下文給大家?guī)頌楹尉W(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(wǎng)上有很多書籍，今天我們就用創(chuàng)新互聯(lián)在行業(yè)內(nèi)累計的經(jīng)驗來做一個解答。
為陽谷等地區(qū)用戶提供了全套網(wǎng)頁設(shè)計制作服務(wù)，及陽谷網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營業(yè)務(wù)為網(wǎng)站制作、網(wǎng)站建設(shè)、陽谷網(wǎng)站設(shè)計，以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站，并提供域名空間備案等一條龍服務(wù)，秉承以專業(yè)、用心的態(tài)度為用戶提供真誠的服務(wù)。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(guān)鍵型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不僅數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)服務(wù)一定要具有負載均衡能力及高可用性。數(shù)據(jù)吞吐量大，很多人就說了，這個簡單，在我們的關(guān)鍵業(yè)務(wù)云服務(wù)器上多裝幾張網(wǎng)卡，均衡負載也就可以了。但是如果多網(wǎng)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(wǎng)卡離線的情況時，還需要重新連接另一IP的網(wǎng)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(shè)備既能使用多網(wǎng)卡均衡負載，又可以使用同一個IP對外服務(wù)。有，那么今天就給大家分享一下，如何實現(xiàn)多網(wǎng)卡綁定同一IP，既能負載均衡又可以實現(xiàn)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高可用性。
一、環(huán)境需求
交換機設(shè)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(wǎng)卡設(shè)備：兩張網(wǎng)卡
操作操作：Centos6.8
服務(wù)需求：停用NetworkManager服務(wù)
二、Bonding技術(shù)
將多塊網(wǎng)卡綁定同一IP地址對外提供服務(wù)，可以實現(xiàn)高可用或者負載均衡。當然，直接給兩塊網(wǎng)卡設(shè)置同一IP地址是不可能的。通過bonding技術(shù)，我們可以將兩塊網(wǎng)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(wù)了。
三、Bonding的工作模式（7種模式）
mode 0：(balance-rr) Round-robin policy（平衡輪轉(zhuǎn)策略）
特點：傳輸數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包從不同的接口發(fā)出的話，中途再經(jīng)過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包無序到達的問題，而無序到達的數(shù)據(jù)包需要重新要求被發(fā)送，這樣網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目標MAC地址) %slave數(shù)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(shù)據(jù)包，此模式提供了容錯能力，但會加大網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(shè)定。根據(jù)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(yīng)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(yīng)性。
必要條件：
條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率和雙工設(shè)定
條件2：switch(交換機)支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation
條件3：大多數(shù)switch(交換機)需要經(jīng)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(jù)當前的負載（根據(jù)速度計算）分配外出流量。如果正在接受數(shù)據(jù)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(yīng)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(qū)動截獲本機發(fā)送的ARP應(yīng)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(wù)器端的接收流量也會被均衡。當本機發(fā)送ARP請求時，bonding驅(qū)動把對端的IP信息從ARP包中復(fù)制并保存下來。當ARP應(yīng)答從對端到達時，bonding驅(qū)動把它的硬件地址提取出來，并發(fā)起一個ARP應(yīng)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(xué)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(yīng)答）來解決，應(yīng)答中包含他們獨一無二的硬件地址，從而導(dǎo)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(yīng)答。下面介紹的updelay參數(shù)必須被設(shè)置為某個大于等于switch(交換機)轉(zhuǎn)發(fā)延時的值，從而保證發(fā)往對端的ARP應(yīng)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(qū)動支持設(shè)置某個設(shè)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(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用比較多的也就mode0、mode1、mode6，其它應(yīng)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(wǎng)絡(luò)服務(wù)就可以
第一步：建立雙網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)服務(wù)（確保NetworkManager服務(wù)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(wǎng)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(wǎng)卡綁定的Centos6，隨便停用其中的任意一張網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)卡2 ，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)卡2，停用網(wǎng)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(wǎng)卡2 、停用網(wǎng)卡1 后，網(wǎng)絡(luò)依然正常連通，即使有丟的，也就丟兩三個，對外服務(wù)不會有什么大影響，我這里停用任意一張網(wǎng)卡，都沒有丟包的情況。
所以說mode1模式隨便那張網(wǎng)卡故障，都可以正常提供服務(wù)，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(zhuǎn)策略（mode0）在不經(jīng)過交換機的情況下只能允許網(wǎng)卡2故障，如果兩張網(wǎng)卡分別接兩個支持動態(tài)鏈路聚合的交換機時，兩張網(wǎng)卡中的任意一張都允許隨時故障，所以說輪轉(zhuǎn)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(wǎng)卡跨接在支持動態(tài)鏈路聚合功能的交換機的兩側(cè)
[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(yīng)性負載均衡策略（mode6）本策略和平衡輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，而且兩張網(wǎng)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(cè)，兩張網(wǎng)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(zhuǎn)策略（mode0）必須要是兩張網(wǎng)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(chǎn)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(wǎng)卡分別接不同的交換機，網(wǎng)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(shè)的代價也就更高了。mode6的兩張網(wǎng)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(nèi)網(wǎng)的服務(wù)，是可以考慮mode6的。
看了以上關(guān)于為何網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(shù)工程師解答的，創(chuàng)新互聯(lián)技術(shù)工程師在行業(yè)內(nèi)擁有十幾年的經(jīng)驗了。
另外有需要云服務(wù)器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)scvps.cn，海內(nèi)外云服務(wù)器15元起步，三天無理由+7*72小時售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器、高防服務(wù)器、香港服務(wù)器、美國服務(wù)器、虛擬主機、免備案服務(wù)器”等云主機租用服務(wù)以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡單易用、服務(wù)可用性高、性價比高”等特點與優(yōu)勢，專為企業(yè)上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應(yīng)用場景需求。
重慶分公司
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