这里写目录标题

链路聚合
- 什么是链路聚合？为什么要进行链路聚合？
- Linux网卡bonding的7种模式
- - 模式一：balance-rr 轮询均衡模式
  - 模式二：active-backup 主备策略模式
  - 模式三：balance-xor 平衡策略
  - 模式四：broadcast 广播策略
  - 模式五：802.3ad
  - 模式六：balance-tlb 适配器传输负载均衡
  - 模式七：balance-alb 适配器适应性负载均衡
- Linux配置Bonding模式
- 交换机链路聚合（Link Aggregation，LA）
- - Link Aggregation
  - Link Aggregation Control Protocol (LACP)
  - - 静态
    - 动态
- Linux网卡bonding与交换机配置关系
- Mellanox交换机配置链路聚合
参考

链路聚合

什么是链路聚合？为什么要进行链路聚合？

链路聚合是一种网络技术，它将多个物理链路（如以太网、无线电连接或其他类型的连接）捆绑在一起形成一个逻辑链路，从而增加网络带宽和容错性。

在链路聚合中，多个物理链路被组合成一个逻辑链路，这个逻辑链路对于网络上的设备来说就像是一个单一的高带宽链路。这种技术可以帮助提高网络的吞吐量和可靠性，因为当一个物理链路出现故障时，其他链路可以继续正常工作，从而避免因单点故障而导致整个网络瘫痪。

链路聚合还可以使网络管理更加简单，因为网络管理员只需要管理一个逻辑链路，而不是多个物理链路。此外，链路聚合可以提高网络的负载均衡能力，因为它可以将网络流量分散到多个物理链路上，从而减轻单个链路的负载压力。

Linux网卡bonding的7种模式

bonding是linux内核自带的模块，它能将Linux系统的多个网卡绑定为一个逻辑端口，同时对外提供一个统一的IP地址，目前bonding模块的工作模式共有七种mode(0~6)。

模式一：balance-rr 轮询均衡模式

mode=0 ，(balance-rr) Round-robin policy 轮询均衡模式

所有链路处于负载均衡状态，轮循环方式（即依次传输：第1个包走eth0，下一个包就走eth1….一直循环下去，直到最后一个传输完毕）往每条链路发送报文，基于per packet方式发送。服务上ping 一个相同地址：1.1.1.1 双网卡的两个网卡都有流量发出。负载到两条链路上，说明是基于per packet方式，进行轮询发送。
这模式的特点是提供负载平衡（增加了带宽），同时支持容错能力，当有链路出问题，会把流量切换到正常的链路上。

模式二：active-backup 主备策略模式

mode=1， (active-backup) Active-backup policy（主备策略模式）

只有一个设备处于活动状态，当一个宕掉另一个马上由备份转换为主设备。mac地址是外部可见得，从外面看来，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交换机)发生混乱。此模式只提供了容错能力；但是它的资源利用率较低，只有一个接口处于工作状态，资源利用率为1/n。
这种模式接入不需要交换机端支持，随便怎么接入都行。

模式三：balance-xor 平衡策略

mode=2,（balance-xor） XOR policy（根据hash的平衡策略）

该模式将限定流量，以保证到达特定对端的流量总是从同一个接口上发出。既然目的地是通过MAC地址来决定的，因此该模式在“本地”网络配置下可以工作得很好。如果所有流量是通过单个路由器（比如 “网关”型网络配置，只有一个网关时，源和目标mac都固定了，那么这个算法算出的线路就一直是同一条，那么这种模式就没有多少意义了。），那该模式就不是最好的选择。和balance-rr一样，交换机端口需要能配置为“port channel”。这模式是通过源和目标mac做hash因子来做xor算法来选路的。此模式提供负载平衡和容错能力。
基于指定的传输HASH策略传输数据包。默认hash算法是： [(source MAC address XOR’d with destination MAC address) modulo slave count]。（XOR：异或），算法可以更改。

模式四：broadcast 广播策略

mode=3，（broadcast）broadcast policy（广播策略）

这种模式的特点是在每个slave接口上传输每个数据包，当有对端交换机失效，我们感觉不到任何downtime，但此法过于浪费资源;但是这种模式有很好的容错机制，适用于金融行业，因为他们需要高可靠性的网络，不允许出现任何问题。

模式五：802.3ad

mode=4，（802.3ad）IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation（IEEE 802.3ad 动态链接聚合）

创建一个聚合组，它们共享同样的速率和双工设定。根据802.3ad规范将多个slave工作在同一个激活的聚合体下。外出流量的slave选择是基于传输hash策略，该策略可以通过xmit_hash_policy选项从缺省的XOR策略改变到其他策略。需要注意的是，并不是所有的传输策略都是802.3ad适应的，尤其考虑到在802.3ad标准43.2.4章节提及的包乱序问题。不同的实现可能会有不同的适应性。
必要条件：
- 条件1：ethtool支持获取每个slave的速率和双工设定
- 条件2：switch(交换机)支持IEEE802.3ad Dynamic link aggregation
- 条件3：大多数switch(交换机)需要经过特定配置才能支持802.3ad模式

模式六：balance-tlb 适配器传输负载均衡

mode=5，（balance-tlb）Adaptive transmit load balancing（适配器传输负载均衡）

不需要任何特别的switch(交换机)支持的通道bonding。在每个slave上根据当前的负载（根据速度计算）分配外出流量。如果正在接受数据的slave出故障了，另一个slave接管失败的slave的MAC地址。
该模式的必要条件：ethtool支持获取每个slave的速率，mode6模式下无需配置交换机，因为做bonding的这两块网卡是使用不同的MAC地址。

模式七：balance-alb 适配器适应性负载均衡

mode=6，（balance-alb）Adaptive load balancing（适配器适应性负载均衡）

该模式包含了balance-tlb模式，同时加上针对IPV4流量的接收负载均衡（receiveload balance, rlb），而且不需要任何switch(交换机)的支持。交换机上也是可见多个网卡的MAC，不需要做链路聚合配置。
必要条件：
- 条件1：ethtool支持获取每个slave的速率；
- 条件2：底层驱动支持设置某个设备的硬件地址，从而使得总是有个slave(curr_active_slave)使用bond的硬件地址，同时保证每个 bond 中的slave都有一个唯一的硬件地址。

Linux配置Bonding模式

/etc/netplan/bond-config.yaml

network:
  version: 2
  ethernets:
    ens4f0np0:
      addresses: []
      dhcp4: no
      optional: true
    ens4f1np1:
      addresses: []
      dhcp4: no
      optional: true
  bonds:
    bond0:
      interfaces:
        - ens4f0np0
        - ens4f1np1
      parameters:
        mode: 802.3ad
        mii-monitor-interval: 100
      addresses:
        - "192.168.12.5/24"
      gateway4: "192.168.12.1"

交换机链路聚合（Link Aggregation，LA）

Link Aggregation

不同厂商的交换机在端口聚合（Port Aggregation，PA）方面使用不同的术语。例如，Cisco使用EtherChannel，Brocade使用Brocade LAG，而IEEE 802.3ad LACP（Link Aggregation Control Protocol）则是一种基于标准的协议，它在2008年被转入IEEE 802.1ax标准中。LACP可以动态配置端口聚合，而且不依赖于任何特定的厂商，因此大多数以太网交换机都支持该协议。这些实现的目标都是一致的，即将两个或多个端口绑定在一起，作为一个高带宽的逻辑端口，以提高链路速度、冗余性、弹性和负载均衡性。

从技术上来说，我们可以在交换机之间使用多个端口创建并行的trunk链路，但生成树协议（STP）会将其视为环路，并关闭所有可能造成环路的链接。而端口聚合则生成一个单一的逻辑链路，不会导致环路问题，并可以作为Access Port（连接主机）或Trunk Port（承载多个VLAN流量）使用。

Link Aggregation Control Protocol (LACP)

LACP 是通过向所有启用LACP协议的链路发送LACPDU Frame来工作的，如果发现链路另一端的设备也启用了LACP，LACP将独自在同一条链路上发送Frame，使得两者能够发现它们之间的多条链路，并将它们合并成单条逻辑链路。

LACP的模式分为静态和动态，动态又分为主动和被动。

静态

mode on，手动强制模式：

不发送也不接收LACP协商报文，交换机物理端口被强制捆绑到etherchannel，数据包根据聚合口负载均衡模式在多个物理口上传输。一般默认的为基于包的负载均衡，即在多个网口之间轮询发送数据包。使用这种聚合模式时，对端也必须是mode on，强制形成etherchannel。

动态

active，主动协商模式：

交换机聚合口主动发出LACPDU报文，与对端符合802.3ad规范的动态聚合口主动协商。

一般推荐使用主动模式。

passive，被动协商模式：

交换机聚合口只接收LACPDU报文，被动与对端符合802.3ad规范的动态聚合口进行协商。

Linux网卡bonding与交换机配置关系

bonding模式	交换机配置
mode=0，balance-rr 轮询均衡模式	LACP mode on 强行链路聚合
mode=1，active-backup 主备模式	无特殊配置
mode=2，balance=xor，hash均衡模式	LACP mode on 强行链路聚合
mode=3，broadcast 广播模式	LACP mode on 强行链路聚合
mode=4，ieee802.3ad 动态链路聚合	LACP动态协商，建议主动模式
mode=5，balance-tlb 适配器发送负载均衡	无特殊配置
mode=6，balance-alb 适配器收发负载均衡	无特殊配置

Mellanox交换机配置链路聚合

在这里插入图片描述

链路聚合连接示意图

#登陆
enable
config t

interface port-channel 1
exit
lacp

interface ethernet 1/8
channel-group 1 mode active
exit

interface ethernet 1/7
channel-group 1 mode active
exit

interface port-channel 2
exit
lacp

interface ethernet 1/1
channel-group 2 mode active
exit
interface ethernet 1/2
channel-group 2 mode active