Windows NIC Teaming與Linux NIC Bonding基礎全解析

發佈於 2020年03月24日 by

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Windows系統下的NIC teaming技術與Linux系統下的NIC bonding技術類似，兩者都是將多個網卡在邏輯上綁定為一個虛擬網卡，並在外部顯示同一個MAC地址。兩種技術同時具有負載均衡和容錯能力，最終目標都是為了實現網絡更高性能與網絡冗餘，本文將對這兩種技術進行一一介紹。

了解Windows操作系統下的NIC Teaming技術

什麼是Windows NIC Teaming

NIC Teaming在微軟領域中也被稱為負載均衡／故障轉移（LBFO）。它能將同一主機／服務器中多個物理網卡綁定到一個“組（team）”，使它們在邏輯上成為單個網卡。連接成組的網卡對外顯示為一個或多個虛擬網卡，共享相同的IP地址。

Windows NIC Teaming有多少種模式？

現在市面上的網卡有很多，Intel網卡是其中一種多用戶選擇的主流網卡。Intel NIC teaming有以下幾種模式：

AFT（適配器容錯）模式：網卡組可配置為AFT模式，此模式可為服務器的網絡連接提供自動冗餘。當主網卡發生故障，備用網卡將接替主網卡繼續工作。

注意：

①此模式適用於任何交換機；

②所有組內網卡必須連接到相同的子網；

③每組支持2-8個網卡。

SFT（交換機容錯）模式：當兩個網卡分別連接到不同的交換機時，SFT模式可提供兩個網卡之間的故障轉移。

注意：

①網卡在不同的交換機上工作；

②所有組內網卡必須連接到相同的子網；

③在創建SFT組時需要啟用STP（生成樹）協議；

④每組支持2個網卡。

ALB（自適應負載均衡）模式：此模式提供負載均衡和網卡容錯，負載均衡在ALB組內可啟用或禁用，默認為啟用。

注意：適用於所有交換機。

VMLB（虛擬機負載均衡）模式：VMLB模式為綁定到同一組接口的虛擬機之間提供傳輸和接收流量的負載均衡，同時在交換機端口、跳線或網卡故障時提供容錯功能。

注意：適用於所有交換機。

FEC（快速以太通道／鏈路聚合）模式：FEC模式提供負載平衡適配器容錯（僅針對路由協議），有助於提高傳輸與接收吞吐量。

注意：

①需要具有FEC鏈路聚合功能的交換機；

②每組支持2-8個網卡。

GEC（以太網通道／鏈路聚合）模式：GEC模式是對FEC模式的千兆擴展。

注意：所有組內網卡必須以千兆速度運行。

SLA（靜態鏈路聚合）模式：SLA模式已經取代了FEC和GEC兩個版本。

注意：

①SLA模式下的網卡應以相同的速度運行，並連接到具有靜態鏈接聚合功能的交換機；

②如果網卡的速率不一致，網卡組的速率將由其中的最小網卡速率決定；

③每組支持2-8個網卡。

動態鏈路聚合（IEEE 802.3ad）模式：動態鏈路聚合模式通過使用混合速度網卡的動態鏈路聚合來創建一／多個網卡組，該模式提供了容錯性，有助於提高傳輸和接收吞吐量。

注意：交換機需要支持IEEE 802.3ad標準。

MVT（多供應商協作）模式：該模式使得不同廠家的網卡可以在同一個網卡組中工作。

了解Linux操作系統下的NIC Bonding

什麼是Linux NIC Bonding？

在Linux操作系統中，NIC Bonding是指將多個網絡接口聚合成為一個邏輯接口的過程，即兩個或多個網卡組合和連接充當一個網卡。注意，配置綁定的前提之一是網絡交換機支持EtherChannel。

Linux NIC Bonding有多少種模式？

綁定網卡的性能表現取決於所採用的模式。各模式一般可以提供容錯和負載均衡服務。關於Linux NIC Bonding七種模式的說明詳見下表。

模式	策略	容錯	負載均衡	功能&說明
mode=0（balance-rr）	Round-robin策略	支持	支持	此模式為默認模式，數據包以循環模式按順序從第一個可用的slave網卡到最後一個可用的slave網卡進行傳輸和接收。
mode=1（active-backup）	Active-backup主備策略	支持	不支持	只有一個slave網卡處於活動狀態，另外一個slave網卡作為備用，當處於活動狀態的網卡不能工作時，備用網卡將轉為活動slave網卡開始工作。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策略	支持	支持	一旦網卡和匹配的設備建立連接，將始終由這塊網卡與目的MAC進行傳輸和接收，以確保MAC地址保持不變。
mode=3（broadcast）	廣播策略	支持	不支持	所有的數據包在全部的slave接口上發送的，但資源利用率低。通常用於特定情景，如金融業等追求可靠性的網絡環境中。
mode=4（802.3ad）	IEEE 802.3ad 動態鏈路策略	支持	支持	可創建共享相同速度和雙工設置的聚合組，需要和支持IEEE 802.3ad動態鏈路聚合的交換機配合。
mode=5（balance-tlb）	適配器傳輸負載均衡策略	支持	支持	根據每個slave接口上的負載來分配傳出流量，而傳入的流量則由當前的slave接口接收，對交換機沒有特定的要求。
mode=6（balance-alb）	適配器適應性負載均衡策略	支持	支持	與mode=5相比增加了數據接收負載均衡功能，這一功能通過ARP協商得以實現，對交換機沒有特定要求。
注意： 1. 一個bonding接口只能指定一種模式； 2. mode=0、mode=2、mode=3理論上需要靜態聚合； 3. mode=4需要支持802.3ad； 4. mode=1、mode=5、mode=6不需要對交換機進行配置； 5. 模式的選擇取決於網絡拓撲結構、連接性能的要求以及slave設備的特性。通常，以下模式用於單交換機拓撲結構：mode=0 （balance-rr）、mode= 2 （balance-xor）、mode= 4 （802.3）、mode= 5 （balance-tlb）、mode= 6 （balance-alb），mode=1 （active-backup）和mode=3 （broadcast）適用於多交換機拓撲結構。