服務(wù)器多網(wǎng)卡綁定與交換機(jī)鏈路聚合對(duì)接探討

1、服務(wù)器多網(wǎng)卡綁定與交換機(jī)鏈路聚合對(duì)接探討-綜合支持部 王光明目前服務(wù)器的多網(wǎng)卡綁定技術(shù)在企業(yè)網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，常見為雙網(wǎng)卡綁定，綁定后既能增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時(shí)又能做相應(yīng)的冗余，可以說是好處多多。因?yàn)閘inux下的雙網(wǎng)卡綁定無需第三方的驅(qū)動(dòng)支持，所以一般企業(yè)都會(huì)使用linux操作系統(tǒng)下自帶的網(wǎng)卡綁定模式。當(dāng)然現(xiàn)在網(wǎng)卡產(chǎn)商也會(huì)出一些針對(duì)windows操作系統(tǒng)網(wǎng)卡管理軟件來做網(wǎng)卡綁定（例如intel網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)）。以下我們對(duì)linux多網(wǎng)卡綁定的原理及交換機(jī)則需要作的配置進(jìn)行探討。linux有七種網(wǎng)卡綁定模式：1. round robin2. active-backup3. load balancing

2、 (xor)4. fault-tolerance (broadcast)5. lacp（802.3ad）6. transmit load balancing7. adaptive load balancing。第一種：mode 0Round robin標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：round-robin policy: Transmit packets in sequential order from the first available slave through the last. This mode provides load balancing and fault tolerance.特點(diǎn)：所有鏈路

3、處于負(fù)載均衡狀態(tài)，輪詢方式往每條鏈路發(fā)送報(bào)文，基于per packet方式發(fā)送。這模式的特點(diǎn)增加了帶寬，同時(shí)支持容錯(cuò)能力，當(dāng)有鏈路出問題，會(huì)把流量切換到正常的鏈路上。多張網(wǎng)卡采用同一個(gè)IP，同一個(gè)MAC工作。因?yàn)槭莗er packet方式，所以當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)對(duì)端可能會(huì)產(chǎn)生亂序。為了盡量避免亂序，此模式只允許相同速率的網(wǎng)卡進(jìn)行綁定。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：從實(shí)現(xiàn)原理上看，兩條鏈路所使用的是同一個(gè)IP，同一個(gè)MAC，那么交換機(jī)記錄表項(xiàng)時(shí)，必須將兩個(gè)物理口當(dāng)做一個(gè)口來記錄，所以需要配置靜態(tài)的鏈路聚合（port channel或port trunk）來與服務(wù)器配合。第二種：mode 1active-backup

4、標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：Active-backup policy: Only one slave in the bond is active. A different slave becomes active if, and only if, the active slave fails. The bonds MAC address is externally visible on only one port (network adapter) to avoid confusing the switch. This mode provides fault tolerance. The primary o

5、ption affects the behavior of this mode.特點(diǎn)：一個(gè)端口處于主狀態(tài) ，一個(gè)處于從狀態(tài)，所有流量都在主鏈路上處理，從不會(huì)有任何流量。當(dāng)主端口down掉時(shí)，進(jìn)行主備切換。同一時(shí)間只有一條鏈路在工作，只能增強(qiáng)可靠性，無法增加鏈路帶寬。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：從實(shí)現(xiàn)原理上來看，此機(jī)制類似我司（H3C）的smart link，當(dāng)主鏈路故障時(shí)，可進(jìn)行切換，因?yàn)榫€路故障導(dǎo)致了交換機(jī)接口down，所以MAC表及ARP表自動(dòng)刷新，無需交換機(jī)做配置。同是也存在一種弊端，如果主鏈路故障，但沒有導(dǎo)致交換機(jī)接口down，那么由于MAC表及ARP表不能立即刷新，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)將會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間的中

6、斷。第三種：mode 2 load balancing (xor)標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：XOR policy: Transmit based on (source MAC address XORd with destination MAC address) modulo slave count. This selects the same slave for each destination MAC address. This mode provides load balancing and fault tolerance.特點(diǎn)：該模式可理解為源MAC目的MAC hash，同一條流總是從同一條路徑上轉(zhuǎn)

7、發(fā)，解決了報(bào)文亂序的問題，并且一定程度上增加了帶寬。與RR模式（mode 0）一樣，多張網(wǎng)卡使用同一個(gè)IP同一個(gè)MAC。此種模式只適用于同一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)中的相互訪問，如果數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)，則不會(huì)有負(fù)載均衡的效果。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：從實(shí)現(xiàn)原理上看，此模式與mode0一樣，需要配置靜態(tài)的鏈路聚合（port channel或port trunk）來與服務(wù)器配合。第四種：mode 3 fault-tolerance (broadcast)標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：Broadcast policy: transmits everything on all slave interfaces. This mode pr

8、ovides fault tolerance.特點(diǎn):這種模式的特點(diǎn)是一個(gè)報(bào)文會(huì)復(fù)制多份往bond下的多個(gè)接口分別發(fā)送出去,當(dāng)有對(duì)端交換機(jī)失效，我們感覺不到任何downtime,但此法過于浪費(fèi)資源;不過這種模式有很好的容錯(cuò)機(jī)制。此模式適用于金融行業(yè)，因?yàn)樗麄冃枰呖煽啃缘木W(wǎng)絡(luò)，不允許出現(xiàn)任何問題。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：由于此種模式不同鏈路上的報(bào)文完全相同，連接到同一交換機(jī)沒有太大的意義，一般都會(huì)將兩條鏈路連接到兩臺(tái)不同交換機(jī)上，達(dá)到高可靠的效果，交換機(jī)上不需做配置。第五種：mode 4lacp標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Creates

9、aggregation groups that share the same speed and duplex settings. Utilizes all slaves in the active aggregator according to the 802.3ad specification. Pre-requisites: 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving.the speed and duplex of each slave. 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dyna

10、mic linkaggregation. Most switches will require some type of configuration to enable 802.3ad mode.特點(diǎn)：802.3ad模式是IEEE標(biāo)準(zhǔn)， 也就是常說的LACP協(xié)議，與mode2類似，采用逐流方式負(fù)載，可通過協(xié)議交互進(jìn)行鏈路故障檢測(cè)，避免了mode2模式中因交換機(jī)接口不down導(dǎo)致的數(shù)據(jù)中斷。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：交換機(jī)上配置鏈路聚合，并且啟用LACP協(xié)議。第六種：mode5transmit load balancing標(biāo)準(zhǔn)文檔定義：Adaptive transmit load balancing:

11、channel bonding that does not require any special switch support. The outgoing traffic is distributed according to the current load (computed relative to the speed) on each slave. Incoming traffic is received by the current slave. If the receiving slave fails, another slave takes over the MAC addres

12、s of the failed receiving slave. Prerequisite: Ethtool support in the base drivers for retrieving the speed of each slave.特點(diǎn)：此模式中，多條鏈路采用自己的真實(shí)MAC進(jìn)行工作，允許速率同的網(wǎng)卡進(jìn)行綁定。只會(huì)通過主鏈路的MAC地址響應(yīng)ARP，所以入方向的流量只會(huì)在一條鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)。此模式只能均衡出方向的流量，雖然也是根據(jù)MAC進(jìn)行均衡，但算法更加智能，可以針對(duì)不同速率接口的負(fù)載情況合理的分配帶寬。但對(duì)于需要網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)及入方向的數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)負(fù)載。對(duì)應(yīng)交換機(jī)的配置：交換機(jī)上只需保證接口在同一VLAN下即可，無需其他配置。（只限于二層交換機(jī)）第七種：mode6 adaptive load balancing特點(diǎn)：該模式是mode5的改進(jìn)版，不同ARP的請(qǐng)求，bond驅(qū)動(dòng)將會(huì)以不同網(wǎng)卡的實(shí)際MAC進(jìn)行響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了入方向的負(fù)載均衡。并且不需要交換機(jī)的支持（只限于二層交換機(jī)）。此種模式同樣允許不