「Linux Bond Mode」修訂間的差異

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=== mode 0 循環負載平衡合併頻寬 (balance-rr) Round-robin policy ===
  
=== mode 0 循環負載平衡合併頻寬 (balance-rr) Round-robin policy ===
 
* 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eth1….一直循環下去，直到最後一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；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出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現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送，這樣網絡的吞吐量就會下降
  
* 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eth1….一直循環下去，直到最後一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；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出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現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送，這樣網絡的吞吐量就會下降
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* Linux bonding 會將要發送的封包循序的從任何可用的網卡上面循環發送，因為是循環發送的，所以每張網卡就能夠被充分利用～ 不過，就鳥哥的經驗來看，這種模式的負載平衡方面似乎沒有想像中的好！所以不建議使用。
 
=== mode 1 自動備援模式 (Active-backup) Active-backup policy ===
  
=== mode 1 自動備援模式 (Active-backup) Active-backup policy ===
 
* 只有一個設備處於活動狀態，當一個宕掉另一個馬上由備份轉換為主設備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發生混亂。此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優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，只有一個接口處於工作狀態，在有 N 個網絡接口的情況下，資源利用率為1/N
  
* 只有一個設備處於活動狀態，當一個宕掉另一個馬上由備份轉換為主設備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發生混亂。此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優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，只有一個接口處於工作狀態，在有 N 個網絡接口的情況下，資源利用率為1/N
 
* 這種模式並不會合併頻寬，只會用在連線的容錯而已。
  
* 這種模式並不會合併頻寬，只會用在連線的容錯而已。
 
=== mode 2 平衡策略 (balance-xor) XOR policy ===
  
=== mode 2 平衡策略 (balance-xor) XOR policy ===
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* 基於指定的傳輸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，此模式提供負載平衡和容錯能力
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=== mode 3 廣播策略 broadcast ===
  
=== mode 3 廣播策略 broadcast ===
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* 在每個slave接口上傳輸每個數據包，此模式提供了容錯能力
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=== mode 4 LACP 鏈路聚合模式 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation ===
  
=== mode 4 LACP 鏈路聚合模式 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation ===
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* 創建一個聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設定。根據802.3ad規範將多個slave工作在同一個激活的聚合體下。
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* 外出流量的slave選舉是基於傳輸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。需要註意的 是，並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章節提及的包亂序問題。不同的實現可能會有不同的適應性。
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* 必要條件：
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*: 條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率和雙工設定
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*: 條件2：switch(交換機)支持IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation
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*: 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
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* 這種模式算是業界的標準支援吧！妳的 bonding 網卡啟動在這種模式下，然後讓串接到這些網卡的 switch 埠口設定好 LACP 群組， 這樣就能夠達成與 LACP 相同的頻寬倍增功能！這種模式得要有支援網管且提供 LACP 設定的 switch 才行！這種模式可以同時提供合併頻寬與網路容錯！
 
=== mode 5 自動調整傳輸負載平衡 (balance-tlb) Adaptive transmit load balancing ===
  
=== mode 5 自動調整傳輸負載平衡 (balance-tlb) Adaptive transmit load balancing ===
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* 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。
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* 該模式的必要條件：ethtool支持獲取每個slave的速率
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* 在傳送方面，這種模式會將封包分散在各個可用的 bonding 網卡上送出，因此傳送才能夠達到合併頻寬。不過在接收封包時， 由於考慮到 switch 的 MAC 記憶能力，因此僅有一個網卡的 MAC 會被紀錄於 switch 上頭，簡單的說，就是僅有一張網卡會用於接收！ 除非該接收網卡掛點， 否則其他網卡不會被用在接收上。這種模式也算挺適合用在『主要在發送資料給用戶端的 Server 』上， 如果 server 也要負責大量資料的接收，恐怕就不是這麼適合了。
 
=== mode 6 自動調整全負載平衡 (balance-alb) Adaptive load balancing ===
  
=== mode 6 自動調整全負載平衡 (balance-alb) Adaptive load balancing ===
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* 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協商實現的。bonding驅動截獲本機發送的ARP應答，並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。
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* 來自服務器端的接收流量也會被均衡。當本機發送ARP請求時，bonding驅動把對端的IP信息從ARP包中復制並保存下來。當ARP應答從對端到達 時，bonding驅動把它的硬件地址提取出來，並發起一個ARP應答給bond中的某個slave。使用ARP協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後，接收流量將會全部流向當前的slave。這個問題可以通過給所有的對端發送更新 （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
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* 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發起ARP應答。下面介紹的updelay參數必須被設置為某個大於等於switch(交換機)轉發延時的值，從而保證發往對端的ARP應答不會被switch(交換機)阻截。
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* 必要條件：
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*: 條件1：ethtool支持獲取每個slave的速率；
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*: 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
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* 這個模式包括了模式 5，除了傳送可以合併頻寬之外，連接收也可以合併頻寬了。當伺服器要傳資料出去給用戶端時，bonding 模組會主動的攔截封包， 並透過 ARP 協商機制 (ARP 就是透過 IP 去找出 MAC 的通訊協定)，將不同的網卡要送出到同一個用戶端的封包，都改寫成單一一個固定的發送端 MAC 位址， 如此一來，發送有合併頻寬的功能了，但接收卻還是只有一個 MAC 而已對吧？那怎麼說接收有合併頻寬的負載平衡機制呢？
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* 原因是這樣的：當有資料封包要送出到多個不同的用戶端時，此模式的 bonding 模組就會透過 ARP 協商機制，找出 bonding 管理的比較閒置的網卡 MAC 分配給下個用戶端，如此一來，不同的用戶端回傳給伺服器的資料，就可以透過不同的網卡來接收，就能達到接收也合併頻寬的功能了。
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* 這個模式不需要特別的 switch 支援，而且設定簡單，可以在接收、傳送都達成合併頻寬的能力，且也具有基本的網路容錯功能！
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於 2021年10月31日 (日) 02:38 的最新修訂

mode 0 循環負載平衡合併頻寬 (balance-rr) Round-robin policy

  • 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eth1….一直循環下去，直到最後一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；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出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現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送，這樣網絡的吞吐量就會下降
  • Linux bonding 會將要發送的封包循序的從任何可用的網卡上面循環發送，因為是循環發送的，所以每張網卡就能夠被充分利用～ 不過，就鳥哥的經驗來看，這種模式的負載平衡方面似乎沒有想像中的好！所以不建議使用。

mode 1 自動備援模式 (Active-backup) Active-backup policy

  • 只有一個設備處於活動狀態，當一個宕掉另一個馬上由備份轉換為主設備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發生混亂。此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優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，只有一個接口處於工作狀態，在有 N 個網絡接口的情況下，資源利用率為1/N
  • 這種模式並不會合併頻寬，只會用在連線的容錯而已。

mode 2 平衡策略 (balance-xor) XOR policy

  • 基於指定的傳輸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，此模式提供負載平衡和容錯能力

mode 3 廣播策略 broadcast

  • 在每個slave接口上傳輸每個數據包，此模式提供了容錯能力

mode 4 LACP 鏈路聚合模式 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation

  • 創建一個聚合組，它們共享同樣的速率和雙工設定。根據802.3ad規範將多個slave工作在同一個激活的聚合體下。
  • 外出流量的slave選舉是基於傳輸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。需要註意的 是，並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章節提及的包亂序問題。不同的實現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
  • 這種模式算是業界的標準支援吧！妳的 bonding 網卡啟動在這種模式下，然後讓串接到這些網卡的 switch 埠口設定好 LACP 群組， 這樣就能夠達成與 LACP 相同的頻寬倍增功能！這種模式得要有支援網管且提供 LACP 設定的 switch 才行！這種模式可以同時提供合併頻寬與網路容錯！

mode 5 自動調整傳輸負載平衡 (balance-tlb) Adaptive transmit load balancing

  • 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。
  • 該模式的必要條件：ethtool支持獲取每個slave的速率
  • 在傳送方面，這種模式會將封包分散在各個可用的 bonding 網卡上送出，因此傳送才能夠達到合併頻寬。不過在接收封包時， 由於考慮到 switch 的 MAC 記憶能力，因此僅有一個網卡的 MAC 會被紀錄於 switch 上頭，簡單的說，就是僅有一張網卡會用於接收！ 除非該接收網卡掛點， 否則其他網卡不會被用在接收上。這種模式也算挺適合用在『主要在發送資料給用戶端的 Server 』上， 如果 server 也要負責大量資料的接收，恐怕就不是這麼適合了。

mode 6 自動調整全負載平衡 (balance-alb) Adaptive load balancing

  • 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協商實現的。bonding驅動截獲本機發送的ARP應答，並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。
  • 來自服務器端的接收流量也會被均衡。當本機發送ARP請求時，bonding驅動把對端的IP信息從ARP包中復制並保存下來。當ARP應答從對端到達 時，bonding驅動把它的硬件地址提取出來，並發起一個ARP應答給bond中的某個slave。使用ARP協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後，接收流量將會全部流向當前的slave。這個問題可以通過給所有的對端發送更新 （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發起ARP應答。下面介紹的updelay參數必須被設置為某個大於等於switch(交換機)轉發延時的值，從而保證發往對端的ARP應答不會被switch(交換機)阻截。
  • 必要條件：
    條件1：ethtool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
  • 這個模式包括了模式 5，除了傳送可以合併頻寬之外，連接收也可以合併頻寬了。當伺服器要傳資料出去給用戶端時，bonding 模組會主動的攔截封包， 並透過 ARP 協商機制 (ARP 就是透過 IP 去找出 MAC 的通訊協定)，將不同的網卡要送出到同一個用戶端的封包，都改寫成單一一個固定的發送端 MAC 位址， 如此一來，發送有合併頻寬的功能了，但接收卻還是只有一個 MAC 而已對吧？那怎麼說接收有合併頻寬的負載平衡機制呢？
  • 原因是這樣的：當有資料封包要送出到多個不同的用戶端時，此模式的 bonding 模組就會透過 ARP 協商機制，找出 bonding 管理的比較閒置的網卡 MAC 分配給下個用戶端，如此一來，不同的用戶端回傳給伺服器的資料，就可以透過不同的網卡來接收，就能達到接收也合併頻寬的功能了。
  • 這個模式不需要特別的 switch 支援，而且設定簡單，可以在接收、傳送都達成合併頻寬的能力，且也具有基本的網路容錯功能！
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