CentOS 6环境下bond网卡如何配置才能支持802.1q VLAN trunk?

在企业级服务器环境中,网络的高可用性和带宽聚合是保障业务连续性和性能的关键,CentOS 6作为一个经典的Linux发行版,其网络配置方式与较新版本有所不同,本文将详细讲解如何在CentOS 6系统中配置网络绑定与链路聚合,实现物理网络接口的冗余备份和负载均衡,并使其能够承载多个VLAN的流量,即实现Trunk功能。

CentOS 6环境下bond网卡如何配置才能支持802.1q VLAN trunk?

理解Bonding与Trunking

网络绑定是一种将多个物理网络接口(如eth0, eth1)虚拟化为一个逻辑接口(如bond0)的技术,其主要目的有两个:

  1. 高可用性:当其中一条物理链路发生故障时,网络流量可以自动切换到其他正常的链路上,实现网络无缝冗余,避免单点故障。
  2. 负载均衡:将网络流量分散到多条物理链路上,理论上可以聚合多条链路的带宽,提升整体网络吞吐能力。

链路聚合通常在交换机端配置,它允许一个物理端口承载多个VLAN的流量,当服务器端的Bond配置与交换机端的Trunk配置相结合时,我们就能构建一个既具备高可用性,又能处理多VLAN流量的强大网络核心。

配置前的准备工作

在开始配置之前,请确保以下条件已满足:

  • 硬件:服务器上至少有两块或以上物理网卡。
  • 交换机权限:您需要拥有连接服务器的交换机端口的配置权限,以便在交换机上启用链路聚合协议(如LACP)。
  • 系统权限:您需要拥有root权限来修改系统配置文件。
  • 确认内核模块:CentOS 6默认已包含bonding内核模块,可以通过lsmod | grep bonding命令检查是否已加载。

配置步骤详解

整个配置过程分为三个主要部分:加载内核模块、配置物理从接口、配置主Bond接口。

加载并配置Bonding内核模块

虽然系统通常会自动加载,但为了确保Bonding模块在系统启动时被正确加载并指定参数,建议进行显式配置。

创建或编辑/etc/modprobe.d/bonding.conf文件:

vi /etc/modprobe.d/bonding.conf

在文件中添加以下内容,这里我们以最常用的mode=4(802.3ad LACP)为例,并设置链路监控间隔为100毫秒。

alias bond0 bonding
options bonding mode=4 miimon=100
  • mode=4:802.3ad动态链路聚合模式,需要交换机支持并配置LACP协议,这是生产环境中最推荐的模式,因为它能提供真正的负载均衡和容错。
  • miimon=100:指定MII(媒体独立接口)链路监控的频率,单位为毫秒,100毫秒是一个常用值。

配置物理从接口

需要将物理网卡(例如eth0和eth1)配置为Bond接口的从设备,编辑它们的配置文件。

配置eth0接口:

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

修改为:

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes
USERCTL=no

配置eth1接口:

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

修改为:

DEVICE=eth1
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes
USERCTL=no

关键参数解释:

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  • MASTER=bond0:指定该接口的主设备是bond0
  • SLAVE=yes:表明此接口是一个从设备。
  • BOOTPROTO=none:从设备不需要获取IP地址,因此设置为none
  • ONBOOT=yes:确保系统启动时激活此接口。

配置主Bond接口

创建并配置主Bond接口bond0的配置文件。

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0

根据您的网络规划,此接口可以配置一个IP地址(通常用于管理VLAN或Native VLAN),也可以不配置IP地址,仅作为VLAN子接口的载体。

Bond0承载管理VLAN IP

DEVICE=bond0
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
DNS1=8.8.8.8
ONBOOT=yes
USERCTL=no
BONDING_OPTS="mode=4 miimon=100 lacp_rate=fast"
  • BONDING_OPTS:在此处可以再次指定Bonding参数,优先级高于modprobe.d中的配置。lacp_rate=fast表示LACP包发送频率快,适合快速响应链路变化。

Bond0仅作为Trunk承载VLAN子接口

如果所有流量都通过带标签的VLAN传输,bond0本身可以不配置IP。

DEVICE=bond0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
BONDING_OPTS="mode=4 miimon=100 lacp_rate=fast"

配置VLAN子接口(实现Trunk)

假设交换机Trunk端口允许VLAN 100和VLAN 200的流量通过,我们需要在bond0上创建对应的子接口。

创建VLAN 100子接口:

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0.100

如下:

DEVICE=bond0.100
BOOTPROTO=static
IPADDR=10.0.100.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
VLAN=yes
USERCTL=no

创建VLAN 200子接口:

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0.200

如下:

DEVICE=bond0.200
BOOTPROTO=static
IPADDR=10.0.200.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
VLAN=yes
USERCTL=no

关键参数:

  • VLAN=yes:明确指出这是一个VLAN设备。
  • DEVICE=bond0.100:设备名格式为父接口.VLAN ID

激活与验证

所有配置文件准备就绪后,重启网络服务以使配置生效。

service network restart

验证配置:

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  1. 查看Bond状态:这是最重要的一步,可以确认Bond是否成功建立以及成员接口状态。

    cat /proc/net/bonding/bond0

    输出结果会显示Bonding Mode、MII Status、Slave Interface信息以及每个从接口的Link Status(up/down)。

  2. 查看接口IP地址

    ip addr show

    您应该能看到bond0bond0.100bond0.200等接口及其对应的IP地址。

  3. 测试连通性:使用ping命令测试各个VLAN网关或同网段其他主机的连通性,可以尝试拔掉一根网线,观察网络是否中断,以验证高可用性。

交换机端配置(概念性)

请确保交换机上连接服务器的两个端口被配置为一个Port-channel(或称Trunk Group),并启用LACP协议(对应服务器的mode=4),同时允许所需的VLAN通过,在Cisco交换机上,配置会类似于:

interface range GigabitEthernet0/1 - 2
channel-group 1 mode active
!
interface Port-channel1
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 100,200

Bonding模式对比

下表简要对比了几种常用的Bonding模式:

模式 名称 描述 交换机支持 特点
0 balance-rr 平衡轮询模式 不需要 按顺序轮流使用所有从接口,提供负载均衡和容错,但可能因数据包乱序导致问题。
1 active-backup 主备模式 不需要 只有一个接口处于活动状态,其他作为备份,容错性极好,性能无提升。
4 3ad 动态链路聚合 需要(LACP) 基于IEEE 802.3ad标准,与交换机动态协商聚合,提供负载均衡和容错,是最佳实践。
5 balance-tlb 适应性传输负载均衡 不需要 根据每个接口的负载情况分配出站流量,入站流量由当前活动接口处理。
6 balance-alb 适应性负载均衡 不需要 在TLB基础上,增加了对入站流量的负载均衡(通过ARP协商)。

相关问答FAQs

Q1:我已经按照步骤配置了Bond,但是cat /proc/net/bonding/bond0显示MII Status是down,或者网络不通,可能是什么原因?

A1:这个问题通常由以下几个原因造成,请检查交换机配置,如果您使用的是mode=4,请确保交换机侧的对应端口已正确配置为LACP模式(mode activemode passive),并且端口是up状态,检查服务器物理连接,包括网线是否插好,网卡指示灯是否正常,核对配置文件,确保/etc/sysconfig/network-scripts/下的所有相关文件(ifcfg-eth0, ifcfg-eth1, ifcfg-bond0等)没有拼写错误,特别是MASTERSLAVE参数,检查防火墙iptables)规则,是否无意中阻止了相关流量。

Q2:我应该在什么时候选择mode=1(active-backup)而不是mode=4(802.3ad)?

A2:选择哪种模式取决于您的具体需求和环境。mode=1(主备模式)非常简单,它不需要交换机进行任何特殊配置,因此兼容性极强,它的主要目标是高可用性,而不是增加带宽,在任何时刻,只有一块网卡在工作,另一块处于待命状态,当您无法控制或配置连接的交换机,或者您的应用场景对带宽增加没有要求,但极度看重网络连接的稳定性时,mode=1是一个安全可靠的选择,而mode=4(LACP)则适用于您追求高可用性负载均衡双重目标,并且拥有交换机配置权限的场景,它能真正聚合带宽,实现流量的智能分发,是现代数据中心的标准配置。

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