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,1.active-backup,2.load balancing (xor), 3.fault-tolerance (broadcast), 4.lacp, 5.transmit load balancing, 6.adaptive 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:1.1.1.1 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: v3.6.0 (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: v3.6.0 (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: v3.0.3 (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: v3.6.0 (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 1.1.1.1: icmp_seq=901 ttl=64 time=0.205 ms 64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=901 ttl=64 time=0.213 ms (DUP!) —dup为重复报文 64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=902 ttl=64 time=0.245 ms 64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=902 ttl=64 time=0.254 ms (DUP!) 64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=903 ttl=64 time=0.216 ms 64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=903 ttl=64 time=0.226 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 802.3ad Dynamic link aggregation. Creates aggregation groups that share the same speed and duplex settings. Utilizes all slaves in the active aggregator according to the 802.3ad specification. Pre-requisites: 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving.the speed and duplex of each slave. 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Most switches will require some type of configuration to enable 802.3ad mode.

特点:802.3ad模式是IEEE标准,因此所有实现了802.3ad的对端都可以很好的互 *** 作。802.3ad 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802.3ad)。802.3ad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。802.3ad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802.3ad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802.3ad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: v3.6.0 (September 26, 2009) Bonding Mode: IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation Transmit Hash Policy: layer2 (0) MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 802.3ad 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802.3ad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802.3ad,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: v3.0.3 (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ping1.1.1.3时往eth2发送,源mac为00:D0:F8:00:0C:0C,ping1.1.1.4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00d0.f840.f1a0的snap报文,eth2发送源为00d0.f800.0c0c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: v3.6.0 (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:1.1.1.1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:1.1.1.1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 (802.3ad, LACP): IEEE 802.3ad Dynamic Link Aggregation协定提供较好的机制,并可搭配802.1Q trunking同时介接不同的VLAN惟独此法必须与支援802.3ad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.

1.不通是什么概念?TCP不通还是ICMP不通?

2.内向外不通还是外向内不通?

3.外部不通的那个对端是同一子网还是不同子网?

4.你的双网卡配置了两个默认网关,这种做法是错的。你需要在其中一个网口上指定一个默认网关,另一个网口用静态路由逐条指定。

比如,上网通过eth0,gateway=10.213.1.1这个没错。

访问另外几个局域网172.16.0.0/16、192.168.111.0/24通过eth1

ip route add 172.16.33.0/16 via 192.168.2.1

ip route add 192.168.111.0/24 via 192.168.2.1

如果不通的对端是其他子网,用ip route 或者route -n看看你的路由表是否正确。不正确的路由表删除,删除方法类似上面两个命令,add换成del

5.其他检查方法

a.fconfig eth1看看你的IP是否设置正确,并真实存在

b.用mii-tool看看你的物理连接是否网线松动

c.看看iptables

iptables -nvL INPUT

如果有规则,就清空规则:

redhat、fc、centos用一条命令搞定:

service iptables stop

其他版本用三个命令:

iptables -P INPUT ACCEPT

iptables -F

iptables -X

三楼说用ip rules,简单问题复杂化了,那是网关的做法。

通常说的双机热备是指两台机器都在运行,但并不是两台机器都同时在提供服务。

当提供服务的一台出现故障的时候,另外一台会马上自动接管并且提供服务,而且切换的时间非常短。

下面来以keepalived结合tomcat来实现一个web服务器的双机热备过程:

keepalived的工作原理是VRRP虚拟路由冗余协议。

在VRRP中有两组重要的概念:VRRP路由器和虚拟路由器,主控路由器和备份路由器。

VRRP路由器是指运行VRRP的路由器,是物理实体,虚拟路由器是指VRRP协议创建的,是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作,共同构成一台虚拟路由器。Vrrp中存在着一种选举机制,用以选出提供服务的路由即主控路由,其他的则成了备份路由。

当主控路由失效后,备份路由中会重新选举出一个主控路由,来继续工作,来保障不间断服务。

两台物理服务器和一个虚拟服务器(vip):master:redhat2.6.18-53.el5192.168.8.4;backup:redhat2.6.18-53.el5192.168.8.6;vip:192.168.8.100。

节点A192.168.8.4(主节点),节点B192.168.8.6(备用节点),虚拟IP(对外提供服务的IP192.168.8.100)

在这种模式下,虚拟IP在某时刻只能属于某一个节点,另一个节点作为备用节点存在。

当主节点不可用时,备用节点接管虚拟IP(即虚拟IP漂移至节点B),提供正常服务。

keepalived的原理可以这样简单理解:

keepalived安装在两台物理服务器上,并相互监控对方是否在正常运行。

当节点A正常的时候:节点A上的keepalived会将下面的信息广播出去:

192.168.8.100这个IP对应的MAC地址为节点A网卡的MAC地址

其它电脑如客户端和NodeB会更新自己的ARP表,对应192.168.8.100的MAC地址=节点A网卡的MAC地址。

当节点A发生故障的时候,节点B上的keepalived会检测到,并且将下面的信息广播出去:

192.168.8.100这个IP对应的MAC地址为节点B网卡的MAC地址

其它电脑如客户端会更新自己的ARP表,对应192.168.8.100的MAC地址=节点B网卡的MAC地址。

扩展资料:

双机热备特指基于active/standby方式的服务器热备。服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器执行写 *** 作,或者使用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。

当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时,另一台备份服务器会通过软件诊测(一般是通过心跳诊断)将standby机器激活,保证应用在短时间内完全恢复正常使用

Keepalived的运行原理是基于VRRP(虚拟路由冗余协议)机制,在VRRP中有两个重要的概念:VRRP路由器和虚拟路由器,主控路由器和备份路由器。

VRRP路由器是一种实体路由器设备,而虚拟路由器则是基于VRRP协议构建的虚拟路由器,是软性的虚拟概念,一组VRRP路由器协同工作,共同构造一台虚拟服务器。

VRRP协议支持一种选举机制,主要用来选出用来提供服务的路由即主控路由,其它的就是备份路由了,当主控路由失效之后,备份路由中重新选出一个主控路由(往往按照设置好的优先级别重新分配),接管主控服务,继续工作,来保证不间断的提供服务。

参考资料:百度百科-双机热备


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