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Linux-网卡-bond-的七种模式详解

linux 搞代码 3年前 (2022-03-03) 15次浏览 已收录 0个评论
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像Samba、Nfs这种共享文件系统,网络的吞吐量十分大,就造成网卡的压力很大,网卡bond是通过把多个物理网卡绑定为一个逻辑网卡,实现本地网卡的冗余,带宽扩容和负载平衡,具体的性能取决于采纳的哪种模式。

一、bond的七种模式介绍:

1、mode=0(balance-rr)(均衡抡循环策略)

链路负载平衡,减少带宽,反对容错,一条链路故障会主动切换失常链路。交换机须要配置聚合口,思科叫port channel。

特点:传输数据包程序是顺次传输(即:第1个包走eth0,下一个包就走eth1….始终循环上来,直到最初一个传输结束),此模式提供负载平衡和容错能力;然而咱们晓得如果一个连贯 或者会话的数据包从不同的接口收回的话,中途再通过不同的链路,在客户端很有可能会呈现数据包无序达到的问题,而无序达到的数据包须要从新要求被发送,这样网络的吞吐量就会降落

2、mode=1(active-backup)(主-备份策略)

这个是主备模式,只有一块网卡是active,另一块是备用的standby,所有流量都在active链路上解决,交换机配置的是捆绑的话将不能工作,因为交换机往两块网卡发包,有一半包是抛弃的。

特点:只有一个设施处于活动状态,当一个宕掉另一个马上由备份转换为主设施。mac地址是内部可见得,从里面看来,bond的MAC地址是惟一的,以防止switch(交换机)产生凌乱。此模式只提供了容错能力;由此可见此算法的长处是能够提供高网络连接的可用性,然而它的资源利用率较低,只有一个接口处于工作状态,在有 N 个网络接口的状况下,资源利用率为1/N

3、mode=2(balance-xor)(均衡策略)

示意XOR Hash负载分担,和交换机的聚合强制不协商形式配合。(须要xmit_hash_policy,须要交换机配置port channel)

特点:基于指定的传输HASH策略传输数据包。缺省的策略是:(源MAC地址 XOR 指标MAC地址) % slave数量。其余的传输策略能够通过xmit_hash_policy选项指定,此模式提供负载平衡和容错能力

4、mode=3(broadcast)(播送策略)

示意所有包从所有网络接口收回,这个不平衡,只有冗余机制,但过于浪费资源。此模式实用于金融行业,因为他们须要高可靠性的网络,不容许呈现任何问题。须要和交换机的聚合强制不协商形式配合。

特点:在每个slave接口上传输每个数据包,此模式提供了容错能力

5、mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 动静链接聚合)

示意反对802.3ad协定,和交换机的聚合LACP形式配合(须要xmit_hash_policy).规范要求所有设施在聚合操作时,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负载平衡模式一样,任何连贯都不能应用多于一个接口的带宽。

特点:

  • 创立一个聚合组,它们共享同样的速率和双工设定。依据802.3ad标准将多个slave工作在同一个激活的聚合体下。
  • 外出流量的slave选举是基于传输hash策略,该策略能够通过xmit_hash_policy选项从缺省的XOR策略扭转到其余策略。须要留神的 是,并不是所有的传输策略都是802.3ad适应的,
  • 尤其思考到在802.3ad规范43.2.4章节提及的包乱序问题。不同的实现可能会有不同的适应 性。

必要条件:

  • 条件1:ethtool反对获取每个slave的速率和双工设定
  • 条件2:switch(交换机)反对IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation
  • 条件3:大多数switch(交换机)须要通过特定配置能力反对802.3ad模式
6、mode=5(balance-tlb)(适配器传输负载平衡)

是依据每个slave的负载状况抉择slave进行发送,接管时应用以后轮到的slave。该模式要求slave接口的网络设备驱动有某种ethtool反对;而且ARP监控不可用。

特点:不须要任何特地的switch(交换机)反对的通道bonding。在每个slave上依据以后的负载(依据速度计算)调配外出流量。如果正在承受数据的slave出故障了,另一个slave接管失败的slave的MAC地址。

必要条件:

  • ethtool反对获取每个slave的速率

    7、mode=6(balance-alb)(适配器适应性负载平衡)

在5的tlb根底上减少了rlb(接管负载平衡receive load balance).不须要任何switch(交换机)的反对。接管负载平衡是通过ARP协商实现的.

特点:该模式蕴含了balance-tlb模式,同时加上针对IPV4流量的接管负载平衡(receive load balance, rlb),而且不须要任何switch(交换机)的反对。接管负载平衡是通过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的惟一硬件地址,从而使得不同的对端应用不同的硬件地址进行通信。

来自服务器端的接管流量也会被平衡。当本机发送ARP申请时,bonding驱动把对端的IP信息从ARP包中复制并保留下来。当ARP应答从对端达到 时,bonding驱动把它的硬件地址提取进去,并发动一个ARP应答给bond中的某个slave。

应用ARP协商进行负载平衡的一个问题是:每次播送 ARP申请时都会应用bond的硬件地址,因而对端学习到这个硬件地址后,接管流量将会全副流向以后的slave。这个问题能够通过给所有的对端发送更新 (ARP应答)来解决,应答中蕴含他们举世无双的硬件地址,从而导致流量从新散布。

当新的slave退出到bond中时,或者某个未激活的slave从新 激活时,接管流量也要从新散布。接管的负载被程序地散布(round robin)在bond中最高速的slave上 当某个链路被从新接上,或者一个新的slave退出到bond中,接管流量在所有以后激活的slave中全副重新分配,通过应用指定的MAC地址给每个 client发动ARP应答。上面介绍的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,从而保障发往对端的ARP应答 不会被switch(交换机)阻截。

必要条件:

  • 条件1:ethtool反对获取每个slave的速率;
  • 条件2:底层驱动反对设置某个设施的硬件地址,从而使得总是有个slave(curr_active_slave)应用bond的硬件地址,同时保障每个bond 中的slave都有一个惟一的硬件地址。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接管其实mod=6与mod=0的区别:mod=6,先把eth0流量占满,再占eth1,….ethX;而mod=0的话,会发现2个口的流量都很稳固,根本一样的带宽。而mod=6,会发现第一个口流量很高,第2个口只占了小局部流量。

mode5和mode6不须要交换机端的设置,网卡能主动聚合。mode4须要反对802.3ad。mode0,mode2和mode3实践上须要动态聚合形式。

但实测中mode0能够通过mac地址坑骗的形式在交换机不设置的状况下不太平衡地进行接管。

二、bond的配置实例

1、首先要看linux是否反对bonding,大部分发行版都反对
# modinfo bonding |more
filename:       /lib/modules/2.6.32-431.el6.x86_64/kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko
author:         Thomas Davis, [email protected] and many others
description:    Ethernet Channel Bonding Driver, v3.6.0
version:        3.6.0
license:        GPL
srcversion:     353B1DC123506708446C57B
depends:        8021q,ipv6
vermagic:       2.6.32-431.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions

如输入以上信息,则阐明反对bonding,如果没有,阐明内核不反对bonding,须要从新编译内核

2、网卡配置文件

两个物理网口别离是:eth0,eth1 绑定后的虚构口是:bond0

[root@jacken ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
DEVICE=eth0
HWADDR=EC:F4:BB:DC:4C:0C
TYPE=Ethernet
UUID=669f0694-9c52-4792-bd67-22c9d2c17acb
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=none
MASTER=bond0
SLAVE=yes
[root@jacken ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
DEVICE=eth1
HWADDR=EC:F4:BB:DC:4C:0D
TYPE=Ethernet
UUID=1d2f30f4-b3f0-41a6-8c37-54f03115f7bd
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=none
MASTER=bond0
SLAVE=yes
[root@jacken ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0
DEVICE=bond0
NAME='System bond0'
TYPE=Ethernet
NM_CONTROLLED=no
USERCTL=no
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.1.100
NETMASK=255.255.255.0
BONDING_OPTS='mode=1 miimon=100'
IPV6INIT=no

开机主动加载模块到内核

#echo 'alias bond0 bonding' >> /etc/modprobe.d/dist.conf
#echo 'options bonding mode=0 miimon=200' >> /etc/modprobe.d/dist.conf
#echo 'ifenslave bond0 eth0 eth1' >>/etc/rc.local
miimon=100

每100毫秒 (即0.1秒) 监测一次路连贯状态,如果有一条线路不通就转入另一条线路;Linux的多网卡绑定性能应用的是内核中的”bonding”模块

如果批改为其它模式,只须要在BONDING_OPTS中指定mode=Number即可。USERCTL=no –是否容许非root用户管制该设施

查看bond0状态:能够看到调用的是哪几个物理网卡

#cat /proc/net/bonding/bond0
[root@compute05 ~]#  cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)
Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
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: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: ec:f4:bb:dc:4c:0c
Slave queue ID: 0
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: ec:f4:bb:dc:4c:0d
Slave queue ID: 0

三、扩大

上边是两个网卡(eth0、eth1)绑定成一个bond0,如果咱们要设置多个bond口,比方物理网口eth0和eth1组成bond0,eth2和eth3组成bond1,那么网口设置文件的设置办法和下面

是一样的,只是/etc/modprobe.d/dist.conf文件就不能叠加了。正确的设置办法有两种:

  • 1、第一种
alias bond0 bonding
alias bond1 bonding
options bonding max_bonds=2 miimon=200 mode=1

这样所有的绑定只能应用一个mode了。

  • 2、第二种
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=1
install bond1 /sbin/modprobe bonding -o bond1 miimon=100 mode=0
install bond2 /sbin/modprobe bonding -o bond2 miimon=100 mode=1
install bond3 /sbin/modprobe bonding -o bond3 miimon=100 mode=0

这种形式不同的bond口能够设定为不同的mode,留神开机主动启动/etc/rc.d/rc.local文件的设置

ifenslave bond0 eth0 eth1
ifenslave bond1 eth2 eth3
ifenslave bond2 eth4 eth5
ifenslave bond3 eth6 eth7

作者:Jacken_yang
出处:https://blog.51cto.com/linuxn…


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