下文給大家?guī)頌楹尉W絡服務一定要具有負載均衡能力及高可用性，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用創(chuàng)新互聯(lián)在行業(yè)內累計的經驗來做一個解答。

為陽谷等地區(qū)用戶提供了全套網頁設計制作服務，及陽谷網站建設行業(yè)解決方案。主營業(yè)務為網站制作、網站建設、陽谷網站設計，以傳統(tǒng)方式定制建設網站，并提供域名空間備案等一條龍服務，秉承以專業(yè)、用心的態(tài)度為用戶提供真誠的服務。我們深信只要達到每一位用戶的要求，就會得到認可，從而選擇與我們長期合作。這樣，我們也可以走得更遠！

很多時候，企業(yè)里面的一些關鍵型網絡服務，不僅數據吞吐量相當大，而且還不允許隨便離線的，所以就要求我們的網絡服務一定要具有負載均衡能力及高可用性。數據吞吐量大，很多人就說了，這個簡單，在我們的關鍵業(yè)務云服務器上多裝幾張網卡，均衡負載也就可以了。但是如果多網卡，多IP，不僅浪費了IP資源，更麻煩的是在客戶訪問的過程中如果出現(xiàn)了某張網卡離線的情況時，還需要重新連接另一IP的網卡才能繼續(xù)會話，這是一件很頭疼的事，有沒有一個兩全其美的辦法了。讓我們的設備既能使用多網卡均衡負載，又可以使用同一個IP對外服務。有，那么今天就給大家分享一下，如何實現(xiàn)多網卡綁定同一IP，既能負載均衡又可以實現(xiàn)實現(xiàn)網絡服務的高可用性。

一、環(huán)境需求

交換機設備：兩臺支持動態(tài)鏈聚合功能的交換機或者一臺普通交換機

網卡設備：兩張網卡

操作操作：Centos6.8

服務需求：停用NetworkManager服務

二、Bonding技術

將多塊網卡綁定同一IP地址對外提供服務，可以實現(xiàn)高可用或者負載均衡。當然，直接給兩塊網卡設置同一IP地址是不可能的。通過bonding技術，我們可以將兩塊網卡的MAC地址修改為一樣的，這樣就可以使用同一IP連續(xù)外提供服務了。

三、Bonding的工作模式（7種模式）

mode 0：(balance-rr) Round-robin policy（平衡輪轉策略）

特點：傳輸數據包順序是依次傳輸（即：第1個包走eth0，下一個包就走eth3....一直循環(huán)下去，直到最后一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和高可用性（容錯能力），但是我們知道如果一個連接或者會話的數據包從不同的接口發(fā)出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現(xiàn)數據包無序到達的問題，而無序到達的數據包需要重新要求被發(fā)送，這樣網絡的吞吐能力就會下降

mode 1：(active-backup) Active-backup policy（活動-備份策略）

特點：當一個活動SLAVE連接失敗時，會主動激活另一個備用SLAVE,綁定的MAC地址僅有一個是對外有效的，以免讓交換機產生混亂。此模式只提供了高可用性（容錯能力），由此可見此算法的優(yōu)點是可以提供高網絡連接的可用性，但是它的資源利用率較低，只有一個接口處于工作狀態(tài)，在有N個網絡接口的情況下，資源利用率為1/N

mode 2：(balance-xor) XOR policy（平衡策略）

特點：基于指定的傳輸HASH策略傳輸數據包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標MAC地址) %slave數量。其他的傳輸策略可以通過xmit_hash_policy選項指定，此模式提供負載均衡和容錯能力

mode 3：(broadcast)廣播策略

特點：在每個slave接口上傳輸每個數據包，此模式提供了容錯能力，但會加大網絡設備的吞吐量

mode 4：(IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation)動態(tài)鏈接聚合

特點：創(chuàng)建一個聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設定。根據802.3ad規(guī)范將多個slave工作在同一個激活的聚合體下。

外出流量的slave選舉是基于傳輸hash策略，該策略可以通過xmit_hash_policy選項從缺省的XOR策略改變到其他策略。需要注意的是，并不是所有的傳輸策略都是802.3ad適應的，尤其考慮到在802.3ad標準43.2.4章節(jié)提及的包亂序問題。不同的實現(xiàn)可能會有不同的適應性。

必要條件：

條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率和雙工設定

條件2：switch(交換機)支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation

條件3：大多數switch(交換機)需要經過特定配置才能支持802.3ad模式

mode 5：(balance-tlb) Adaptive transmit load balancing（適配器傳輸負載均衡）

特點：不需要任何特別的switch(交換機)支持的通道bonding。在每個slave上根據當前的負載（根據速度計算）分配外出流量。如果正在接受數據的slave出故障了，另一個slave接管失敗的slave的MAC地址，此模式提供了負載均衡能力。

必要條件：ethtool必須支持獲取每個slave的速率

mode 6：(balance-alb) Adaptive load balancing（適配器適應性負載均衡）

特點：該模式包含了balance-tlb模式，同時加上針對IPV4流量的接收負載均衡(receive load balance, rlb)，而且不需要任何switch(交換機)的支持。接收負載均衡是通過ARP協(xié)商實現(xiàn)的。bonding驅動截獲本機發(fā)送的ARP應答，并把源硬件地址改寫為bond中某個slave的唯一硬件地址，從而使得不同的對端使用不同的硬件地址進行通信，此模式提供負載均衡，也提供高可用性（容錯能力）。

來自服務器端的接收流量也會被均衡。當本機發(fā)送ARP請求時，bonding驅動把對端的IP信息從ARP包中復制并保存下來。當ARP應答從對端到達時，bonding驅動把它的硬件地址提取出來，并發(fā)起一個ARP應答給bond中的某個slave。使用ARP協(xié)商進行負載均衡的一個問題是：每次廣播 ARP請求時都會使用bond的硬件地址，因此對端學習到這個硬件地址后，接收流量將會全部流向當前的slave。這個問題通過給所有的對端發(fā)送更新（ARP應答）來解決，應答中包含他們獨一無二的硬件地址，從而導致流量重新分布。當新的slave加入到bond中時，或者某個未激活的slave重新激活時，接收流量也要重新分布。接收的負載被順序地分布（round robin）在bond中最高速的slave上。

當某個鏈路被重新接上，或者一個新的slave加入到bond中，接收流量在所有當前激活的slave中全部重新分配，通過使用指定的MAC地址給每個 client發(fā)起ARP應答。下面介紹的updelay參數必須被設置為某個大于等于switch(交換機)轉發(fā)延時的值，從而保證發(fā)往對端的ARP應答不會被switch(交換機)阻截。

必要條件：

條件1：ethtool必須支持獲取每個slave的速率

條件2：底層驅動支持設置某個設備的硬件地址，從而使得總是有個slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址，同時保證每個bond中的slave都有一個唯一的硬件地址。如果curr_active_slave出故障，它的硬件地址將會被新選出來的curr_active_slave接管

實際生產環(huán)境中應用比較多的也就mode0、mode1、mode6，其它應該場景不多

四、創(chuàng)建實例

我們以創(chuàng)建活動-備份模式為例，演示創(chuàng)建過程，其它模式只需要把mode=｛0-6｝修改一下，再重啟網絡服務就可以

第一步：建立雙網卡綁定文件

[root@Centos6 network-scripts]# vim ifcfg-bond0

[root@Centos6 network-scripts]# cat ifcfg-bond0

DEVCIE=bond0

BOOTPROTO=none

BONDING_OPTS="miimon=100 mode=1"

IPADDR=10.1.253.253

PREFIX=16

[root@Centos6 network-scripts]#

第二步:修改兩張網卡的配置文件

[root@Centos6 network-scripts]# vim ifcfg-eth0

[root@Centos6 network-scripts]# cat ifcfg-eth0

DEVICE=eth0

BOOTPROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes

[root@Centos6 network-scripts]#

[root@Centos6 network-scripts]# vim ifcfg-eth3

[root@Centos6 network-scripts]# cat ifcfg-eth3

DEVICE=eth3

BOOTPROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes

[root@Centos6 network-scripts]#

文件配置基本工作完成，可以進行下一步了

第三步：重啟網絡服務（確保NetworkManager服務是處于停止狀態(tài)的）

[root@Centos6 network-scripts]# service network restart

Shutting down interface bond0:               [  OK  ]

Shutting down loopback interface:              [  OK  ]

Bringing up loopback interface:               [  OK  ]

Bringing up interface bond0:  Determining if ip address 10.1.253.253 is already in use for device bond0...

                             [  OK  ]

[root@Centos6 network-scripts]# ifconfig

bond0   Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:C8:72:26

     inet addr:10.1.253.253  Bcast:10.1.255.255  Mask:255.255.0.0

     inet6 addr: fe80::20c:29ff:fec8:7226/64 Scope:Link

     UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

     RX packets:13897 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

     TX packets:869 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

     collisions:0 txqueuelen:0

     RX bytes:1295315 (1.2 MiB)  TX bytes:84869 (82.8 KiB)

eth0    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:C8:72:26

     UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

     RX packets:12376 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

     TX packets:789 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

     collisions:0 txqueuelen:1000

     RX bytes:1145956 (1.0 MiB)  TX bytes:77363 (75.5 KiB)

eth3    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:C8:72:26

     UP BROADCAST SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

     RX packets:1528 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

     TX packets:80 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

     collisions:0 txqueuelen:1000

     RX bytes:149913 (146.3 KiB)  TX bytes:7506 (7.3 KiB)

lo     Link encap:Local Loopback

     inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0

     inet6 addr: ::1/128 Scope:Host

     UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1

     RX packets:344 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

     TX packets:344 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

     collisions:0 txqueuelen:0

     RX bytes:24240 (23.6 KiB)  TX bytes:24240 (23.6 KiB)

[root@Centos6 network-scripts]#

使用cat /proc/net/bonding/bond0查看當前網卡的工作狀態(tài)

[root@Centos6 ~]# 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:c8:72:26

Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth3

MII Status: up

Speed: 1000 Mbps

Duplex: full

Link Failure Count: 0

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:30

Slave queue ID: 0

[root@Centos6 ~]#

第四步：在Centos7上去ping剛才配置好雙網卡綁定的Centos6，隨便停用其中的任意一張網卡，觀察ping的過程會不會丟包

現(xiàn)在我們在Centos7開啟ping Centos6，一切正常，然后停用Centos6的網卡2后查看ping的過程有沒有丟包情況

[root@Centos6 network-scripts]# 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:c8:72:26

Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth3

MII Status: down

Speed: Unknown

Duplex: Unknown

Link Failure Count: 0

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:30

Slave queue ID: 0

[root@Centos6 network-scripts]#

停用網卡2 ，網絡正常連通，性能差一點機器的話，最多丟兩三個包而矣

再啟動網卡2，停用網卡1，繼續(xù)觀察ping的過程

[root@Centos6 network-scripts]# 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: eth3

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: 1

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:26

Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth3

MII Status: up

Speed: 1000 Mbps

Duplex: full

Link Failure Count: 0

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:30

Slave queue ID: 0

[root@Centos6 network-scripts]#

啟用網卡2 、停用網卡1 后，網絡依然正常連通，即使有丟的，也就丟兩三個，對外服務不會有什么大影響，我這里停用任意一張網卡，都沒有丟包的情況。

所以說mode1模式隨便那張網卡故障，都可以正常提供服務，也就是說具有有高可用性，但是不具有負載均衡能力，資源利用率太低。

五、bonding模式對比

1、平衡輪轉策略（mode0）在不經過交換機的情況下只能允許網卡2故障，如果兩張網卡分別接兩個支持動態(tài)鏈路聚合的交換機時，兩張網卡中的任意一張都允許隨時故障，所以說輪轉模式提供了負載均衡，同時也提供了高可用性，只是需要兩張網卡跨接在支持動態(tài)鏈路聚合功能的交換機的兩側

[root@Centos6 network-scripts]# cat /proc/net/bonding/bond0

Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: load balancing (round-robin)

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:c8:72:26

Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth3

MII Status: down

Speed: Unknown

Duplex: Unknown

Link Failure Count: 1

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:30

Slave queue ID: 0

[root@Centos6 network-scripts]#

2、適配器適應性負載均衡策略（mode6）本策略和平衡輪轉策略（mode0）有相似之處，不同之處是mode6模式不需要交換機支持動態(tài)鏈路聚合功能就可以實現(xiàn)平衡輪轉，而且兩張網卡不用捆綁同一MAC，也就是說可以使用各自的MAC，同時也不需要跨接在交換機的兩側，兩張網卡可以接在同一臺普通的交換機上

[root@Centos6 network-scripts]# cat /proc/net/bonding/bond0

Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: adaptive load balancing

Primary Slave: None

Currently Active Slave: eth3

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: 1

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:26

Slave queue ID: 0

Slave Interface: eth3

MII Status: up

Speed: 1000 Mbps

Duplex: full

Link Failure Count: 0

Permanent HW addr: 00:0c:29:c8:72:30

Slave queue ID: 0

[root@Centos6 network-scripts]#

在這里需要提醒各位的是：平衡輪轉策略（mode0）必須要是兩張網卡各自連接兩臺都支持動態(tài)鏈路聚合功能的交換機時才能驗證出真實效果，虛擬機上實驗環(huán)境不滿足，所以無法驗證。如果實際生產環(huán)境中，即想要有高可用性，同時還具備冗余能力，建議選擇mode0,因為這樣兩張網卡分別接不同的交換機，網卡壞掉了還有另外一塊，交換機壞掉了還有另外一臺，所以是最有保障的，當然環(huán)境建設的代價也就更高了。mode6的兩張網卡是接在同一臺交換機上，如果交換機故障了，所謂的負載均衡與高可用性也就不談了。如果是內網的服務，是可以考慮mode6的。

看了以上關于為何網絡服務一定要具有負載均衡能力及高可用性，如果大家還有什么地方需要了解的可以在創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業(yè)技術工程師解答的，創(chuàng)新互聯(lián)技術工程師在行業(yè)內擁有十幾年的經驗了。

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轉載來源：http://chinadenli.net/article40/cojcho.html

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