特点:8023ad模式是IEEE标准,因此所有实现了8023ad的对端都可以很好的互 *** 作。8023ad 协议包括聚合的自动配置,因此只需要很少的对交换机的手动配置(要指出的是,只有某些设备才能使用8023ad)。8023ad标准也要求帧按顺序(一定程度上)传递,因此通常单个连接不会看到包的乱序。8023ad也有些缺点:标准要求所有设备在聚合 *** 作时,要在同样的速率和双工模式,而且,和除了balance-rr模式外的其它bonding负载均衡模式一样,任何连接都不能使用多于一个接口的带宽。 此外,linux bonding的8023ad实现通过对端来分发流量(通过MAC地址的XOR值),因此在"网关"型配置下,所有外出(Outgoing)流量将使用同一个设备。进入(Incoming)的流量也可能在同一个设备上终止,这依赖于对端8023ad实现里的均衡策略。在"本地"型配置下,路两将通过 bond里的设备进行分发。

实际绑定结果: root@:~# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v360 (September 26, 2009) Bonding Mode: IEEE 8023ad Dynamic link aggregation Transmit Hash Policy: layer2 (0) MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 8023ad info LACP rate: slow Aggregator selection policy (ad_select): stable Active Aggregator Info: Aggregator ID: 1 Number of ports: 1 Actor Key: 9 Partner Key: 1 Partner Mac Address: 00:00:00:00:00:00 Slave Interface: eth0 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 74:ea:3a:6a:54:e3 Aggregator ID: 1 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: d8:5d:4c:71:f9:94 Aggregator ID: 2

应用拓扑:应用拓扑同bond0,和bond2一样,不过这种模式除了配置port channel之外还要在port channel聚合口下开启LACP功能,成功协商后,两端可以正常通信。否则不能使用。

交换机端配置: interface AggregatePort 1 配置聚合口 interface GigabitEthernet 0/23 port-group 1 mode active 接口下开启lacp 主动模式 interface GigabitEthernet 0/24 port-group 1 mode active

第六种:bond5: transmit load balancing

标准文档定义:Adaptive transmit load balancing: channel bonding that does not require any special switch support The outgoing traffic is distributed according to the current load (computed relative to the speed) on each slave Incoming traffic is received by the current slave If the receiving slave fails, another slave takes over the MAC address of the failed receiving slave Prerequisite: Ethtool support in the base drivers for retrieving the speed of each slave

特点:balance-tlb模式通过对端均衡外出(outgoing)流量。既然它是根据MAC地址进行均衡,在"网关"型配置(如上文所述)下,该模式会通过单个设备来发送所有流量,然而,在"本地"型网络配置下,该模式以相对智能的方式(不是balance-xor或8023ad模式里提及的XOR方式)来均衡多个本地网络对端,因此那些数字不幸的MAC地址(比如XOR得到同样值)不会聚集到同一个接口上。 不像8023ad,该模式的接口可以有不同的速率,而且不需要特别的交换机配置。不利的一面在于,该模式下所有进入的(incoming)流量会到达同一个接口;该模式要求slave接口的网络设备驱动有某种ethtool支持;而且ARP监控不可用。

实际配置结果: cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v303 (March 23, 2006) Bonding Mode: transmit load balancing —–TLB模式 Primary Slave: None Currently Active Slave: eth1 MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 00:d0:f8:40:f1:a0 Slave Interface: eth2 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 00:d0:f8:00:0c:0c

应用拓扑:这个模式下bond成员使用各自的mac,而不是上面几种模式是使用bond0接口的mac。
如上图,设备开始时会发送免费arp,以主端口eth1的mac为源,当客户端收到这个arp时就会在arp缓存中记录下这个mac对的ip。而在这个模式下,服务器每个端口在ping *** 作时,会根据算法算出出口,地址不断变化时他,这时会负载到不同端口。实验中ping1113时往eth2发送,源mac为00:D0:F8:00:0C:0C,ping1114是往eth1发送,源mac为00:D0:F8:40:F1:A0,以此类推,所以从服务器出去的流量负载到两条线路,但是由于服务发arp时只用00:D0:F8:40:F1:A0,这样客户端缓冲记录的是00:D0:F8:40:F1:A0对的ip,封装时目标mac:00:D0:F8:40:F1:A0。这样进入服务的流量都只往eth1(00:D0:F8:40:F1:A0)走。设备会一直发入snap报文,eth1发送源为00d0f840f1a0的snap报文,eth2发送源为00d0f8000c0c的snap报文。这个snap报文mac和目标mac一样都是网卡本地mac,源ip和目标ip也一样,这个报文的作用是检测线路是否正常的回环报文。 注:可以通过修改bond0的mac地址来引导他发修改后的源mac的免费arp(MACADDR=00:D0:F8:00:0C:0C)

第七种:bond6:adaptive load balancing特点:该模式包含了balance-tlb模式,同时加上针对IPV4流量的接收负载均衡(receive load balance, rlb),而且不需要任何switch(交换机)的支持。接收负载均衡是通过ARP协商实现的。bonding驱动截获本机发送的ARP应答,并把源硬件地址改写为bond中某个slave的唯一硬件地址,从而使得不同的对端使用不同的硬件地址进行通信。所有端口都会收到对端的arp请求报文,回复arp回时,bond驱动模块会截获所发的arp回复报文,根据算法算到相应端口,这时会把arp回复报文的源mac,send源mac都改成相应端口mac。从抓包情况分析回复报文是第一个从端口1发,第二个从端口2发。以此类推。 (还有一个点:每个端口除发送本端口回复的报文,也同样会发送其他端口回复的报文,mac还是其他端口的mac)这样来自服务器端的接收流量也会被均衡。 当本机发送ARP请求时,bonding驱动把对端的IP信息从ARP包中复制并保存下来。当ARP应答从对端到达时,bonding驱动把它的硬件地址提取出来,并发起一个ARP应答给bond中的某个slave(这个算法和上面一样,比如算到1口,就给发送arp请求,1回复时mac用1的mac)。使用ARP协商进行负载均衡的一个问题是:每次广播 ARP请求时都会使用bond的硬件地址,因此对端学习到这个硬件地址后,接收流量将会全部流向当前的slave。这个问题通过给所有的对端发送更新(ARP应答)来解决,往所有端口发送应答,应答中包含他们独一无二的硬件地址,从而导致流量重新分布。当新的slave加入到bond中时,或者某个未激活的slave重新激活时,接收流量也要重新分布。接收的负载被顺序地分布(round robin)在bond中最高速的slave上 当某个链路被重新接上,或者一个新的slave加入到bond中,接收流量在所有当前激活的slave中全部重新分配,通过使用指定的MAC地址给每个 client发起ARP应答。下面介绍的updelay参数必须被设置为某个大于等于switch(交换机)转发延时的值,从而保证发往对端的ARP应答不会被switch(交换机)阻截。 必要条件: 条件1:ethtool支持获取每个slave的速率; 条件2:底层驱动支持设置某个设备的硬件地址,从而使得总是有个slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址,同时保证每个bond 中的slave都有一个唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障,它的硬件地址将会被新选出来的 curr_active_slave接管。

实际配置结果: root@:/tmp# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v360 (September 26, 2009) Bonding Mode: adaptive load balancing 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 Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 74:ea:3a:6a:54:e3 Slave Interface: eth1 MII Status: up Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: d8:5d:4c:71:f9:94

应用拓扑:
A是双网卡绑定。 当B 发送一个arp请求到达A时,按正常情况A会回应一个arp回应报文,源mac为bond的mac,源就是bond的ip。但是这个模式下bonding驱动会截获这个arp回应,把源mac改成bond状态 下其中某一个网卡的mac:mac1,这样B收到这个arp回应时就会在arp缓存中记录下ip:1111对应的mac为mac1。这样B的过来的流量都走MAC1 当C 发送一个arp请求到达A时,按正常情况A会回应一个arp回应报文,源mac为bond的mac,源就是bond的ip。但是这个模式下bonding驱动会截获这个arp回应,把源mac改成bond状态 下其中某一个网卡的mac:mac2,这样C收到这个arp回应时就会在arp缓存中记录下ip:1111对应的mac为mac2。这样C的过来的流量都走MAC2 这样就可以做到回来让回来的流量也负载均衡。出方向均衡和MODE=5一致,不同地址会根据xor算法算出不同出口,发不同出口发送相应的arp ,mac是对应网卡的mac。

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Linux (RedHat, Ubuntu, etc) Bonding 共提供了六种模式:

名辞解释: 在bonding的领域里, 英文slave interface表示某个实体连线的意思; 因此指令名称为: ifenslave

mode=0 (balance-rr): 采取依序使用的连线的方式,提供了负载均衡及容错的功能

mode=1 (active-backup): 众多的连线中,只有一个是启用的状态,当启用的连线失效(败),则由备援的连线接手,提供容错机制。

mode=2 (balance-xor): 采用xor的演算法来选择传输的连线,其结果是以目的地MAC为基准选择哪一条连线;提供了负载均衡及容错机制。

mode=3 ( broadcast): 把封包送到所有的连线,当有连线失效没有任何downtime,但此法过於浪费连线资源;有容错机制。

mode=4 (8023ad, LACP): IEEE 8023ad Dynamic Link Aggregation协定;提供较好的机制,并可搭配8021Q trunking同时介接不同的VLAN;惟独此法必须与支援8023ad的交换机介接,并且每个slave的驱动程式都需支援ethtool撷取介面的讯息, 较为豪华,但是提供了相当优良的应用,负载均衡及容错机制。

mode=5 (balance-tlb): Adaptive Transmit load balancing; 无须交换机支援但slave驱动程式需支援ethtool;根据连线介面卡的负载决定traffic如何送出,回覆的traffic则由送出的salve接收。

mode=6 (balance-alb): 包含了mode 5所有功能及需求,再加上接收traffic时的负载均衡

目前没有这种办法。但是理论上可行。
因为市面上有双路由网关设备。
但是对于终端或者单一服务器。
有这种功能的都是在一线服务器上,比如HP。DELL,IBM。
双网卡绑定。而且需要另外购买他们的提供的软件,价格不菲。
至于客户端这种做法。没有见过

这里我们要用到静态路由命令,原理是强制计算机在访问某些地址时通过规定的网卡访问。

步骤如下:

1    我们确定一下

A卡地址是1921681105

B卡地址是1921685280

查看网卡配置点击图中箭头所指,更改适配器设置。

2    我们确定一下需求,既然A卡可以上外网,B不可以,那么我们规定A卡为主卡,B卡为副卡。假设我们要访问局域网的地址都是19216852 的网段 。

3 我们打开命令提示符。

4 输入命令  route -p add 192168520 mask 255255255254 1921685265   点击回车。这时我们就添加了静态路由,功能是在本机访问19216852/255255255254网络时,全部通过1921685265的网关来访问,这个网关在本机就是B网卡。

5 根据依次类推,把想访问的局域网网段全部添加一遍即可,之后输入route print命令查看是否成功。

命令的参数解释是这样的:

route -p add [目的网段] mask [目的网段的子网掩码] [本机访问目的网段用的网卡的网关]

route  命令主体

-p       表示是永久命令,不会因为重启消失

add    表示是增加一条路由

mask 是一个固定的格式命令,用来分隔字符串

扩展阅读:

静态路由是一种需要管理员手工配置的特殊路由。静态路由在不同网络环境中有不同的目的。当网络结构比较简单时,只需配置静态路由就可以使网络正常工作。

在复杂网络环境中,配置静态路由可以改进网络的性能,并可为重要的应用保证带宽。静态路由可在实例中使用,主要用于路由的管理。

在windows server 2012 之前我们在服务器上如果要实现双网卡绑定则需要向服务器厂家所要相应的软件,但是现在强大的windows
server
2012的到来使我们省去了所有的麻烦,因为 *** 作系统本身就具有双网卡绑定的功能,具体这个功能如何实现呢,下面我们就用实验来为大家说明:
双网卡绑定主要有以下两点好处:
1、实现网络容错:主主模式和主被模式
2、带宽绑定
实验准备:
1、两台windows server 2012服务器。
2、其中一个服务器又两块网卡
3、确保两个服务器网络相通
首先我们开始配置server01的网络:
打开server01的网络适配器:
win+R打开运行命令:
输入ncpacpl,点击确定:
鼠标右键我们所框选的Ethernet0,如下图所示:
点击属性,如下图:
OK,在这里可以看到网卡的一些属性,我们取消IPv4的勾选,然后双击IPv4,如下图:
在这里我们勾选使用下面的IP地址,然后输入我们要使用得当IP地址,在这里我使用19216810网段的,如下图:
点击确定,如下图:
系统d出这个错误是因为我们没有指定DNS服务器,在这里我们点击是:
点击确定,我们在server01端的配置就结束了,下面我们开始配置server02
首先要确保server02有两块网卡:
我们同时按下win+R键:
输入ncpacpl,点击确定:
有上面这张可以看到我们的server02已经有两块网卡,在这里要注意:做双网卡绑定的两块网卡要清楚所有的配置。
在两块网卡上分别鼠标右键:
点击属性:
在这里我们取消IPv6的勾选,然后双击打开IPv4,如下图:
这里一定要确定选择自动获得IP地址,下面我们打开服务器管理器:
点击本地服务器:
点击NIC组合,NIC默认是禁用,我们手动来启用它:
打开NIC组合之后我们可以看到我们的两块网卡,然后我们点击任务:
点击新建组:
在这里我们给组起名,并选中我们的两块网卡,然后点击其他属性:
因为我们没有交换机,所以在成组模式这里我们选择静态成组,然后点击确定:
OK,可以看到我们的两块网卡以及组合成一个,下面我们就打开网络链接:
从上图也可以看出我们的两块网卡已经成功组合成一块网卡,下面我们就配置一下我们组合的网卡tema1的IP :
鼠标右键tema1:
点击属性:
这里我们勾选IPv6,然后双击IPv4:
这里我们要选择使用下面的IP地址:
注意:这里输入的IP地址一定要和server01的IP地址在同一网段,否则网络不会通:
这里我输入1921681020:
点击确定
OK ,我们的配置就到此结束了,下面我们测试一下我们的双网卡绑定:
在server01上ping 1921681020 -t:
可以看到是通的。下面我们禁用server02上的一块网卡:
在查看我们的PING命令:
可以看到我们的ping命令依旧通:
下面我们打开我们所禁用的网卡,然后禁用另一块网卡:
然后查看PING命令:
wKiom1Uy_NLi7AUHAAFbBUk79Ew051jpg (4751 KB, 下载次数: 0)
下载附件
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2015-4-20 11:20 上传
可以看到我们的网络依旧是通的。


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