Linux下双网卡绑定技术实现负载均衡和失效保护

这介绍的Linux双网卡绑定实现就是使用两块网卡虚拟成为一块网卡，这个聚合起来的设备看起来是一个单独的以太网接口设备，通俗点讲就是两块网卡具有相同的IP地址而并行链接聚合成一个逻辑链路工作。其实这项技术在Sun和Cisco中早已存在，被称为Trunking和Etherchannel 技术，在Linux的2.4.x的内核中就采用了这种技术，被称为bonding。bonding技术的最早应用是在集群——beowulf上，为了提高集群节点间的数据传输而设计的。
下面我们讨论一下bonding 的原理,关于什么是bonding需要从网卡的混杂(promisc)模式说起。我们知道，在正常情况下，网卡只接收目的硬件地址(MAC Address)是自身Mac的以太网帧，对于别的数据帧都滤掉，以减轻驱动程序的负担。但是网卡也支持另外一种被称为混杂promisc的模式，可以接收网络上所有的帧，比如说tcpdump，就是运行在这个模式下。bonding也运行在这个模式下，而且修改了驱动程序中的mac地址，将两块网卡的Mac地址改成相同，可以接收特定mac的数据帧。然后把相应的数据帧传送给bond驱动程序处理。其实在 linux 将双网卡绑定成一块网卡，配置起来非常简单，只需要简单几个步骤即可实现，下面我们就一起来体验一下吧。
首先，还是将本次实验的环境做个简单的介绍：
操作系统： RedHat Enterprise linux 5.4 (VMware)
内 核： Linux heng 2.6.18-164.el5 #1 SMP Tue Aug 18 15:51:54 EDT 2009 i686 athlon i386 GNU/Linux
绑定的前提条件：芯片组型号相同，而且网卡应该具备自己独立的BIOS芯片。
操作过程： 首先把VMware里的操作系统添加一块网卡.现在操作系统里有两张网卡.
1、编辑虚拟网络接口配置文件,指定网卡IP （没有这个文件我们可以从以前的配置文件复制一个过来,减少输入的文字.）
[root @localhost ~] # cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0
确保 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 的内容和以下内容相同
[root @localhost~] # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0
DEVICE=bond0
BOOTPROTO=static
BROADCAST=192.168.1.255
IPADDR=192.168.1.202
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet
2、编辑 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 与 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1 ,确保编辑后的内容和以下所显示的内容相同
[root @localshot ~] # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
[root @localhost~] # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
DEVICE=eth1
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
3、编辑 /etc/moprobe.conf 文件，加入如下一行内容，以使系统在启动时加载bonding模块，对外虚拟网络接口设备为bond0。请确保文件编辑后所显示的内容与以下内容相同
alias bond0 bonding 
options bond0 miimon=100 mode=1
说明：miimon是用来进行链路监测的。
比如:miimon=100，那么系统每100ms监测一次链路连接状态，如果有一条线路不通就转入另一条线路；
mode的值表示工作模式，他共有0，1,2,3四种模式，常用的为0,1两种。
mode=0表示load balancing (round-robin)为负载均衡方式，两块网卡都工作。
mode=1表示fault-tolerance (active-backup)提供冗余功能，工作方式是主备的工作方式,也就是说默认情况下只有一块网卡工作,另一块做备份.
bonding只能提供链路监测，即从主机到交换机的链路是否接通。如果只是交换机对外的链路down掉了，而交换机本身并没有故障，那么bonding会认为链路没有问题而继续使用。
4、编辑 /etc/rc.d/rc.local，请确保修改后的文件所显示的内容与以下内容相同
ifenslave bond0 eth0 eth1 
route add -net 172.31.3.254 netmask 255.255.255.0 bond0 

 

到这里配置已经完成，重启计算机，然后用 ifconfig 查看网卡信息，会看见多了一个名称为 bond0 的网卡。
下面我们讨论以下mode分别为0,1时的情况。
mode=1工作在主备模式下,这时eth1作为备份网卡是no arp的 那也就是说在主备模式下,当一个网络接口失效时(例如主交换机掉电等),不回出现网络中断,系统会按照cat /etc/rc.d/rc.local里指定网卡的顺序工作,机器仍能对外服务,起到了失效保护的功能.
在mode=0 负载均衡工作模式,他能提供两倍的带宽,下我们来看一下网卡的配置信息 在这种情况下出现一块网卡失效,仅仅会是服务器出口带宽下降,也不会影响网络使用. 注：这里要注意一点，每一次在修改 bond0 的 mode 后，都需要重新启动计算机，才能使修改生效。 Linux下通过网卡邦定技术既增加了服务器的可靠性,又增加了可用网络带宽,为用户提供不间断的关键服务。