Centos7虚拟机网卡做bond(一)

写在前面的话：

记录自己的学习和进步，并分享出去，本身就是一件快乐的事。

目录

 

一、准备工作

二、网卡配置

三、检查bond的状态

四、需要注意的知识点

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一、准备工作

1、给虚拟机机准备配置两块网卡eth0，eth1，host only模式的，如下，我这里举例绑定的是网络3--eth0，网络4---eth1

2、检查bond配置文件，如果没有自己vi编辑一个保存

 cat /etc/modprobe.d/bonding.conf

[root@compute ~]# cat /etc/modprobe.d/bonding.conf

alias bond0 bonding

options bond0 mode=1 miimon=100 fail_over_mac=1

注意：这里fail_over_mac很重要，如果真机不需要，但是linux虚机是需要的，否则有点问题

 linux网卡bonging的备份模式实验在真实机器上做完全没问题（前提是linux内核支持），但是在vmware workstation虚拟中bond0能够正常启动也能够正常使用，只不过没有起到备份模式的效果。当使用ifdown eth0后，网络出现不通现象。

内核文档中有说明：bond0获取mac地址有两种方式,一种是从第一个活跃网卡中获取mac地址，然后其余的SLAVE网卡的mac地址都使用该mac地址；另一种是使用fail_over_mac参数，是bond0使用当前活跃网卡的mac地址，mac地址或者活跃网卡的转换而变。  

  既然vmware workstation不支持第一种获取mac地址的方式，那么可以使用fail_over_mac=1参数，所以这里我们添加fail_over_mac=1参数

后面知识点详细介绍

3、检查linux内核是否加载

   lsmod | grep bonding

如果没有，加载bond，加载指令：

modprobe bonding

二、网卡配置

1、eth0,eth1,bond0的网卡配置

eth0配置：

[root@compute ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@compute network-scripts]# cat ifcfg-eth0 
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=eth0
UUID=7a71b3d5-00f3-4370-b7f4-e64df22c0708
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
HWADDR=00:50:56:38:32:04
MASTER=bond0
SLAVE=yes
#IPADDR0="172.16.20.12"
#PREFIX0="24

当然我们知道网卡里的配置参数较多，有些可能不是必须的，可以根据情况选用，我的这个配置起bond验证是没问题的

eth1配置：

[root@compute network-scripts]# cat ifcfg-eth1 
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=eth1
UUID=7907a184-5336-47ef-ae66-1f6c96a3b325
DEVICE=eth1
ONBOOT=yes
HWADDR=00:50:56:25:AB:74
MASTER=bond0
SLAVE=yes
#IPADDR0="172.16.20.12"
#PREFIX0="24"

bond0配置：

[root@compute network-scripts]# cat ifcfg-bond0 
BOOTPROTO=static
IPADDR=172.16.20.13
PREFIX=24
DEVICE=bond0
ONBOOT=yes
#BONDING_OPTS="mode=1 miimon=100 updelay=60000 primary=eth1"
#BONDING_OPTS="mode=0 miimon=100 updelay=60000"
#BONDING_OPTS="mode=0 miimon=100 fail_over_mac=1"
NM_CONTROLLED=no
MTU=9000
ONPARRENT=yes

其实bond的配置模式和参数，不一定要在/etc/modprobe.d/bonding.conf里配置，也可以在网卡BONDING_OPTS参数里进行配置，效果是一样的。

2、重启网络服务使配置生效

service network restart

有时候重启服务不一定生效，需要reboot虚机才生效

三、检查bond的状态

1、ifconfig检查网卡

[root@compute network-scripts]# ifconfig
bond0: flags=5187  mtu 9000
        inet 172.16.20.13  netmask 255.255.255.0  broadcast 172.16.20.255
        inet6 fe80::250:56ff:fe38:3204  prefixlen 64  scopeid 0x20
        ether 00:50:56:38:32:04  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 32  bytes 2986 (2.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 19  bytes 1410 (1.3 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth0: flags=6211  mtu 9000
        ether 00:50:56:38:32:04  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 14  bytes 1398 (1.3 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 19  bytes 1410 (1.3 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth1: flags=6211  mtu 9000
        ether 00:50:56:25:ab:74  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 18  bytes 1588 (1.5 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

2、检查bond

[root@compute ~]# cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) (fail_over_mac active)
Primary Slave: None
Currently Active Slave: eth0
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: 00:50:56:38:32:04
Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth1
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:50:56:25:ab:74
Slave queue ID: 0

我们看到这里使mode1，对应使active-backup模式

 

四、需要注意的知识点

1、什么是bond？

网卡bond是通过多张网卡绑定为一个逻辑网卡，实现本地网卡的冗余，带宽扩容和负载均衡，在生产场景中是一种常用的技术。Kernels 2.4.12及以后的版本均供bonding模块，以前的版本可以通过patch实现。可以通过以下命令确定内核是否支持 bonding

2、bond的模式

bond的模式常用的有两种：

  mode=0（balance-rr）

    表示负载分担round-robin，并且是轮询的方式比如第一个包走eth0，第二个包走eth1，直到数据包发送完毕。

    优点：流量提高一倍

    缺点：需要接入交换机做端口聚合，否则可能无法使用

  mode=1（active-backup）

    表示主备模式，即同时只有1块网卡在工作。

    优点：冗余性高

    缺点：链路利用率低，两块网卡只有1块在工作

bond其他模式：

  mode=2(balance-xor)(平衡策略)

    表示XOR Hash负载分担，和交换机的聚合强制不协商方式配合。（需要xmit_hash_policy，需要交换机配置port channel）

    特点：基于指定的传输HASH策略传输数据包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目标MAC地址) % slave数量。其他的传输策略可以通过xmit_hash_policy选项指定，此模式提供负载平衡和容错能力

  mode=3(broadcast)(广播策略)

    表示所有包从所有网络接口发出，这个不均衡，只有冗余机制，但过于浪费资源。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。需要和交换机的聚合强制不协商方式配合。

    特点：在每个slave接口上传输每个数据包，此模式提供了容错能力

  mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 动态链接聚合)

    表示支持802.3ad协议，和交换机的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）.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。

    特点：创建一个聚合组，它们共享同样的速率和双工设定。根据802.3ad规范将多个slave工作在同一个激活的聚合体下。外出流量的slave选举是基于传输hash策略，该策略可以通过xmit_hash_policy选项从缺省的XOR策略改变到其他策略。需要注意的是，并不是所有的传输策略都是802.3ad适应的，尤其考虑到在802.3ad标准43.2.4章节提及的包乱序问题。不同的实现可能会有不同的适应性。

    必要条件：

        条件1：ethtool支持获取每个slave的速率和双工设定

        条件2：switch(交换机)支持IEEE802.3ad Dynamic link aggregation

        条件3：大多数switch(交换机)需要经过特定配置才能支持802.3ad模式

  mode=5(balance-tlb)(适配器传输负载均衡)

    是根据每个slave的负载情况选择slave进行发送，接收时使用当前轮到的slave。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。

    特点：不需要任何特别的switch(交换机)支持的通道bonding。在每个slave上根据当前的负载（根据速度计算）分配外出流量。如果正在接受数据的slave出故障了，另一个slave接管失败的slave的MAC地址。

    必要条件：

        ethtool支持获取每个slave的速率

  mode=6(balance-alb)(适配器适应性负载均衡)

    在5的tlb基础上增加了rlb(接收负载均衡receiveload balance).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.

    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(receiveload balance, 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。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。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。这个问题可以通过给所有的对端发送更新（ARP应答）来解决，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（round robin）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。

bond模式小结：

    mode5和mode6不需要交换机端的设置，网卡能自动聚合。mode4需要支持802.3ad。mode0，mode2和mode3理论上需要静态聚合方式。

3、bond配置参数：

arp_interval

指定ARP链路监控频率，单位是毫秒(ms)。如果APR监控工作于以太兼容模式（模式0和模式2）下，需要把switch(交换机)配置为在所有链路上 均匀的分发网络包。如果switch(交换机)被配置为以XOR方式分发网络包，所有来自ARP目标的应答将会被同一个链路上的其他设备收到，这将会导致 其他设备的失败。ARP监控不应该和miimon同时使用。设定为0将禁止ARP监控。缺省值为0。

arp_ip_target

指定一组IP地址用于ARP监控的目标，它只在arp_interval > 0时有效。这些IP地址是ARP请求发送的目标，用于判定到目标地址的链路是否工作正常。该设定值为ddd.ddd.ddd.ddd格式。多个IP地址通 过逗号分隔。至少指定一个IP地址。最多可以指定16个IP地址。缺省值是没有IP地址。

downdelay

指定一个时间，用于在发现链路故障后，等待一段时间然后禁止一个slave，单位是毫秒(ms)。该选项只对miimon监控有效。downdelay值应该是miimon值的整数倍，否则它将会被取整到最接近的整数倍。缺省值为0。

lacp_rate

指定在802.3ad模式下，我们希望的链接对端传输LACPDU包的速率。可能的选项：

slow 或者 0
请求对端每30s传输LACPDU

fast 或者 1
请求对端每1s传输LACPDU，缺省值是slow

max_bonds

为bonding驱动指定创建bonding设备的数量。比如，如果max_bonds为3，而且bonding驱动还没有加载，那么bond0，bond1，bond2将会被创建。缺省值为1。

miimon

指定MII链路监控频率，单位是毫秒(ms)。这将决定驱动检查每个slave链路状态频率。0表示禁止MII链路监控。100可以作为一个很好的初始参 考值。下面的use_carrier选项将会影响如果检测链路状态。更多的信息可以参考“高可靠性”章节。缺省值为0。

mode，上面介绍的配置模式