Linux双网卡绑定实现负载均衡和失效保护

在这介绍的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和中 早已存在，被称为Trunking和Etherchannel技术，在Linux的2.4.x的内核中也采用这这种技术，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,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 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 4.0

    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：

    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 @heng ~] # 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 @heng ~] # 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 @heng ~] # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none

   

 [root @heng ~] # 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

   

 [root @heng ~] # cat  /etc/moprobe.conf
alias eth0 pcnet32
alias scsi_hostadapter mptbase
alias scsi_hostadapter1 mptscsih
alias eth1 pcnet32
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=0
# 红色字体为添加的内容

    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，即从主机到机的链路是否接通。如果只是机对外的链路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

   

[root @heng ~] # cat /etc/rc.d/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local
ifenslave bond0 eth0 eth1
#红色字体为添加的内容

    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

   

[root @heng ~] # ifconfig
bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::200:ff:fe00:0/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:15 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:198 (198.0 b)  TX bytes:1134 (1.1 KiB)
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fef7:c1de/64 Scope:Link
         UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:10 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:60 (60.0 b)  TX bytes:756 (756.0 b)
          Interrupt:11 Base address:0x2000
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fef7:c1de/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING NOARP SLAVE MULTICAST MTU:1500  Metric:1
          RX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:5 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:138 (138.0 b)  TX bytes:378 (378.0 b)
          Interrupt:10 Base address:0x2080

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

[root @heng ~] # ifconfig
bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::200:ff:fe00:0/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1456 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1390 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:209844 (204.9 KiB)  TX bytes:206280 (201.4 KiB)
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fef7:c1de/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1409 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:695 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:202649 (197.8 KiB)  TX bytes:102309 (99.9 KiB)
          Interrupt:11 Base address:0x2000
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F7:C1:DE  
          inet addr:192.168.1.202  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fef7:c1de/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:47 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:695 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:7195 (7.0 KiB)  TX bytes:103971 (101.5 KiB)
          Interrupt:10 Base address:0x2080

    在这种情况下出现一块网卡失效,仅仅会是出口带宽下降,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。