• 【Linux网络】系统调优之聚合链路bonding，可以实现高可用和负载均衡

    一、什么是多网卡绑定

    二、聚合链路的工作模式

    三、实操创建bonding设备（mode=1）

    1、实验

    2、配置文件解读

     3、查看bonding状态,验证bonding的高可用效果

    三、nmcli实现bonding

    一、什么是多网卡绑定

    将多块网卡绑定同一IP地址对外提供服务，可以实现高可用和负载均衡。直接给两块网卡，通过 bonding，虚拟成一块网卡对外提供连接，被修改为相同的MAC地址。

    总结一下特点：

    1、增加链路带宽：通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口，可以有效地增加逻辑链路的带宽。

    2、提高链路稳定性（高可用）：配置了链路聚合之后，如果一个网卡接口发生故障，该网卡口的物理链路会把流量切换到另一条链路上，从而提高设备之间链路的可靠性。

    3、实现负载均衡（分摊流量）：一个聚合口可以把流量分散到多个不同的成员口上，通过成员链路把流量发送到同一个目的地，将网络产生拥塞的可能性降到最低。

    4、利用率比较低：

    二、聚合链路的工作模式

    mod=0 ，即：(balance-rr) Round-robin policy（轮询）聚合口数据报文按包轮询从物理接口转发。负载均衡—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。性能问题—一个连接或者会话的数据包如果从不同的接口发出的话，中途再经过不同的链路，在客户端很有可能会出现数据包无序到达的问题，而无序到达的数据包需要重新要求被发送，这样网络的吞吐量就会下降。Bond0在大压力的网络传输下，性能增长的并不是很理想。需要交换机进行端口绑定。
    mod=1，即： (active-backup) Active-backup policy（主-备份策略）只有Active状态的物理接口才转发数据报文。容错能力—只有一个slave是激活的(active)。也就是说同一时刻只有一个网卡处于工作状态，其他的slave都处于备份状态，只有在当前激活的slave故障后才有可能会变为激活的(active)。无负载均衡—此算法的优点是可以提供高网络连接的可用性，但是它的资源利用率较低，只有一个接口处于工作状态，在有 N 个网络接口的情况下，资源利用率为1/N。
    mod=2，即：(balance-xor) XOR policy（平衡策略）聚合口数据报文按源目MAC、源目IP、源目端口进行异或HASH运算得到一个值，根据该值查找接口转发数据报文负载均衡—基于指定的传输HASH策略传输数据包。容错能力—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。性能问题—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，由于只有一个网关，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。需要交换机配置为port channel
    mod=3，即：broadcast（广播策略）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，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。
    mod=4，即：(802.3ad) IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation（IEEE 802.3ad 动态链接聚合）在动态聚合模式下，聚合组内的成员端口上均启用LACP（链路汇聚控制协议）协议，其端口状态通过该协议自动进行维护。负载均衡—基于指定的传输HASH策略传输数据包。默认算法与blance-xor一样。容错能力—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。对比blance-xor，这种模式定期发送LACPDU报文维护链路聚合状态，保证链路质量。需要交换机支持LACP协议
    mod=5，即：(balance-tlb) Adaptive transmit load balancing（适配器传输负载均衡）在每个物理接口上根据当前的负载（根据速度计算）分配外出流量。如果正在接收数据的物理接口口出故障了，另一个物理接口接管该故障物理口的MAC地址。需要ethtool支持获取每个slave的速率

    mod=6，即：(balance-alb) Adaptive load balancing（适配器适应性负载均衡）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，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中某个物理接口的唯一硬件地址，从而使得不同的对端使用不同的硬件地址进行通信。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个口的流量都很稳定，基本一样的带宽。而mod=6，会发现第一个口流量很高，第2个口只占了小部分流量

    1. 常用的模式为 0,1,3,6
    2. mode 1、5、6 不需要交换机设置
    3. mode 0、2、3、4需要交换机设置
    4. active-backup、balance-tlb 和 balance-alb 模式不需要交换机的任何特殊配置。其他绑定模式需
    5. 要配置交换机以便整合链接。如：Cisco 交换机需要在模式 0、2 和 3 中使用 EtherChannel，但在模
    6. 式4中需要 LACP和 EtherChannel

    三、实操创建bonding设备（mode=1）

    1、实验

    实验思路：添加2张新网卡为ens36、ens37；设置一个虚拟的mode1的bonding名为bond0，ip地址为192.168.20.188，bond0作为master主，ens36和ens37作为slave从属；

    2、配置文件解读

     前期准备

    1. [root@localhost ~]#cd /etc/sysconfig/network-scripts/
    2. [root@localhost network-scripts]#ls
    3. [root@localhost network-scripts]#
    4. [root@localhost network-scripts]#cp ifcfg-ens33 ifcfg-bond0
    5. [root@localhost network-scripts]#cp ifcfg-ens33 ifcfg-slave-ens36
    6. [root@localhost network-scripts]#cp ifcfg-ens33 ifcfg-slave-ens37

     网卡配置即重启网络

    1. [root@localhost network-scripts]#vim ifcfg-bond0
    2. DEVICE=bond0
    3. BOOTPROTO=none
    4. IPADDR=192.168.20.188
    5. NETMASK=255.255.255.0
    6. GATEWAY=192.168.20.2
    7. BONDING_OPTS="mode=1 miimon=100 fail_over_mac=1"
    8. //bonding选项配置，mode=1表示使用bond的类型
    9. //miimon=100表示每100ms监测一次网卡连接状态，如果有其中一条不通则转入另一张网卡
    10. //fail_over_mac=1表示启用快速切换（fast failover）功能。该选项允许在主链路故障时，备份链路快速地接管数据传输，以减少故障对网络连接的影响。
    11. //表示如果负载均衡设备的物理端口出现故障，设备会通过修改备份链路的MAC地址，避免发生环路，保护备份链路不受影响。
    12.  
    13.  
    14. [root@localhost network-scripts]#vim ifcfg-slave-ens36
    15. DEVICE=ens36
    16. BOOTPROTO=static
    17. ONBOOT=yes
    18. MASTER=bond0
    19. SLAVE=yes
    20.  
    21. [root@localhost network-scripts]#vim ifcfg-slave-ens37
    22. DEVICE=ens37
    23. BOOTPROTO=static
    24. ONBOOT=yes
    25. MASTER=bond0
    26. SLAVE=yes
    27.  
    28. [root@localhost network-scripts]#systemctl restart network

     3、查看bonding状态,验证bonding的高可用效果

    1. ##查看bond0信息
    2. [root@localhost network-scripts]#cat /proc/net/bonding/bond0
    3. Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)
    4.  
    5. Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) (fail_over_mac active)
    6. Primary Slave: None
    7. Currently Active Slave: ens36    ##现在活动的是ens37
    8. MII Status: up
    9. MII Polling Interval (ms): 100
    10. Up Delay (ms): 0
    11. Down Delay (ms): 0
    12.  
    13. Slave Interface: ens36
    14. MII Status: up
    15. Speed: 1000 Mbps
    16. Duplex: full
    17. Link Failure Count: 0
    18. Permanent HW addr: 00:0c:29:35:10:6b
    19. Slave queue ID: 0
    20.  
    21. Slave Interface: ens37
    22. MII Status: up
    23. Speed: 1000 Mbps
    24. Duplex: full
    25. Link Failure Count: 0
    26. Permanent HW addr: 00:0c:29:35:10:75
    27. Slave queue ID: 0
    28.  
    29. ##关闭正在活动的ens36网卡
    30. [root@localhost network-scripts]#ifdown ens36
    31. 成功断开设备 'ens36'。
    32.  
    33. ##再次查看bond0状态
    34. [root@localhost network-scripts]#cat /proc/net/bonding/bond0
    35. Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)
    36.  
    37. Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) (fail_over_mac active)
    38. Primary Slave: None
    39. Currently Active Slave: ens37  ##现在活动的是ens37
    40. MII Status: up
    41. MII Polling Interval (ms): 100
    42. Up Delay (ms): 0
    43. Down Delay (ms): 0
    44.  
    45. Slave Interface: ens37
    46. MII Status: up
    47. Speed: 1000 Mbps
    48. Duplex: full
    49. Link Failure Count: 0
    50. Permanent HW addr: 00:0c:29:35:10:75
    51. Slave queue ID: 0
    52.  
    53. ##再次上线ens36
    54. [root@localhost network-scripts]#ifup ens36
    55. 连接已成功激活（D-Bus 活动路径：/org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/31）
    56.  
    57. ##查看状态，现在还是ens37活动
    58. [root@localhost network-scripts]#cat /proc/net/bonding/bond0
    59. Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)
    60.  
    61. Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) (fail_over_mac active)
    62. Primary Slave: None
    63. Currently Active Slave: ens37
    64. MII Status: up
    65. MII Polling Interval (ms): 100
    66. Up Delay (ms): 0
    67. Down Delay (ms): 0
    68.  
    69. Slave Interface: ens37
    70. MII Status: up
    71. Speed: 1000 Mbps
    72. Duplex: full
    73. Link Failure Count: 0
    74. Permanent HW addr: 00:0c:29:35:10:75
    75. Slave queue ID: 0
    76.  
    77. Slave Interface: ens36
    78. MII Status: up
    79. Speed: 1000 Mbps
    80. Duplex: full
    81. Link Failure Count: 0
    82. Permanent HW addr: 00:0c:29:35:10:6b
    83. Slave queue ID: 0
    84. [root@localhost network-scripts]#

    三、使用nmcli命令实现bonding（这里取名bond1）

    1. #添加bonding接口
    2. nmcli con add type bond con-name mybond1 ifname bond1 mode active-backup ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.20.166/24 
    3.  
    4. #添加从属接口
    5. nmcli con add type bond-slave ifname ens33 master bond1
    6. nmcli con add type bond-slave ifname ens36 master bond1
    7.  
    8. #注：如无为从属接口提供连接名，则该名称是接口名称加类型构成
    9. #要启动绑定，则必须首先启动从属接口
    10. nmcli con up bond-slave-ens33
    11. nmcli con up bond-slave-ens36
    12.  
    13. #启动绑定
    14. nmcli con up mybond1

     

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/liu_xueyin/article/details/134345764