Linux Bond的原理及其不足

http://www.tektea.com/archives/1969.html.

在企业及电信Linux服务器环境上，网络配置都会使用Bonding技术做网口硬件层面的冗余，防止单个网口应用的单点故障。
Linux Bond的配置很简单，当下网络上也有很多资料，这里我们就不介绍了。我们在这篇文章中介绍Linux Bond的原理及其不足。

原理
Linux Bond有两种典型的模式：主备，负载均衡。无论哪种模式，Bonding技术都是通过更改Linux的网口驱动，来实现网口故障后平滑切换的。

主备模式：

负载均衡模式：

1. 我们先看主备模式
主备模式下，Linux Bonding实现会将Bond的两个slave网口的MAC地址改为Bond的MAC地址，而Bond的MAC地址是Bond创建启动后，主用slave网口的MAC地址。

当住用网口故障后，Bond会切换到备用网口，切换过程中，上层的应用是无感知不受影响的，因为Bond在驱动层，会接管上层应用的数据包，缓存起 来等备用网卡起来后再通过备用网卡发送出去。当然，前提是切换时间很短，否则缓冲区是会溢出的，溢出后就开始丢包了。具体的时间值本人还没有验证过。

2. 再看负载均衡模式
负载均衡模式下，Linux Bonding实现可以保持两个slave网口的MAC地址不变，Bond的MAC地址是其中一个网卡的，Bond MAC地址的选择是根据Bond自己实现的一个算法来的，具体如何选择还没有研究。

当然，这里要重点说明的是，Bond负载均衡模式下，要求交换机做配置，是的两个slave网口能够互通，否则的话，丢包会很厉害，基本没法使用。这个是因为Bond的负载均衡模式算法，会将包在两个网口之间传输以达到负载均衡。
由于负载均衡模式下，两个slave有独立的MAC地址，你可能会想，我能否给slave网口再绑定一个IP地址，用作其他用途。
这种方法是实现不了的。
负载均衡模式下，两个slave网口在操作性系统上看到是两个独立的MAC地址，但是当你指定一个MAC地址发送包的时候，实际上发生的现象，不是你期望的。你指定MAC地址1发包，这个数据包可能到MAC地址2出去了。
这个是因为Bond对这两个网口做了手脚，改了网口的驱动。看起来他们有独立的MAC地址，实际上他们的MAC地址不是独立的，只能给Bond使用。

不足
从上面的介绍中，很容易看到Bond的一点不足：
Bond更改了网口的驱动，其网口不能被用作其他用途。

Bond还有一点不足就是其故障监测上面：
Bond默认只能做网口MII监测不能做链路监测（链路是指本机到网关的路径），也就是只能监测网口是否连接（网口是否亮）；当然Bond也支持ARP协议的链路监测，但是ARP链路监测在一些场景下，太消耗资源，得不偿失。我们曾经在实际应用中使用过，效果确实不好。