bond的七種模式

像Samba、Nfs這種共享文件系統，網絡的吞吐量非常大，就造成網卡的壓力很大，網卡bond是通過把多個物理網卡綁定爲一個邏輯網卡，實現本地網卡的冗餘，帶寬擴容和負載均衡，具體的功能取決於採用的哪種模式。  

一、bond的七種模式介紹：
1、mode=0(balance-rr)(平衡掄循環策略)
鏈路負載均衡，增加帶寬，支持容錯，一條鏈路故障會自動切換正常鏈路。交換機需要配置聚合口，思科叫port channel。
特點：傳輸數據包順序是依次傳輸（即：第1個包走eth0，下一個包就走eth1….一直循環下去，直到最後一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；但是我們知道如果一個連接
或者會話的數據包從不同的接口發出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現數據包無序到達的問題，而無序到達的數據包需要重新要求被髮送，這樣網絡的吞吐量就會下降

2、mode=1(active-backup)(主-備份策略)
這個是主備模式，只有一塊網卡是active，另一塊是備用的standby，所有流量都在active鏈路上處理，交換機配置的是捆綁的話將不能工作，因爲交換機往兩塊網卡發包，有一半包是丟棄的。
特點：只有一個設備處於活動狀態，當一個宕掉另一個馬上由備份轉換爲主設備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發生混亂。
此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優點是可以提供高網絡連接的可用性，但是它的資源利用率較低，只有一個接口處於工作狀態，在有 N 個網絡接口的情況下，資源利用率爲1/N

3、mode=2(balance-xor)(平衡策略)
表示XOR Hash負載分擔，和交換機的聚合強制不協商方式配合。（需要xmit_hash_policy，需要交換機配置port channel）
特點：基於指定的傳輸HASH策略傳輸數據包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標MAC地址) % slave數量。其他的傳輸策略可以通過xmit_hash_policy選項指定，此模式提供負載平衡和容錯能力

4、mode=3(broadcast)(廣播策略)
表示所有包從所有網絡接口發出，這個不均衡，只有冗餘機制，但過於浪費資源。此模式適用於金融行業，因爲他們需要高可靠性的網絡，不允許出現任何問題。需要和交換機的聚合強制不協商方式配合。
特點：在每個slave接口上傳輸每個數據包，此模式提供了容錯能力

5、mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 動態鏈接聚合)
表示支持802.3ad協議，和交換機的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）.標準要求所有設備在聚合操作時，要在同樣的速率和雙工模式，而且，和除了balance-rr模式外的其它bonding負載均衡模式一樣，任何連接都不能使用多於一個接口的帶寬。
特點：創建一個聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設定。根據802.3ad規範將多個slave工作在同一個激活的聚合體下。
外出流量的slave選舉是基於傳輸hash策略，該策略可以通過xmit_hash_policy選項從缺省的XOR策略改變到其他策略。需要注意的 是，並不是所有的傳輸策略都是802.3ad適應的，
尤其考慮到在802.3ad標準43.2.4章節提及的包亂序問題。不同的實現可能會有不同的適應 性。
必要條件：
條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率和雙工設定
條件2：switch(交換機)支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation
條件3：大多數switch(交換機)需要經過特定配置才能支持802.3ad模式

6、mode=5(balance-tlb)(適配器傳輸負載均衡)
是根據每個slave的負載情況選擇slave進行發送，接收時使用當前輪到的slave。該模式要求slave接口的網絡設備驅動有某種ethtool支持；而且ARP監控不可用。
特點：不需要任何特別的switch(交換機)支持的通道bonding。在每個slave上根據當前的負載（根據速度計算）分配外出流量。如果正在接受數據的slave出故障了，另一個slave接管失敗的slave的MAC地址。
必要條件：
ethtool支持獲取每個slave的速率

7、mode=6(balance-alb)(適配器適應性負載均衡)
在5的tlb基礎上增加了rlb(接收負載均衡receive load balance).不需要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是通過ARP協商實現的.
特點：該模式包含了balance-tlb模式，同時加上針對IPV4流量的接收負載均衡(receive load balance, rlb)，而且不需要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是通過ARP協商實現的。bonding驅動截獲本機發送的ARP應答，並把源硬件地址改寫爲bond中某個slave的唯一硬件地址，從而使得不同的對端使用不同的硬件地址進行通信。
來自服務器端的接收流量也會被均衡。當本機發送ARP請求時，bonding驅動把對端的IP信息從ARP包中複製並保存下來。當ARP應答從對端到達 時，bonding驅動把它的硬件地址提取出來，併發起一個ARP應答給bond中的某個slave。
使用ARP協商進行負載均衡的一個問題是：每次廣播 ARP請求時都會使用bond的硬件地址，因此對端學習到這個硬件地址後，接收流量將會全部流向當前的slave。這個問題可以通過給所有的對端發送更新 （ARP應答）來解決，應答中包含他們獨一無二的硬件地址，從而導致流量重新分佈。
當新的slave加入到bond中時，或者某個未激活的slave重新 激活時，接收流量也要重新分佈。接收的負載被順序地分佈（round robin）在bond中最高速的slave上
當某個鏈路被重新接上，或者一個新的slave加入到bond中，接收流量在所有當前激活的slave中全部重新分配，通過使用指定的MAC地址給每個 client發起ARP應答。下面介紹的updelay參數必須被設置爲某個大於等於switch(交換機)轉發延時的值，從而保證發往對端的ARP應答 不會被switch(交換機)阻截。
必要條件：
條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率；
條件2：底層驅動支持設置某個設備的硬件地址，從而使得總是有個slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址，同時保證每個bond 中的slave都有一個唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障，它的硬件地址將會被新選出來的 curr_active_slave接管
其實mod=6與mod=0的區別：mod=6，先把eth0流量佔滿，再佔eth1，….ethX；而mod=0的話，會發現2個口的流量都很穩定，基本一樣的帶寬。而mod=6，會發現第一個口流量很高，第2個口只佔了小部分流量。

 

mode5和mode6不需要交換機端的設置，網卡能自動聚合。mode4需要支持802.3ad。mode0，mode2和mode3理論上需要靜態聚合方式。
但實測中mode0可以通過mac地址欺騙的方式在交換機不設置的情況下不太均衡地進行接收。

二、bond的配置實例
1、首先要看linux是否支持bonding,大部分發行版都支持

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# 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

如輸出以上信息，則說明支持bonding，如果沒有,說明內核不支持bonding,需要重新編譯內核

2、網卡配置文件
兩個物理網口分別是：eth0,eth1 綁定後的虛擬口是：bond0

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[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

開機自動加載模塊到內核

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#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) 監測一次路連接狀態，如果有一條線路不通就轉入另一條線路； Linux的多網卡綁定功能使用的是內核中的"bonding"模塊
如果修改爲其它模式，只需要在BONDING_OPTS中指定mode=Number即可。USERCTL=no --是否允許非root用戶控制該設備

查看bond0狀態：可以看到調用的是哪幾個物理網卡
#cat /proc/net/bonding/bond0

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[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、擴展

上邊是兩個網卡(eth0、eth1)綁定成一個bond0，如果我們要設置多個bond口，比如物理網口eth0和eth1組成bond0，eth2和eth3組成bond1，那麼網口設置文件的設置方法和上面
是一樣的，只是/etc/modprobe.d/dist.conf文件就不能疊加了。正確的設置方法有兩種:
1、第一種

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alias bond0 bonding alias bond1 bonding options bonding max_bonds=2 miimon=200 mode=1

這樣所有的綁定只能使用一個mode了。

2、第二種

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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

這種方式不同的bond口可以設定爲不同的mode,注意開機自動啓動/etc/rc.d/rc.local文件的設置

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

 

檢查

ethtool   bond0