Linux下双网卡绑定技术实现负载均衡和失效保护
保持服务器的高可用性是企业级 IT 环境的重要因素。其中最重要的一点是服务器网络连接的高可用性。网卡（NIC）绑定技术有助于保证高可用性特性并提供其它优势以提高网络性能。
我们在这介绍的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Cisco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。
说了半天理论，其实配置很简单，一共四个步骤：
实验的操作系统是Redhat Linux 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
下面试验一下热备模式.
首先要看linux是否支持bonding,RHEL4已经默认支持了.(大部分发行版都支持)
# modinfo bonding
filename: /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko
author: Thomas Davis, [email protected] and many others
description: Ethernet Channel Bonding Driver, v3.0.3
version: 3.0.3
license: GPL
srcversion: 2547D22885C2FDF28EF7D98
如果有类似上面的信息输出,说明已经支持了.
如果没有,说明内核不支持bonding,需要重新编译内核
编译内核的步骤这里就不多写了,在make menuconfig里面
找到Bonding driver support这样的对话框,选中它.
如果是模块编译,还需要挂载模块.挂载bonding 模块的方法；
[root@localhost#] modprobe bonding
如果/sbin/ifenslave没有,我们还需要把它也单独编译出来
[root@lin:/home/beinan#] cd /usr/src/linux-2.6.20/Documentation/networking
[root@lin:/home/networking#] gcc -Wall -Wstrict-prototypes -O -I/usr/src/linux-2.6.20/include ifenslave.c -o ifenslave
[root@lin:/home/networking#] cp ifenslave /sbin/ifenslave
1.编辑虚拟网络接口配置文件,指定网卡IP
vi /etc/sysconfig/ network-scripts/ ifcfg-bond0
[root@rhas-13 root]# cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo ifcfg-bond0
[root@cl303 network-scripts]# more ifcfg-bond0
DEVICE=bond0
IPADDR=172.16.248.50
NETMASK=255.255.0.0
NETWORK=172.16.0.0
BROADCAST=172.16.255.255
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
USERCTL=no
[root@cl303 network-scripts]# more ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond0
SLAVE=yes
[root@cl303 network-scripts]# more ifcfg-eth1
# Please read /usr/share/doc/initscripts-*/sysconfig.txt
# for the documentation of these parameters.
DEVICE=eth1
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond0
SLAVE=yes
3 # vi /etc/moprobe.conf
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
加入下列两行
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 # vi /etc/rc.d/rc.local
加入两行
ifenslave bond0 eth0 eth1
route add -net 172.31.3.254 netmask 255.255.255.0 bond0 (如果有对外交换机要加）
到这时已经配置完毕重新启动机器.
重启会看见以下信息就表示配置成功了
…………….
Bringing up interface bond0 OK
Bringing up interface eth0 OK
Bringing up interface eth1 OK
…………….
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@rhas-13 network-scripts]# ifconfig 验证网卡的配置信息
bond0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:18495 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:1587253 (1.5 Mb) TX bytes:89642 (87.5 Kb)
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:9572 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:833514 (813.9 Kb) TX bytes:89642 (87.5 Kb)
Interrupt:11
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING NOARP SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:8923 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:753739 (736.0 Kb) TX bytes:0 (0.0 b)
Interrupt:15
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.
通过查看bond0的工作状态查询能详细的掌握bonding的工作状态
[root@cl303 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v2.6.0 (January 14, 2004)
Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: None
Currently Active Slave: eth0
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 10
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
Slave Interface: eth0
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:63:bc:b7
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:63:bc:c1
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@rhas-13 root]# ifconfig
bond0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:2817 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:95 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:226957 (221.6 Kb) TX bytes:15266 (14.9 Kb)
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1406 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:48 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:113967 (111.2 Kb) TX bytes:7268 (7.0 Kb)
Interrupt:11
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8B
inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0
UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1411 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:47 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:112990 (110.3 Kb) TX bytes:7998 (7.8 Kb)
Interrupt:15
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.
[root@cl303 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v2.6.0 (January 14, 2004)
Bonding Mode: load balancing (round-robin)
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 1
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
Slave Interface: eth0
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:63:bc:b7
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:63:bc:c1