深度分析Linux下双网卡绑定七种模式Word文件下载.docx
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实际绑定结果:
cat/proc/net/bonding/bond0
EthernetChannelBondingDriver:
v3.6.0(September26,2009)
BondingMode:
loadbalancing(round-robin) -----RR的模式
MIIStatus:
up
MIIPollingInterval(ms):
100
UpDelay(ms):
0
DownDelay(ms):
SlaveInterface:
eth0
LinkFailureCount:
PermanentHWaddr:
74:
ea:
3a:
6a:
54:
e3
eth1
0应用拓扑:
交换机端需要配置聚合口,cisco叫portchannel。
拓扑图如下:
第二种:
bond1:
active-backup
标准文档定义:
Active-backuppolicy:
Onlyoneslaveinthebondisactive.Adifferentslavebecomesactiveif,andonlyif,theactiveslavefails.Thebond’sMACaddressisexternallyvisibleononlyoneport(networkadapter)toavoidconfusingtheswitch.Thismodeprovidesfaulttolerance.Theprimaryoptionaffectsthebehaviorofthismode.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。
root@1:
~#cat/proc/net/bonding/bond0
fault-tolerance(active-backup)—–backup模式
PrimarySlave:
None
CurrentlyActiveSlave:
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:
loadbalancing(xor)
标准文档描述:
XORpolicy:
Transmitbasedon[(sourceMACaddressXOR'
dwithdestinationMACaddress)moduloslavecount].ThisselectsthesameslaveforeachdestinationMACaddress.Thismodeprovidesloadbalancingandfaulttolerance.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“portchannel”。
这模式是通过源和目标mac做hash因子来做xor算法来选路的。
[root@localhost~]#cat/proc/net/bonding/bond0
v3.0.3(March23,2006)
loadbalancing(xor)——配置为xor模式
TransmitHashPolicy:
layer2(0)
00:
d0:
f8:
40:
f1:
a0
eth2
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)
Broadcastpolicy:
transmitseverythingonallslaveinterfaces.Thismodeprovidesfaulttolerance.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。
root@ubuntu12:
~/ram#cat/proc/net/bonding/bond0
fault-tolerance(broadcast)——-fault-tolerance模式
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:
64bytesfrom1.1.1.1:
icmp_seq=901ttl=64time=0.205ms
icmp_seq=901ttl=64time=0.213ms(DUP!
)—dup为重复报文
icmp_seq=902ttl=64time=0.245ms
icmp_seq=902ttl=64time=0.254ms(DUP!
)
icmp_seq=903ttl=64time=0.216ms
icmp_seq=903ttl=64time=0.226ms(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:
IEEE802.3adDynamiclinkaggregation.Createsaggregationgroupsthatsharethesamespeedandduplexsettings.Utilizesallslavesintheactiveaggregatoraccordingtothe802.3adspecification.Pre-requisites:
1.Ethtoolsupportinthebasedriversforretrieving.thespeedandduplexofeachslave.2.AswitchthatsupportsIEEE802.3adDynamiclink
aggregation.Mostswitcheswillrequiresometypeofconfigurationtoenable802.3admode.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操作。
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,linuxbonding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。
root@:
IEEE802.3adDynamiclinkaggregation
802.3adinfo
LACPrate:
slow
Aggregatorselectionpolicy(ad_select):
stable
ActiveAggregatorInfo:
AggregatorID:
1
Numberofports:
ActorKey:
9
PartnerKey:
PartnerMacAddress:
00
94
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portchannel之外还要在portchannel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:
interfaceAggregatePort1配置聚合口
interfaceGigabitEthernet0/23
port-group1modeactive接口下开启lacp主动模式
interfaceGigabitEthernet0/24
port-group1modeactive第六种:
bond5:
transmitloadbalancing标准文档定义:
Adaptivetransmitloadbalancing:
channelbondingthatdoesnotrequireanyspecialswitchsupport.Theoutgoingtrafficisdistributedaccordingtothecurrentload(computedrelativetothespeed)oneachslave.Incomingtrafficisreceivedbythecurrentslave.Ifthereceivingslavefails,anotherslavetakesovertheMACaddressofthefailedreceivingslave.Prerequisite:
Ethtoolsupportinthebasedriversforretrievingthespeedofeachslave.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:
transmitloadbalancing—–TLB模式
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操作时,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:
0C:
0C,ping1.1.1.4是往eth1发送,源mac为00:
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:
A0,这样客户端缓冲记录的是00:
A0对的ip,封装时目标mac:
A0。
这样进入服务的流量都只往eth1(00:
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:
0C)第七种:
bond6:
adaptiveloadbalancing
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(receiveloadbalance,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(roundrobin)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。
/tmp#cat/proc/net/bonding/bond0
adaptiveloadbalancing
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bo
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- 深度 分析 Linux 网卡 绑定 模式