ubuntu多网卡聚合-bond技术教程

1、Bond的工作模式
Linux bonding驱动能把多张网卡绑定为一个逻辑网卡，用于网络负载均衡及网络冗余。

bonding一共有7种工作模式（mode）：

1）、mode=0，(balance-rr)(轮询均衡模式)
传输数据包顺序是依次传输，直到最后一个传输完毕，此模式提供负载平衡和容错能力,服务器对外只有一个MAC地址，其物理网卡是没有MAC地址的，因此需要交换机做链路聚合，否则不知道要将数据包发送给哪个网卡.

2）、mode=1，(active-backup)(主备模式)
只有一个主设备处于活动状态。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。此模式提供了容错能力。不需要交换机特别配置，配置access端口就可以了。

3）、mode=2，(balance-xor)(平衡策略)
特点：基于指定的传输HASH策略传输数据包。此模式提供负载平衡和容错能力。

4）、mode=3，(broadcast) (广播策略)
特点：在每个网卡上传输每个数据包，广播包太多，一般不使用此模式。将所有数据包传输给所有设备。此模式提供了容错能力。

5）、mode=4，(802.3ad) IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. IEEE 802.3ad 动态链接聚合
创建共享相同的速度和双工设置的聚合组。此模式提供了容错能力。每个设备需要基于驱动的重新获取速度和全双工支持；如果使用交换机，交换机也需启用 802.3ad 模式。

6）、mode=5，(balance-tlb) Adaptive transmit load balancing(适配器传输负载均衡)
特点：不需要任何特别的switch(交换机)支持的通道bonding。在每个网卡上根据当前的负载（根据速度计算）分配外出流量。如果正在接受数据的网卡出故障了，另一个网卡接管失败的网卡的MAC地址。交换机上可见多个网卡的MAC，因此不需要交换机做链路聚合配置。

7）、mode=6，(balance-alb) Adaptive load balancing: (适配器适应性负载均衡)
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。交换机上也是可见多个网卡的MAC，不需要做链路聚合配置。

    以下部分是mode=6实现原理，了解一下：

    1.bond接收负载均衡是通过ARP协议实现的。bonding驱动截获本机发送的ARP应答，并把源MAC地址改写为bond中某个网卡的MAC地址，从而使得交换机上学习到的ARP是服务器想要分配流量的MAC地址，向服务器发送的流量则会发送到相对应的MAC地址。

    2.bond发送负载均衡也是通过ARP协议实现的。当服务器发起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MAC地址提取出来，并伪造一个ARP应答给bond中的某个网卡，以此实现从指定的网卡发出数据包。

   3.当有网卡出现故障或ARP过期时，bond都会重新计算，将流量重新分配到各个网卡。

2、配置步骤
以下步骤为配置mode=6的双网卡绑定步骤,其他模式的方法一样；

2.1、安装ifenslave软件
fenslave为一种粘合和分离式的软件，可以将数据包有效的分配到bonding驱动

sudo apt install ifenslave

2.2、/etc/modules文件
在/etc/modules文件中加入以下配置

bonding mode=6 miimon=100

mode=6 表示采用模式6;
miimon是用来进行链路监测的。比如miimon=100，表示系统每100ms监测一次链路连接状态，如果有一条线路不通就切换另一条线路。

2.3、修改/etc/network/interfaces文件配置
首先需要确定网卡接口的名称，可以通过ifconfig命令查看，当前是网卡接口分别是ens33和ens34；在/etc/network/interfaces文件增加如下配置

# 双网卡配置
auto ens33
iface ens33 inet manual
bond-master bond0

auto ens34
iface ens34 inet manual
bond-master bond0

auto bond0
iface bond0 inet static
address 192.168.20.10
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.20.2
dns-nameservers 192.168.20.1 119.29.29.29
bond-slaves ens33 ens34
bond-lacp-rate 1
bond-mode 6
bond-miimon 100

2.4、加载binding模块

#  载入模块
$ sudo modprobe bonding
# 查看模块,如果模块已经加载，显示出来
$ sudo lsmod|grep bonding
bonding               163840  0

2.5、查看状态
查看网络配置

$ ifconfig
bond0     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:34:7a:4a  
          inet 地址:192.168.20.10  广播:192.168.20.255  掩码:255.255.255.0
          inet6 地址: fe80::20c:29ff:fe34:7a4a/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:964 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:4205 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:75022 (75.0 KB)  发送字节:300032 (300.0 KB)

ens33     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:34:7a:4a  
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:2740 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:3416 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:3899473 (3.8 MB)  发送字节:278409 (278.4 KB)

ens34     Link encap:以太网  硬件地址 00:0c:29:34:7a:54  
          UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  跃点数:1
          接收数据包:1369 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
          发送数据包:2125 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
          碰撞:0 发送队列长度:1000 
          接收字节:106846 (106.8 KB)  发送字节:139061 (139.0 KB)

查看binding状态

$ cat /proc/net/bonding/bond0 
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: adaptive load balancing
Primary Slave: None
Currently Active Slave: ens33
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0

Slave Interface: ens33
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:34:7a:4a
Slave queue ID: 0

Slave Interface: ens34
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:34:7a:54
Slave queue ID: 0

2.6、验证测试
物理上关闭一个网卡（拔网线）

# 关闭前，速率是2000Mb/s
$ ethtool bond0
Settings for bond0:
    Supported ports: [ ]
    Supported link modes:   Not reported
    Supported pause frame use: No
    Supports auto-negotiation: No
    Advertised link modes:  Not reported
    Advertised pause frame use: No
    Advertised auto-negotiation: No
    Speed: 2000Mb/s
    Duplex: Full
    Port: Other
    PHYAD: 0
    Transceiver: internal
    Auto-negotiation: off
Cannot get wake-on-lan settings: Operation not permitted
    Link detected: yes

# 关闭后，速率速率变成1000Mb/s
$ ethtool bond0
Settings for bond0:
    Supported ports: [ ]
    Supported link modes:   Not reported
    Supported pause frame use: No
    Supports auto-negotiation: No
    Advertised link modes:  Not reported
    Advertised pause frame use: No
    Advertised auto-negotiation: No
    Speed: 1000Mb/s
    Duplex: Full
    Port: Other
    PHYAD: 0
    Transceiver: internal
    Auto-negotiation: off
Cannot get wake-on-lan settings: Operation not permitted
    Link detected: yes

注意：不可以使用ifdown 关闭网卡，会导致网络中断

3、总结
Linux bonding一共有7种工作模式（mode）,如果是想要加大网卡的吞吐量，通常会使用mode=6的模式，如果是注重网络的稳定，通常会使用mode=1的模式

4、参考文章

Ubuntu 配置双网卡绑定，实现负载均衡(示例代码)：
https://www.136.la/nginx/show-64129.html

Linux多网卡bond模式VS交换机链路聚合：

https://blog.csdn.net/weixin_33750452/article/details/93414169

linux多网卡绑定聚合-bond技术：

https://blog.51cto.com/u_10642812/2284372