服务器多网卡绑定与交换机链路聚合对接探讨
服务器多网卡绑定
与交换机链路聚合对接探讨
--综合支持部王光明目前服务器的多网卡绑定技术在企业网中得到了广泛应用，常见为双网卡绑定，绑定后既能增加网络带宽，同时又能做相应的冗余，可以说是好处多多。因为linux下的双网卡绑定无需第三方的驱动支持，所以一般企业都会使用linux操作系统下自带的网卡绑定模式。当然现在网卡产商也会出一些针对windows操作系统网卡管理软件来做网卡绑定（例如intel网卡驱动）。
以下我们对linux多网卡绑定的原理及交换机则需要作的配置进行探讨。
linux有七种网卡绑定模式：
1.round robin
2.active-backup
3.load balancing (xor)
4.fault-tolerance (broadcast)
https://www.360docs.net/doc/cf11522397.html,cp（802.3ad）
6.transmit load balancing
7.adaptive load balancing。
第一种：mode 0 Round robin
标准文档定义：
round-robin policy: Transmit packets in sequential order from the first available slave through the last. This mode provides load balancing and fault tolerance.
特点：
所有链路处于负载均衡状态，轮询方式往每条链路发送报文，基于per packet 方式发送。
这模式的特点增加了带宽，同时支持容错能力，当有链路出问题，会把流量切换到正常的链路上。
多张网卡采用同一个IP，同一个MAC工作。因为是per packet方式，所以当数据到达对端可能会产生乱序。为了尽量避免乱序，此模式只允许相同速率的网卡进行绑定。
对应交换机的配置：
从实现原理上看，两条链路所使用的是同一个IP，同一个MAC，那么交换机记录表项时，必须将两个物理口当做一个口来记录，所以需要配置静态的链路聚合（port channel或port trunk）来与服务器配合。
第二种：mode 1 active-backup
标准文档定义：
Active-backup policy: Only one slave in the bond is active. A different slave becomes active if, and only if, the active slave fails. The bond’s MAC address is externally visible on only one port (network adapter) to avoid confusing the switch. This mode provides fault tolerance. The primary option affects the behavior of this mode.
特点：
一个端口处于主状态，一个处于从状态，所有流量都在主链路上处理，从不会有任何流量。当主端口down掉时，进行主备切换。
同一时间只有一条链路在工作，只能增强可靠性，无法增加链路带宽。
对应交换机的配置：
从实现原理上来看，此机制类似我司（H3C）的smart link，当主链路故障时，可进行切换，因为线路故障导致了交换机接口down，所以MAC表及ARP表
自动刷新，无需交换机做配置。
同是也存在一种弊端，如果主链路故障，但没有导致交换机接口down，那么由于MAC表及ARP表不能立即刷新，数据转发将会出现一段时间的中断。
第三种：mode 2 load balancing (xor)
标准文档定义：
XOR policy: Transmit based on [(source MAC address XOR'd with destination MAC address) modulo slave count]. This selects the same slave for each destination MAC address. This mode provides load balancing and fault tolerance.
特点：
该模式可理解为源MAC目的MAC hash，同一条流总是从同一条路径上转发，解决了报文乱序的问题，并且一定程度上增加了带宽。与RR模式（mode 0）一样，多张网卡使用同一个IP同一个MAC。
此种模式只适用于同一个二层网络中的相互访问，如果数据是通过网关转发，则不会有负载均衡的效果。
对应交换机的配置：
从实现原理上看，此模式与mode0一样，需要配置静态的链路聚合（port channel或port trunk）来与服务器配合。
第四种：mode 3 fault-tolerance (broadcast)
标准文档定义：
Broadcast policy: transmits everything on all slave interfaces. This mode provides fault tolerance.
特点:
这种模式的特点是一个报文会复制多份往bond下的多个接口分别发送出去,当有对端交换机失效，我们感觉不到任何downtime,但此法过于浪费资源;不过
这种模式有很好的容错机制。此模式适用于金融行业，因为他们需要高可靠性
的网络，不允许出现任何问题。
对应交换机的配置：
由于此种模式不同链路上的报文完全相同，连接到同一交换机没有太大的意义，一般都会将两条链路连接到两台不同交换机上，达到高可靠的效果，交换
机上不需做配置。
第五种：mode 4 lacp
标准文档定义：
IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Creates aggregation groups that share the same speed and duplex settings. Utilizes all slaves in the active aggregator according to the 802.3ad specification. Pre-requisites: 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving.the speed and duplex of each slave. 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Most switches will require some type of configuration to enable 802.3ad mode.
特点：
802.3ad模式是IEEE标准，也就是常说的LACP协议，与mode2类似，采用逐流方式负载，可通过协议交互进行链路故障检测，避免了mode2模式中因交换机接口不down导致的数据中断。
对应交换机的配置：
交换机上配置链路聚合，并且启用LACP协议。
第六种：mode5 t ransmit load balancing
标准文档定义：
Adaptive transmit load balancing: channel bonding that does not require any special switch support. The outgoing traffic is distributed according to the current load (computed relative to the speed) on each slave. Incoming traffic is received by the current slave. If the receiving slave fails, another slave takes over the MAC address of the failed receiving slave. Prerequisite: Ethtool support in the base drivers for retrieving the speed of each slave.
特点：
此模式中，多条链路采用自己的真实MAC进行工作，允许速率同的网卡进行绑定。只会通过主链路的MAC地址响应ARP，所以入方向的流量只会在一条链路上转发。
此模式只能均衡出方向的流量，虽然也是根据MAC进行均衡，但算法更加智能，可以针对不同速率接口的负载情况合理的分配带宽。但对于需要网关转发的数据及入方向的数据，无法实现负载。
对应交换机的配置：
交换机上只需保证接口在同一VLAN下即可，无需其他配置。（只限于二层交换机）
第七种：mode6 adaptive load balancing
特点：
该模式是mode5的改进版，不同ARP的请求，bond驱动将会以不同网卡的实际MAC进行响应，从而实现了入方向的负载均衡。并且不需要交换机的支持（只限于二层交换机）。此种模式同样允许不同速率的网卡进行绑定。
网上资料中会提到，mode5及mode6方式不需要交换机的支持，这种说法是片面的，这里只能说不需要二层交换机的支持。mode5及mode6方式不能与业界大多数的三层交换机配合使用，因为mode5及mode6的ARP应答机制会导致交换机MAC表及ARP表异常，导致跨网的流量不通。
对应交换机的配置：
交换机上只需保证接口在同一VLAN下即可，无需其他配置。（只限于二层交换机）