Linux下双网卡绑定技术实现网卡负载均衡

1、关键字: 双网卡绑定、负载均衡、LinuxLinux下双网卡绑定技术实现网卡负载均衡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Linu x的2.4.x的内核中也采用这这种技术，被称

2、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

3、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 3.0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。1编辑驱动模块加载配置文件# vi /etc/modules.conf编辑 /etc/modules.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 bondingoptions bond0 miimon=100 mode=1说明：miimon是用来进行链路监测的

4、。 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，他共第 1 页 共 5 页有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

5、有故障，那么bonding会认为链路没有问题而继续使用。 2方法一:编辑虚拟网络接口配置文件,指定网卡IP,编辑启动脚本#cd /etc/sysconfig/network-scripts/#cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 ifcfg-bond0#vi ifcfg-bond0将第一行改成 DEVICE=bond0# cat ifcfg-bond0DEVICE=bond0BOOTPROTO=staticIPADDR=172.31.0.13NETMASK=255.255.252.0BROADCAST=172.31.3.254ONBOOT=y

6、esTYPE=Ethernet这里要主意，不要指定单个网卡地址、子网掩码或网卡ID。将上述信息指定到虚拟的IP适配器(bonding)中即可。rootrhas-13 network-scripts# cat ifcfg-eth0DEVICE=eth0ONBOOT=yesBOOTPROTO=dhcprootrhas-13 network-scripts#cat ifcfg-eth1DEVICE=eth1ONBOOT=yesBOOTPROTO=dhcp这个配置方法，需要编写启动脚本来指定bond0采用eth0、eth1两块网卡作为物理端口。 # vi /etc/rc.d/rc.local加入两行i

7、fenslave bond0 eth0 eth1route add -net 172.31.3.254 netmask 255.255.255.0 bond03方法二:编辑虚拟网络接口配置文件,指定网卡IP这个配置方法，在网卡配置文件内，直接指定bond0采用eth0、eth1两块网卡作为物理第 2 页 共 5 页端口，不需要特殊的启动脚本。rootg0301 # cd /etc/sysconfig/network-scripts/rootg0301 network-scripts# cat ifcfg-bond0DEVICE=bond0ONBOOT=yesTYPE=EthernetBOOTP

8、ROTO=staticNETMASK=255.255.0.0IPADDR=10.10.11.1USERCTL=noIPV6INIT=noPEERDNS=yesrootg0301 network-scripts# cat ifcfg-eth0DEVICE=eth0BOOTPROTO=noneONBOOT=yesMASTER=bond0SLAVE=yesrootg0301 network-scripts# cat ifcfg-eth1DEVICE=eth1BOOTPROTO=noneONBOOT=yesMASTER=bond0SLAVE=yes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

9、示配置成功了.Bringing up interface bond0 OKBringing up interface eth0 OKBringing up interface eth1 OK.4如何分析mode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rootrhas-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

10、.252.0 UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:18495 errors:0 droppe d:0 overruns:0 frame:0TX packets:480 error s:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0第 3 页 共 5 页collisions:0 txqueuelen:0RX bytes:1587253 (1.5 Mb) TX bytes:89642 (87.5 Kb)eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:

11、25:D9:8Binet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1RX packets:9572 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000RX bytes:833514 (813.9 Kb) TX bytes:89642 (8

12、7.5 Kb)Interrupt:11eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8Binet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0UP BROADCAST RUNNING NOARP SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1RX packets:8923 errors:0 dropped :0 overruns:0 frame:0TX packets:0 errors: 0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collis

13、ions:0 txqueuelen:1000RX 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.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rootrhas-13 root# ifconfigbond0 Link encap:Eth ernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9: 8B

14、inet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST MTU:1500 Metric:1RX packets:2817 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:95 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:0RX bytes:226957 (221 .6 Kb) TX bytes:15266 (14.9Kb)eth0

15、 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8Binet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Me tric:1RX packets:1406 errors:0 dropped :0 overruns:0 frame:0TX packets:48 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000RX byt

16、es:113967 (111.2 Kb) TX bytes:7268 (7.0 Kb)Interrupt:11第 4 页 共 5 页eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0E:7F:25:D9:8Binet addr:172.31.0.13 Bcast:172.31.3.255 Mask:255.255.252.0 UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500 Metric:1RX packets:1411 errors:0 dropped :0 overruns:0 frame:0TX packets:47 err

17、ors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000RX 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.通过查看bond0的工作状态查询能详细的掌握bonding的工作状态rootrhas-13 bonding# cat /proc/net/bonding/bond0 bonding.c:v2.4.1 (September 15, 2003) Bonding Mode: load balancing (round-robin) MII Status: up MII Polling Interval (m