Linux系統(tǒng)綁定多網(wǎng)卡的7種bond模式介紹

網(wǎng)卡綁定mode共有七種(0~6) bond0、bond1、bond2、bond3、bond4、bond5、bond6

常用的有三種

mode=0：平衡負(fù)載模式，有自動(dòng)備援，但需要”Switch”支援及設(shè)定。
mode=1：自動(dòng)備援模式，其中一條線若斷線，其他線路將會(huì)自動(dòng)備援。
mode=6：平衡負(fù)載模式，有自動(dòng)備援，不必”Switch”支援及設(shè)定。

需要說(shuō)明的是如果想做成mode 0的負(fù)載均衡,僅僅設(shè)置這里options bond0 miimon=100 mode=0是不夠的,與網(wǎng)卡相連的交換機(jī)必須做特殊配置（這兩個(gè)端口應(yīng)該采取聚合方式），因?yàn)樽鯾onding的這兩塊網(wǎng)卡是使用同一個(gè)MAC地址.從原理分析一下（bond運(yùn)行在mode 0下）：

mode 0下bond所綁定的網(wǎng)卡的IP都被修改成相同的mac地址，如果這些網(wǎng)卡都被接在同一個(gè)交換機(jī)，那么交換機(jī)的arp表里這個(gè)mac地址對(duì)應(yīng)的端口就有多 個(gè)，那么交換機(jī)接受到發(fā)往這個(gè)mac地址的包應(yīng)該往哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)呢？正常情況下mac地址是全球唯一的，一個(gè)mac地址對(duì)應(yīng)多個(gè)端口肯定使交換機(jī)迷惑了。所以 mode0下的bond如果連接到交換機(jī)，交換機(jī)這幾個(gè)端口應(yīng)該采取聚合方式（cisco稱為 ethernetchannel，foundry稱為portgroup），因?yàn)榻粨Q機(jī)做了聚合后，聚合下的幾個(gè)端口也被捆綁成一個(gè)mac地址.我們的解 決辦法是，兩個(gè)網(wǎng)卡接入不同的交換機(jī)即可。

mode6模式下無(wú)需配置交換機(jī)，因?yàn)樽鯾onding的這兩塊網(wǎng)卡是使用不同的MAC地址。

七種bond模式說(shuō)明：

第一種模式：mod=0 ，即：(balance-rr) Round-robin policy（平衡掄循環(huán)策略）

特點(diǎn)：傳輸數(shù)據(jù)包順序是依次傳輸（即：第1個(gè)包走eth0，下一個(gè)包就走eth1….一直循環(huán)下去，直到最后一個(gè)傳輸完畢），此模式提供負(fù)載平衡和容錯(cuò)能力；但是我們知道如果一個(gè)連接或者會(huì)話的數(shù)據(jù)包從不同的接口發(fā)出的話，中途再經(jīng)過(guò)不同的鏈路，在客戶端很有可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)包無(wú)序到達(dá)的問(wèn)題，而無(wú)序到達(dá)的數(shù)據(jù)包需要重新要求被發(fā)送，這樣網(wǎng)絡(luò)的吞吐量就會(huì)下降

第二種模式：mod=1，即： (active-backup) Active-backup policy（主-備份策略）

特點(diǎn)：只有一個(gè)設(shè)備處于活動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)宕掉另一個(gè)馬上由備份轉(zhuǎn)換為主設(shè)備。mac地址是外部可見(jiàn)得，從外面看來(lái)，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機(jī))發(fā)生混亂。此模式只提供了容錯(cuò)能力；由此可見(jiàn)此算法的優(yōu)點(diǎn)是可以提供高網(wǎng)絡(luò)連接的可用性，但是它的資源利用率較低，只有一個(gè)接口處于工作狀態(tài)，在有 N 個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的情況下，資源利用率為1/N

第三種模式：mod=2，即：(balance-xor) XOR policy（平衡策略）

特點(diǎn)：基于指定的傳輸HASH策略傳輸數(shù)據(jù)包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標(biāo)MAC地址) % slave數(shù)量。其他的傳輸策略可以通過(guò)xmit_hash_policy選項(xiàng)指定，此模式提供負(fù)載平衡和容錯(cuò)能力

第四種模式：mod=3，即：broadcast（廣播策略）

特點(diǎn)：在每個(gè)slave接口上傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)包，此模式提供了容錯(cuò)能力

第五種模式：mod=4，即：(802.3ad) IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation（IEEE 802.3ad 動(dòng)態(tài)鏈接聚合）

特點(diǎn)：創(chuàng)建一個(gè)聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設(shè)定。根據(jù)802.3ad規(guī)范將多個(gè)slave工作在同一個(gè)激活的聚合體下。

外出流量的slave選舉是基于傳輸hash策略，該策略可以通過(guò)xmit_hash_policy選項(xiàng)從缺省的XOR策略改變到其他策略。需要注意的 是，并不是所有的傳輸策略都是802.3ad適應(yīng)的，尤其考慮到在802.3ad標(biāo)準(zhǔn)43.2.4章節(jié)提及的包亂序問(wèn)題。不同的實(shí)現(xiàn)可能會(huì)有不同的適應(yīng) 性。

必要條件：

條件1：ethtool支持獲取每個(gè)slave的速率和雙工設(shè)定

條件2：switch(交換機(jī))支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation

條件3：大多數(shù)switch(交換機(jī))需要經(jīng)過(guò)特定配置才能支持802.3ad模式

第六種模式：mod=5，即：(balance-tlb) Adaptive transmit load balancing（適配器傳輸負(fù)載均衡）

特點(diǎn)：不需要任何特別的switch(交換機(jī))支持的通道bonding。在每個(gè)slave上根據(jù)當(dāng)前的負(fù)載（根據(jù)速度計(jì)算）分配外出流量。如果正在接受數(shù)據(jù)的slave出故障了，另一個(gè)slave接管失敗的slave的MAC地址。

該模式的必要條件：ethtool支持獲取每個(gè)slave的速率

第七種模式：mod=6，即：(balance-alb) Adaptive load balancing（適配器適應(yīng)性負(fù)載均衡）

特點(diǎn)：該模式包含了balance-tlb模式，同時(shí)加上針對(duì)IPV4流量的接收負(fù)載均衡(receive load balance, rlb)，而且不需要任何switch(交換機(jī))的支持。接收負(fù)載均衡是通過(guò)ARP協(xié)商實(shí)現(xiàn)的。bonding驅(qū)動(dòng)截獲本機(jī)發(fā)送的ARP應(yīng)答，并把源硬件地址改寫(xiě)為bond中某個(gè)slave的唯一硬件地址，從而使得不同的對(duì)端使用不同的硬件地址進(jìn)行通信。

來(lái)自服務(wù)器端的接收流量也會(huì)被均衡。當(dāng)本機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求時(shí)，bonding驅(qū)動(dòng)把對(duì)端的IP信息從ARP包中復(fù)制并保存下來(lái)。當(dāng)ARP應(yīng)答從對(duì)端到達(dá) 時(shí)，bonding驅(qū)動(dòng)把它的硬件地址提取出來(lái)，并發(fā)起一個(gè)ARP應(yīng)答給bond中的某個(gè)slave。使用ARP協(xié)商進(jìn)行負(fù)載均衡的一個(gè)問(wèn)題是：每次廣播 ARP請(qǐng)求時(shí)都會(huì)使用bond的硬件地址，因此對(duì)端學(xué)習(xí)到這個(gè)硬件地址后，接收流量將會(huì)全部流向當(dāng)前的slave。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)給所有的對(duì)端發(fā)送更新 （ARP應(yīng)答）來(lái)解決，應(yīng)答中包含他們獨(dú)一無(wú)二的硬件地址，從而導(dǎo)致流量重新分布。當(dāng)新的slave加入到bond中時(shí)，或者某個(gè)未激活的slave重新 激活時(shí)，接收流量也要重新分布。接收的負(fù)載被順序地分布（round robin）在bond中最高速的slave上

當(dāng)某個(gè)鏈路被重新接上，或者一個(gè)新的slave加入到bond中，接收流量在所有當(dāng)前激活的slave中全部重新分配，通過(guò)使用指定的MAC地址給每個(gè) client發(fā)起ARP應(yīng)答。下面介紹的updelay參數(shù)必須被設(shè)置為某個(gè)大于等于switch(交換機(jī))轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)的值，從而保證發(fā)往對(duì)端的ARP應(yīng)答 不會(huì)被switch(交換機(jī))阻截。

必要條件：

條件1：ethtool支持獲取每個(gè)slave的速率；

條件2：底層驅(qū)動(dòng)支持設(shè)置某個(gè)設(shè)備的硬件地址，從而使得總是有個(gè)slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址，同時(shí)保證每個(gè)bond 中的slave都有一個(gè)唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障，它的硬件地址將會(huì)被新選出來(lái)的 curr_active_slave接管

其實(shí)mod=6與mod=0的區(qū)別：mod=6，先把eth0流量占滿，再占eth1，….ethX；而mod=0的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)2個(gè)口的流量都很穩(wěn)定，基本一樣的帶寬。而mod=6，會(huì)發(fā)現(xiàn)第一個(gè)口流量很高，第2個(gè)口只占了小部分流量

Linux網(wǎng)口綁定

通過(guò)網(wǎng)口綁定(bond)技術(shù),可以很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口冗余，負(fù)載均衡，從而達(dá)到高可用高可靠的目的。前提約定：

2個(gè)物理網(wǎng)口分別是：eth0,eth1

綁定后的虛擬口是：bond0

服務(wù)器IP是：192.168.0.100

第一步，配置設(shè)定文件：

1.在這里，我們直接創(chuàng)建一個(gè)加載bonding的專屬設(shè)定文件/etc/modprobe.d/bonding.conf

1.現(xiàn)在的bonding模式是active-backup

2.現(xiàn)在Active狀態(tài)的網(wǎng)口是eth0

3.bond0,eth1的物理地址和處于active狀態(tài)下的eth0的物理地址相同，這樣是為了避免上位交換機(jī)發(fā)生混亂。

任意拔掉一根網(wǎng)線，然后再訪問(wèn)你的服務(wù)器，看網(wǎng)絡(luò)是否還是通的。

第四步，系統(tǒng)啟動(dòng)自動(dòng)綁定、增加默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：

留心：前面只是2個(gè)網(wǎng)口綁定成一個(gè)bond0的情況，如果我們要設(shè)置多個(gè)bond口，比如物理網(wǎng)口eth0和eth1組成bond0，eth2和eth3組成bond1，

那么網(wǎng)口設(shè)置文件的設(shè)置方法和上面第1步講的方法相同，只是/etc/modprobe.d/bonding.conf的設(shè)定就不能像下面這樣簡(jiǎn)單的疊加了：

第一種,你可以看到，這種方式的話，多個(gè)bond口的模式就只能設(shè)成相同的了：

后記：簡(jiǎn)單的介紹一下上面在加載bonding模塊的時(shí)候，options里的一些參數(shù)的含義：

miimon 監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)鏈接的頻度，單位是毫秒，我們?cè)O(shè)置的是200毫秒。

max_bonds 配置的bond口個(gè)數(shù)

mode bond模式，主要有以下幾種，在一般的實(shí)際應(yīng)用中，0和1用的比較多，

如果你要深入了解這些模式各自的特點(diǎn)就需要靠讀者你自己去查資料并做實(shí)踐了。