一、網(wǎng)卡bond介紹

? ? ?通過把多個物理網(wǎng)卡綁定為一個邏輯網(wǎng)卡，實現(xiàn)本地網(wǎng)卡的冗余，帶寬擴容和負載均衡，具體的功能取決于采用的哪種模式。

二、bond模式

1、mode=0(balance-rr)(平衡掄循環(huán)策略)

鏈路負載均衡，增加帶寬，支持容錯，一條鏈路故障會自動切換正常鏈路。交換機需要配置聚合口，思科叫port channel。

特點：傳輸數(shù)據(jù)包順序是依次傳輸（即：第1個包走eth0，下一個包就走eth1….一直循環(huán)下去，直到最后一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；但是我們知道如果一個連接

或者會話的數(shù)據(jù)包從不同的接口發(fā)出的話，中途再經(jīng)過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包無序到達的問題，而無序到達的數(shù)據(jù)包需要重新要求被發(fā)送，這樣網(wǎng)絡(luò)的吞吐量就會下降

2、mode=1(active-backup)(主-備份策略)

這個是主備模式，只有一塊網(wǎng)卡是active，另一塊是備用的standby，所有流量都在active鏈路上處理，交換機配置的是捆綁的話將不能工作，因為交換機往兩塊網(wǎng)卡發(fā)包，有一半包是丟棄的。

特點：只有一個設(shè)備處于活動狀態(tài)，當(dāng)一個宕掉另一個馬上由備份轉(zhuǎn)換為主設(shè)備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發(fā)生混亂。

此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優(yōu)點是可以提供高網(wǎng)絡(luò)連接的可用性，但是它的資源利用率較低，只有一個接口處于工作狀態(tài)，在有 N 個網(wǎng)絡(luò)接口的情況下，資源利用率為1/N

3、mode=2(balance-xor)(平衡策略)

表示XOR Hash負載分擔(dān)，和交換機的聚合強制不協(xié)商方式配合。（需要xmit_hash_policy，需要交換機配置port channel）

特點：基于指定的傳輸HASH策略傳輸數(shù)據(jù)包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標MAC地址) % slave數(shù)量。其他的傳輸策略可以通過xmit_hash_policy選項指定，此模式提供負載平衡和容錯能力

4、mode=3(broadcast)(廣播策略)

表示所有包從所有網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)出，這個不均衡，只有冗余機制，但過于浪費資源。此模式適用于金融行業(yè)，因為他們需要高可靠性的網(wǎng)絡(luò)，不允許出現(xiàn)任何問題。需要和交換機的聚合強制不協(xié)商方式配合。

特點：在每個slave接口上傳輸每個數(shù)據(jù)包，此模式提供了容錯能力

5、mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 動態(tài)鏈接聚合)

表示支持802.3ad協(xié)議，和交換機的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）.標準要求所有設(shè)備在聚合操作時，要在同樣的速率和雙工模式，而且，和除了balance-rr模式外的其它bonding負載均衡模式一樣，任何連接都不能使用多于一個接口的帶寬。

特點：創(chuàng)建一個聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設(shè)定。根據(jù)802.3ad規(guī)范將多個slave工作在同一個激活的聚合體下。

外出流量的slave選舉是基于傳輸hash策略，該策略可以通過xmit_hash_policy選項從缺省的XOR策略改變到其他策略。需要注意的 是，并不是所有的傳輸策略都是802.3ad適應(yīng)的，

尤其考慮到在802.3ad標準43.2.4章節(jié)提及的包亂序問題。不同的實現(xiàn)可能會有不同的適應(yīng) 性。

必要條件：

條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率和雙工設(shè)定

條件2：switch(交換機)支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation

條件3：大多數(shù)switch(交換機)需要經(jīng)過特定配置才能支持802.3ad模式

6、mode=5(balance-tlb)(適配器傳輸負載均衡)

是根據(jù)每個slave的負載情況選擇slave進行發(fā)送，接收時使用當(dāng)前輪到的slave。該模式要求slave接口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動有某種ethtool支持；而且ARP監(jiān)控不可用。

特點：不需要任何特別的switch(交換機)支持的通道bonding。在每個slave上根據(jù)當(dāng)前的負載（根據(jù)速度計算）分配外出流量。如果正在接受數(shù)據(jù)的slave出故障了，另一個slave接管失敗的slave的MAC地址。

必要條件：

ethtool支持獲取每個slave的速率

7、mode=6(balance-alb)(適配器適應(yīng)性負載均衡)

在5的tlb基礎(chǔ)上增加了rlb(接收負載均衡receive load balance).不需要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是通過ARP協(xié)商實現(xiàn)的.

特點：該模式包含了balance-tlb模式，同時加上針對IPV4流量的接收負載均衡(receive load balance, rlb)，而且不需要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是通過ARP協(xié)商實現(xiàn)的。bonding驅(qū)動截獲本機發(fā)送的ARP應(yīng)答，并把源硬件地址改寫為bond中某個slave的唯一硬件地址，從而使得不同的對端使用不同的硬件地址進行通信。

來自服務(wù)器端的接收流量也會被均衡。當(dāng)本機發(fā)送ARP請求時，bonding驅(qū)動把對端的IP信息從ARP包中復(fù)制并保存下來。當(dāng)ARP應(yīng)答從對端到達 時，bonding驅(qū)動把它的硬件地址提取出來，并發(fā)起一個ARP應(yīng)答給bond中的某個slave。

使用ARP協(xié)商進行負載均衡的一個問題是：每次廣播 ARP請求時都會使用bond的硬件地址，因此對端學(xué)習(xí)到這個硬件地址后，接收流量將會全部流向當(dāng)前的slave。這個問題可以通過給所有的對端發(fā)送更新 （ARP應(yīng)答）來解決，應(yīng)答中包含他們獨一無二的硬件地址，從而導(dǎo)致流量重新分布。

當(dāng)新的slave加入到bond中時，或者某個未激活的slave重新 激活時，接收流量也要重新分布。接收的負載被順序地分布（round robin）在bond中最高速的slave上

當(dāng)某個鏈路被重新接上，或者一個新的slave加入到bond中，接收流量在所有當(dāng)前激活的slave中全部重新分配，通過使用指定的MAC地址給每個 client發(fā)起ARP應(yīng)答。下面介紹的updelay參數(shù)必須被設(shè)置為某個大于等于switch(交換機)轉(zhuǎn)發(fā)延時的值，從而保證發(fā)往對端的ARP應(yīng)答 不會被switch(交換機)阻截。

必要條件：

條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率；

條件2：底層驅(qū)動支持設(shè)置某個設(shè)備的硬件地址，從而使得總是有個slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址，同時保證每個bond 中的slave都有一個唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障，它的硬件地址將會被新選出來的 curr_active_slave接管

其實mod=6與mod=0的區(qū)別：mod=6，先把eth0流量占滿，再占eth1，….ethX；而mod=0的話，會發(fā)現(xiàn)2個口的流量都很穩(wěn)定，基本一樣的帶寬。而mod=6，會發(fā)現(xiàn)第一個口流量很高，第2個口只占了小部分流量。

mode5和mode6不需要交換機端的設(shè)置，網(wǎng)卡能自動聚合。mode4需要支持802.3ad。mode0，mode2和mode3理論上需要靜態(tài)聚合方式。

但實測中mode0可以通過mac地址欺騙的方式在交換機不設(shè)置的情況下不太均衡地進行接收。

三、bond配置

1. ubuntu 17.04以后，網(wǎng)絡(luò)配置都是通過?/etc/netplan 目錄下的yaml配置文件來實現(xiàn)。本次配置版本為ubuntu server 20.04

2. 配置樣例如下：

- 網(wǎng)卡：enp129s0f0、enp129s0f1 就是需要配置bond的兩塊網(wǎng)卡

- mode: balance-xor： bond的mode=2，根據(jù)實際需求修改

- addresses: [192.168.1.11/22, ] 服務(wù)器的IP地址

- gateway4: 192.168.1.1 為網(wǎng)關(guān)

- nameservers:?[114.114.114.114, 8.8.8.8, 8.8.4.4] 為域名服務(wù)器

四、運用配置

1. 驗證yaml配置文件修改是否正確

2. 應(yīng)用配置。在步驟1測試正常以后運行apply應(yīng)用新配置