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保持服务器的高可用性是企业级IT 环境的重要因素,其中重要的一点是服务器网络连接的高可用性。利用服务器的网卡绑定技术有助于保证高可用特性并且提高网络性能。
在这里介绍一下Linux 下双网卡绑定实现负载均衡,即将两块网卡虚拟成为一块网卡,这个聚合起来的设备可以看作是一个单独的以太网接口设备,也可以理解为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 内核中也采用这种技术,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。在通常情况下,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 ;但同时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(例如:tcpdump)。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 数据帧,然后把相应的数据帧传送给Bond驱动程序处理。
以下的配置双网卡绑定是在RedHat Linux Enterprise 3.0 的环境下实现的。网卡绑定的前提条件是确保两块网卡具有相同型号的独立芯片组。
下面我们讨论一下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 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 SLAVEMULTICAST 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,当一个网络接口失效时(例如交换机掉电等),不会出现网络中断,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,它能提供两倍的带宽:
[root@rhas 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 的工作状态可以掌握bonding 的具体工作状态:
[root@rhas 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 (ms): 0
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
Multicast Mode: all slaves
Slave Interface: eth1
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0e:7f:25:d9:8a
Slave Interface: eth0
MII Status: up
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0e:7f:25:d9:8b
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