1、mode=0(balance-rr)(平衡抡循环策略)
链路负载均衡,增加带宽,支持容错,一条链路故障会自动切换正常链路。交换机需要配置聚合口,思科叫port channel。
特点:传输数据包顺序是依次传输(即:第1个包走eth0,下一个包就走eth1….一直循环下去,直到最后一个传输完毕),此模式提供负载平衡和容错能力;但是我们知道如果一个连接
或者会话的数据包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
2、mode=1(active-backup)(主-备份策略)
这个是主备模式,只有一块网卡是active,另一块是备用的standby,所有流量都在active链路上处理,交换机配置的是捆绑的话将不能工作,因为交换机往两块网卡发包,有一半包是丢弃的。
特点:只有一个设备处于活动状态,当一个宕掉另一个马上由备份转换为主设备。mac地址是外部可见得,从外面看来,bond的MAC地址是唯一的,以避免switch(交换机)发生混乱。
此模式只提供了容错能力;由此可见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
3、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
4、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
5、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IEEE 802.3ad 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
6、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
7、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receive load 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(receive load 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。
必要条件:
条件1:ethtool支持获取每个slave的速率;
条件2:底层驱动支持设置某个设备的硬件地址,从而使得总是有个slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址,同时保证每个bond 中的slave都有一个唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障,它的硬件地址将会被新选出来的 curr_active_slave接管
其实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。
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。
但实测中mode0可以通过mac地址欺骗的方式在交换机不设置的情况下不太均衡地进行接收。
======================================
vim /etc/modprobe.d/bond.conf
添加以下内容:
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=4 xmit_hash_policy=layer3+4
#miimon是用来进行链路监测的:miimon=100表示系统每100ms监测一次链路连接状态,如果有一条线路不同就转入另一条线路。
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
bonding的七种工作模式:
balance-rr (mode=0) 默认, 有高可用 (容错) 和负载均衡的功能, 需要交换机的配置,每块网卡轮询发包 (流量分发比较均衡)。
active-backup (mode=1) 只有高可用 (容错) 功能, 不需要交换机配置, 这种模式只有一块网卡工作, 对外只有一个mac地址。缺点是端口利用率比较低
balance-xor (mode=2) 不常用
broadcast (mode=3) 不常用
802.3ad (mode=4) IEEE 802.3ad 动态链路聚合,需要交换机配置,没用过
balance-tlb (mode=5) 不常用
balance-alb (mode=6) 有高可用 ( 容错 )和负载均衡的功能,不需要交换机配置 (流量分发到每个接口不是特别均衡)
bond驱动参数
miimon: 监视网络链接的频度,单位是毫秒,我们设置的是100毫秒。
mode: bond模式,主要有以下几种,在一般的实际应用中,0和1用的比较多。
xmit_hash_policy:
这个参数的重要性我认为仅次于mode参数,mode参数定义了分发模式 ,而这个参数定义了分发策略 ,文档上说这个参数用于mode2和mode4,我觉得还可以定义更为复杂的策略呢。
1.layer2: 使用二层帧头作为计算分发出口的参数,这导致通过同一个网关的数据流将完全从一个端口发送,为了更加细化分发策略,必须使用一些三层信息,然而却增加了计算开销,天啊,一切都要权衡!
2.layer2+3: 在1的基础上增加了三层的ip报头信息,计算量增加了,然而负载却更加均衡了,一个个主机到主机的数据流形成并且同一个流被分发到同一个端口,根据这个思想,如果要使负载更加均衡,我们在继续增加代价的前提下可以拿到4层的信息。
3.layer3+4: 这个还用多说吗?可以形成一个个端口到端口的流,负载更加均衡。然而且慢! 事情还没有结束,虽然策略上我们不想将同一个tcp流的传输处理并行化以避免re-order或者re-transmit,因为tcp本身就是一个串行协议,比如Intel的8257X系列网卡芯片都在尽量减少将一个tcp流的包分发到不同的cpu,同样,端口聚合的环境下,同一个tcp流也应该使用本policy使用同一个端口发送,但是不要忘记,tcp要经过ip,而ip是可能要分段的,分了段的ip数据报中直到其被重组(到达对端或者到达一个使用nat的设备)都再也不能将之划为某个tcp流了。ip是一个完全无连接的协议,它只关心按照本地的mtu进行分段而不管别的,这就导致很多时候我们使用layer3+4策略不会得到完全满意的结果。可是事情又不是那么严重,因为ip只是依照本地的mtu进行分段,而tcp是端到端的,它可以使用诸如mss以及mtu发现之类的机制配合滑动窗口机制最大限度减少ip分段,因此layer3+4策略,很OK!
事实上这个选项的配置是 xmit_hash_policy=layer3+4 (目前配置为1,应该是等价于layer3+4 ,目前未确定)
mode0默认,linux默认
[root@t1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 DEVICE=bond0 TYPE=Ethernet NAME=bond0 BONDING_MASTER=yes ONBOOT=yes BOOTPROTO=none
[root@t1 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011) Bonding Mode: load balancing (round-robin) MII Status: up MII Polling Interval (ms): 0 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: enp28s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:89:5a:34 Slave queue ID: 0 Slave Interface: enp46s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:88:c8:18 Slave queue ID: 0
mode1
[root@t1 network-scripts]# cat ifcfg-bond0 DEVICE=bond0 TYPE=Ethernet NAME=bond0 BONDING_MASTER=yes ONBOOT=yes BOOTPROTO=none BONDING_OPTS='mode=1 miimon=100' ======================================= [root@t1 network-scripts]# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011) Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) Primary Slave: None Currently Active Slave: enp28s0f0 MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: enp28s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:89:5a:34 Slave queue ID: 0 Slave Interface: enp46s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:88:c8:18 Slave queue ID: 0 ======================================== 断开一条线路后,如下所示,切换到另一条线路上enp46s0f0 [root@t1 network-scripts]# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011) Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup) Primary Slave: None Currently Active Slave: enp46s0f0 MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 Slave Interface: enp28s0f0 MII Status: down Speed: Unknown Duplex: Unknown Link Failure Count: 1 Permanent HW addr: 90:e2:ba:89:5a:34 Slave queue ID: 0 Slave Interface: enp46s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:88:c8:18 Slave queue ID: 0 [root@t1 ~]# ethtool bond0 Settings for bond0: Supported ports: [ ] Supported link modes: Not reported Supported pause frame use: No Supports auto-negotiation: No Supported FEC modes: Not reported Advertised link modes: Not reported Advertised pause frame use: No Advertised auto-negotiation: No Advertised FEC modes: Not reported Speed: 10000Mb/s Duplex: Full Port: Other PHYAD: 0 Transceiver: internal Auto-negotiation: off Link detected: yes
mode4
[root@t1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 DEVICE=bond0 TYPE=Ethernet NAME=bond0 BONDING_MASTER=yes ONBOOT=yes BOOTPROTO=none BONDING_OPTS='mode=4 xmit_hash_policy=layer2+3' 将bond0改为lacp,也就是mode4 重启bond0.7,bond0.8,bond0后 在交换机上也要配置 [~HUAWEI-Eth-Trunk5]mode lacp-static [*HUAWEI-Eth-Trunk5]commit 即主机也交换机两端要一致。默认是mode manual [root@t1 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0 Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011) Bonding Mode: IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation Transmit Hash Policy: layer2+3 (2) MII Status: up MII Polling Interval (ms): 100 Up Delay (ms): 0 Down Delay (ms): 0 802.3ad info LACP rate: slow Min links: 0 Aggregator selection policy (ad_select): stable System priority: 65535 System MAC address: 90:e2:ba:89:5a:34 Active Aggregator Info: Aggregator ID: 1 Number of ports: 1 Actor Key: 15 Partner Key: 1 Partner Mac Address: 00:00:00:00:00:00 Slave Interface: enp28s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:89:5a:34 Slave queue ID: 0 Aggregator ID: 1 Actor Churn State: none Partner Churn State: churned Actor Churned Count: 0 Partner Churned Count: 1 details actor lacp pdu: system priority: 65535 system mac address: 90:e2:ba:89:5a:34 port key: 15 port priority: 255 port number: 1 port state: 77 details partner lacp pdu: system priority: 65535 system mac address: 00:00:00:00:00:00 oper key: 1 port priority: 255 port number: 1 port state: 1 Slave Interface: enp46s0f0 MII Status: up Speed: 10000 Mbps Duplex: full Link Failure Count: 0 Permanent HW addr: 90:e2:ba:88:c8:18 Slave queue ID: 0 Aggregator ID: 2 Actor Churn State: churned Partner Churn State: churned Actor Churned Count: 1 Partner Churned Count: 1 details actor lacp pdu: system priority: 65535 system mac address: 90:e2:ba:89:5a:34 port key: 15 port priority: 255 port number: 2 port state: 69 details partner lacp pdu: system priority: 65535 system mac address: 00:00:00:00:00:00 oper key: 1 port priority: 255 port number: 1 port state: 1 [root@t1 ~]# ================================================= [~HUAWEI-Eth-Trunk5]mode lacp-static [*HUAWEI-Eth-Trunk5]commit [~HUAWEI-Eth-Trunk5]mode manual [*HUAWEI-Eth-Trunk5]commit [~HUAWEI-Eth-Trunk5]mode lacp-static [*HUAWEI-Eth-Trunk5]commit [~HUAWEI-Eth-Trunk5]display eth-trunk 5 Eth-Trunk5's state information is: Local: LAG ID: 5 Working Mode: Static Preempt Delay: Disabled Hash Arithmetic: src-dst-mac System Priority: 32768 System ID: 002e-c793-eb21 Least Active-linknumber: 1 Max Active-linknumber: 16 Operating Status: up Number Of Up Ports In Trunk: 2 Timeout Period: Slow -------------------------------------------------------------------------------- ActorPortName Status PortType PortPri PortNo PortKey PortState Weight 10GE1/0/5 Selected 10GE 32768 11 1345 10111100 1 10GE2/0/5 Selected 10GE 32768 12 1345 10111100 1 Partner: -------------------------------------------------------------------------------- ActorPortName SysPri SystemID PortPri PortNo PortKey PortState 10GE1/0/5 65535 90e2-ba89-5a34 255 1 15 10111100 10GE2/0/5 65535 90e2-ba89-5a34 255 2 15 10111100 [~HUAWEI-Eth-Trunk5]