linux实现双网卡负载均衡 ——企业高可用网络方案与实践

一、为什么企业需要双网卡负载均衡在企业生产环境中网络可靠性直接关系到业务的连续运行。单网卡架构存在两个核心风险1. 单点故障网卡硬件损坏、网线松动、交换机端口故障都会导致服务器断网业务中断。2. 带宽瓶颈单块千兆网卡理论带宽125MB/s面对高并发文件服务、虚拟化平台、数据库集群等场景往往不够用。双网卡绑定NIC Bonding/Teaming就是解决这两个问题的标准方案——将两块或多块物理网卡虚拟成一块逻辑网卡实现故障冗余和带二、Bonding 的七种工作模式Linux内核自带的 bonding 驱动支持7种模式企业环境最常用的是以下三种模式 | 数字代号 | 原理 | 适用场景mode0balance-rr) | 0 | 轮询策略数据包依次从两块网卡轮流发出 | 需要带宽叠加且交换机支持聚合 || **mode1active-backup** | 1 | 主备模式仅一块网卡工作故障时自动切换 | 纯冗余场景对端交换机无需配置 || **mode6balance-alb** | 6 | 自适应负载均衡发送和接收都做负载分担不需要交换机支持 | 交换机不支持链路聚合时的首选 |本文章以mode6自适应负载均衡为例实现负载均衡三、环境说明| 项目 | 信息 || 操作系统 | CentOS 7| 物理网卡 | ens33、ens36、ens37| 绑定后逻辑接口 | bond0 || Bonding 模式 | mode6adaptive load balancing || IP地址 | 192.168.1.100/122 |先在vm对虚拟机配置三张网卡其中俩张是仅主机一张是NAT以本机为例将仅主机的网段调到192.168.100.0NAT调到192.168.200.0三、配置我们在linux终端将信息配置输入 vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 进入bond0的配置如下图TYPEbond #bond类型 BOOTPROTOstatic #静态ip DEVICEbond0 #网络接口名为bond0 ONBOOTyes #开机自启动 USERCTLno #普通用户是否能控制 IPADDR192.168.100.122 #设置ip PREFIX24 #子网掩码 NAMEbond0 BONDING_MASTERyes #设置bond0为管理其他网卡主设备 BONDING_OPTSmode6 miimon100 #设置mode 6 每100检测一次连接状态然后在配置另外俩个网卡为从属网卡vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36TYPEEthernet #接口类型 DEVICEens36 #设备名称 BOOTPROTOnone #ip获取方式none表示不用dhcp来获取ip走静态 ONBOOTyes #开机自启动 USERCTLno MASTERbond0 #将ens36设置为bond0的从属网卡 SLAVEyes #从属 NAMEbond0-ens36vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37TYPEEthernet BOOTPROTOnone DEVICEens37 ONBOOTyes USERCTLno MASTERbond0 SLAVEyes NAMEbond0-ens37配置好俩个从属网卡后 将bonding驱动加载到bond0内核实现网卡绑定在终端输入vim /etc/modprobe.d/bonding.confalias bond0 bonding其中alias是modprobe内核模块的别名意思为有网卡参与到bond0这个网卡就加载bonding模块后面系统在开机后 modprobe 会去查/etc/modprobe.d/下的配置然后手动输入modprobe bonding让它立即执行输入systemctl restart network 重新启动网络配置完成后查看设备连接状态再查看bond0接口的连接状态 cat /proc/net/bonding/bond0像这样就算是配置成功了其中bond是充当调度ens36 ens37的角色负责流量收发最后可以在操作机终端测试连通性将ens36网卡断掉如果还能继续联通说明ens37被bond0调用了双网卡负载均衡实验成功四、总结企业级双网卡绑定bonding的核心价值是提升带宽利用率和保障网络高可用不同场景会选择不同模式如 mode6 自适应负载均衡、mode4 LACP 链路聚合、mode1 主备是我们学习网络配置的一大重点特别提醒纯无线网卡环境下基本没法正常用 mode6balance-alb模式mode6自适应负载均衡的核心逻辑是通过动态修改从网卡Slave的 MAC 地址来欺骗交换机 / AP让它把进来的流量分摊到不同的网卡上实现 “双向负载均衡”。有线网卡的驱动普遍支持这个特性而绝大多数笔记本无线网卡不管是自带的还是 USB 外接的驱动 / 固件都会锁定 MAC 地址不允许动态修改。一旦无法修改 MAC 地址mode6就会直接失效只剩下发送端的负载均衡