Linux配置网络分组

实现方式

• Bonding
• 网络组Network Teaming

环境

Bonding

https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/bonding.txt

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简介

Linux bonding驱动程序提供了一种用于将多个网络接口聚合为单个逻辑“绑定”接口的方法。 绑定接口的行为取决于模式。 一般来说，模式提供热备用或负载平衡服务。此外，可以执行链路完整性监视

工作模式

共7种（0-6）模式。默认是balance-rr（循环）

Mode0（balance-rr）循环策略：从第一个可用的从属设备到最后一个从属设备按顺序传输数据包。 此模式提供负载平衡和容错能力。

Mode1（active-backup）主动-备份策略：绑定中只有一个从属处于活动状态。当且仅当活动的从站发生故障时，其他从站才变为活动状态。绑定的MAC地址在外部仅在一个端口（网络适配器）上可见，以避免混淆交换机。

Mode2（balance-xor）：为容错和负载平衡设置XOR（异或）策略。 使用此方法，接口会将传入请求的MAC地址与其中一个从NIC的MAC地址进行匹配。 一旦建立了链接，便从第一个可用接口开始依次发出传输。

Mode3（broadcast）广播策略：在所有从属接口上传输所有内容。 此模式提供容错能力。

Mode4（802.3ad）：设置IEEE802.3ad动态链接聚合策略。创建共享相同速度和双工设置的聚合组。在活动聚合器中的所有从属上发送和接收。需要符合802.3ad要求的开关

Mode5（balance-tlb）：设置传输负载平衡（TLB）策略以实现容错和负载平衡。 根据每个从接口上的当前负载分配传出流量。 当前从站接收到传入流量。 如果接收方从站发生故障，则另一个从站将接管发生故障的从站的MAC地址。

Mode6（balance-alb）：设置和活动负载平衡（ALB）策略用于容错和负载平衡。 包括IPV4流量的发送和接收以及负载平衡。 通过ARP协商实现接收负载平衡

配置

通过nmcli命令实现

查看已添加的eth0、eth2网卡状态

[root@CentOS7 ~]# nmcli dev status
DEVICE  TYPE      STATE         CONNECTION 
eth0    ethernet  disconnected  --         
eth2    ethernet  disconnected  --

1）使用主备（active-backup）模式添加bonding接口

[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type bond con-name bond01 ifname bond0 mode active-backup 
Connection 'bond01' (ca0305ce-110c-4411-a48e-5952a2c72716) successfully added.

2)添加slave接口

[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type bond-slave con-name bond01-slave0 ifname eth0 master bond0
Connection 'bond01-slave0' (5dd5a90c-9a2f-4f1d-8fcc-c7f4b333e3d2) successfully added.
[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type bond-slave con-name bond01-slave1 ifname eth2 master bond0
Connection 'bond01-slave1' (a8989d38-cc0b-4a4e-942d-3a2e1eb8f95b) successfully added.

注：如果不为slave接口提供连接名，则该名称是类型加接口名称构成

3）启动slave接口

[root@CentOS7 ~]# nmcli con up bond01-slave0 
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/14)
[root@CentOS7 ~]# nmcli con up bond01-slave1
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/15)

4）启动bond接口

[root@CentOS7 ~]# nmcli con up bond01
Connection successfully activated (master waiting for slaves) (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/16)

5）查看bond状态

[root@CentOS7 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0 
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: None
Currently Active Slave: eth0
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0

Slave Interface: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:08:2a:73
Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth2
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: 00:0c:29:08:2a:7d
Slave queue ID: 0

可以从上面的结果中发现当前active slave是eth0

6）测试
在另一台Linux主机ping本机的bond0接口ip，然后人为地断掉eth0网卡，看是否会发生主备切换
查看本机bond0接口ip

[root@CentOS7 ~]# ip ad show dev bond0|sed -rn '3s#.* (.*)/24.*#\1#p'
192.168.8.129

[root@CentOS6 ~]# ping 192.168.8.129
PING 192.168.8.129 (192.168.8.129) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.600 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.712 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=3 ttl=64 time=2.20 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.986 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.432 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=8 ttl=64 time=0.700 ms
64 bytes from 192.168.8.129: icmp_seq=9 ttl=64 time=0.571 ms
^C
--- 192.168.8.129 ping statistics ---
9 packets transmitted, 7 received, 22% packet loss, time 8679ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.432/0.887/2.209/0.562 ms

在另一台主机ping的时候，断掉eth0网卡发现中间丢了两个包

[root@CentOS7 ~]# cat /proc/net/bonding/bond0 
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: None
Currently Active Slave: eth2
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0

Slave Interface: eth0
MII Status: down
Speed: Unknown
Duplex: Unknown
Link Failure Count: 4
Permanent HW addr: 00:0c:29:08:2a:73
Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth2
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 2
Permanent HW addr: 00:0c:29:08:2a:7d
Slave queue ID: 0

查看当前的active slave是eth2，说明主备切换成功

MII Polling Interval (ms)：指定（以毫秒为单位）MII链接监视发生的频率。如果需要高可用性，这很有用，因为MII用于验证NIC是否处于活动状态

nmcli命令配置完后自动生成的配置文件

[root@CentOS7 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@CentOS7 network-scripts]# ls ifcfg-bond*
ifcfg-bond01  ifcfg-bond-slave-eth0  ifcfg-bond-slave-eth2

[root@CentOS7 network-scripts]# cat ifcfg-bond01 
BONDING_OPTS=mode=active-backup
TYPE=Bond
BONDING_MASTER=yes
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=bond01
UUID=e5369ad8-2b8b-4cc1-aca2-67562282a637
DEVICE=bond0
ONBOOT=yes

[root@CentOS7 network-scripts]# cat ifcfg-bond-slave-eth0 
TYPE=Ethernet
NAME=bond01-slave0
UUID=f6ed385e-e1ae-487d-b36a-43b13ac3f84f
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
MASTER_UUID=e5369ad8-2b8b-4cc1-aca2-67562282a637
MASTER=bond0
SLAVE=yes

bond01-slave1的配置文件和此文件基本一样

网络组Network Teaming

简介

• network team以实现Linux服务器的高可用性
• 链路聚合是将两个或多个网络接口组合为一个单元的过程。相对于旧版本bonding技术，team的两个主要优点如下：
  冗余：可提高网络可用性
  负载均衡：可提高网络效率
• 网络组由内核驱动和teamd守护进程实现

Teaming的概念和术语

• teamd：一个应用程序守护程序，它使用libteam库来实现负载平衡和循环逻辑。 它通过Unix域套接字监听和通信。
• teamdctl：该实用程序用于控制使用D-bus的teamd的运行实例。 它可以在运行时用于读取配置，链接监视程序的状态，检查和更改端口的状态，添加和删除端口以及在活动状态和备份状态之间更改端口。
• runners：单独的代码单元，可实现各种负载共享和备份方法所独有的功能，例如轮询。 用户在JSON格式配置文件中指定运行器，然后在创建实例时将代码编译为teamd实例。

Team运行模式

broadcast（广播）：数据通过所有端口传输
active-backup（主动备份）：使用一个端口或链接，而将其他端口或链接保留为备份
round-robin（轮询）：数据依次在所有端口上传输
loadbalance（负载均衡）：具有活动的Tx负载平衡和基于BPF的Tx端口选择器
lacp：实现802.3ad链路聚合控制协议

配置

通过nmcli命令实现

1）查看已添加的eth0、eth2网卡状态

[root@CentOS7 ~]# nmcli dev status
DEVICE  TYPE      STATE         CONNECTION 
eth0    ethernet  disconnected  --         
eth2    ethernet  disconnected  --

2)使用主备（activebackup）模式添加名为team0的网络组接口

[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type team ifname team0 con-name team0 config '{"runner":{"name":"activebackup"}}'
Connection 'team0' (28b4e208-339f-4eb2-ae0f-6b07621e7685) successfully added.

3）添加从属网络到名为team0的网络组

[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type team-slave ifname eth0 con-name team0-slave0 master team0
Connection 'team0-slave0' (3c1b3008-ebeb-4e2d-9790-30111f1e1271) successfully added.
[root@CentOS7 ~]# nmcli con add type team-slave ifname eth2 con-name team0-slave1 master team0

4）启动网络组和从属网络

[root@CentOS7 ~]# nmcli con up team0
[root@CentOS7 ~]# nmcli con up team0-slave0
[root@CentOS7 ~]# nmcli con up team0-slave1
[root@CentOS7 ~]# nmcli dev status
DEVICE  TYPE      STATE      CONNECTION   
team0   team      connected  team0        
eth0    ethernet  connected  team0-slave0 
eth2    ethernet  connected  team0-slave1 

5）查看网络组状态

[root@CentOS7 ~]# teamdctl team0 state
setup:
  runner: activebackup
ports:
  eth0
    link watches:
      link summary: up
      instance[link_watch_0]:
        name: ethtool
        link: up
        down count: 0
  eth2
    link watches:
      link summary: up
      instance[link_watch_0]:
        name: ethtool
        link: up
        down count: 0
runner:
  active port: eth0

6）测试

nmcli命令配置完后自动生成的配置文件

[root@CentOS7 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@CentOS7 network-scripts]# ls ifcfg-team0*

[root@CentOS7 network-scripts]# grep -v "^IPV6" ifcfg-team0
TEAM_CONFIG="{\"runner\":{\"name\":\"activebackup\"}}"
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=team0
UUID=28b4e208-339f-4eb2-ae0f-6b07621e7685
DEVICE=team0
ONBOOT=yes
DEVICETYPE=Team

[root@CentOS7 network-scripts]# cat ifcfg-team0-slave0 
NAME=team0-slave0
UUID=3c1b3008-ebeb-4e2d-9790-30111f1e1271
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
TEAM_MASTER=team0
DEVICETYPE=TeamPort

[root@CentOS7 network-scripts]# cat ifcfg-team0-slave1
NAME=team0-slave1
DEVICE=eth2
ONBOOT=yes
TEAM_MASTER=team0