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@Higemal

WindowsServer2016のネットワークチーミング設定

Last updated at Posted at 2020-12-20

はじめに

WindowsServer2016でのネットワークチーミング(ボンディング)設定の方法、および設定後の動作確認について記載します。
なお、物理マシンではなく仮想マシン(ESXi仮想マシン6.7)にて行った内容となります。
image.png

チーミング方式

以下の２通りの設定／確認を記載します。

①Active/Standby構成

2つの物理ポートを利用し、片方がアクティブ側となり通信で利用し、もう片方は予備としてホットスタンバイしておく設定。アクティブ側のポートが断線等停止すると、スタンバイ側のポートがアクティブに昇格します。

②Link-Aggregation構成

2つ以上の物理ポートを利用し、全てのポートをアクティブとして利用します。全てのポートを利用するため、通信帯域が増倍するメリットがあります。また、チーミング内のポートが断線等停止すると、通信帯域が減少していく縮退構成となります。

Active/Standby構成の設定

image.png

以下の物理ポートを利用し、チーミングアダプタを作成します。

Member1:   Active側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Member2:   Standby側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Teaming1:  チーミングアダプタ。10Mbps。

image.png

①[サーバーマネージャ]を起動し、[ローカルサーバー]の[NICチーミング] - [無効(または有効)]を選択します。
image.png

②[NICチーミング]の[アダプターとインターフェース]からチーミングのメンバーとなる物理アダプタを複数選択し、右クリックして[新しいチームに追加]を選択します。
image.png

③[チームの新規作成]から各種設定を投入し、[OK]を押下します。

・チーム名 　          Teaming1
・メンバーアダプタ 　   Member1,Member2
・チーミングモード 　   スイッチに依存しない
・負荷分散モード      　アドレスのハッシュ
・スタンバイアダプター 　Member2

image.png

なお、設定項目についは以下の通りです。

チーミングモード

スイッチに依存しない(既定)
　　対向のNW機器に依存せず、WindowsServer側でチーミング設定を行う。
　　WindowsServer→NW機器への負荷分散のみ行う。
静的チーミング
　　対向のNW機器に依存するため、NW機器側も設定が必要(静的リンクアグリゲーション)。
　　WindowsServer⇔NW機器の相互での負荷分散を行う。
LACP
　　対向のNW機器に依存するため、NW機器側も設定が必要(動的リンクアグリゲーション)。
　　WindowsServer⇔NW機器の相互での負荷分散を行う。
image.png

負荷分散モード

アドレスのハッシュ
　　MACアドレス、IPアドレス、TCPポート等で通信させるポートを決定して負荷分散を行う。
Hyper-Vポート
　　仮想NICごとに負荷分散を決定する。
動的(既定)
　　チームを構成している物理ポートの負荷状態を確認して負荷分散を行う。
image.png

なお、ESXi仮想マシンで動的またはHyper-Vポートを選択すると、以下エラーが発生するため、アドレスのハッシュを設定しています。
image.png
The only vaild LoadBalancingAlgorithms in a Virtual Machine are 'TransportPorts', 'IPAddresses', and 'MacAddresses'

スタンバイアダプター

スタンバイアダプターを選択します。
image.png

④[NICチーミング]にて、チーミングアダプタが表示されていることを確認します。
なお、設定完了までにしばらくチームおよびアダプターとインターフェース内にエラーが表示されますが、1分程度まてば解消されます。
image.png

IPアドレス等の設定は、アダプタ画面から通常の物理ポートと同様に設定が出来ます。
image.png

⑤チーミングアダプタを削除する場合、[チーム]の[(チーミングアダプタ)]を右クリックし、[削除]を選択します。
image.png

⑥[NICチーミング]にて[チームの削除]を選択します。
image.png

⑦[NICチーミング]にて、チーミングアダプタが表示されていないことを確認します。
image.png

Link-Aggregation構成の設定

image.png

以下の物理ポートを利用し、チーミングアダプタを作成します。

Member1:   Active側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Member2:   Active側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Member3:   Active側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Member4:   Active側のメンバー物理ポート。10Mbps。
Teaming1:  チーミングアダプタ。40Mbps。

①[サーバーマネージャ]を起動し、[ローカルサーバー]の[NICチーミング] - [無効(または有効)]を選択します。

②[NICチーミング]の[アダプターとインターフェース]からチーミングのメンバーとなる物理アダプタを複数選択し、右クリックして[新しいチームに追加]を選択します。
image.png

③[チームの新規作成]から各種設定を投入し、[OK]を押下します。

・チーム名 　          Teaming1
・メンバーアダプタ 　   Member1,Member2,Member3,Member4
・チーミングモード 　   スイッチに依存しない
・負荷分散モード      　アドレスのハッシュ
・スタンバイアダプター 　なし(すべてのアダプターがアクティブ)

image.png

④[NICチーミング]にて、チーミングアダプタが表示されていることを確認します。
なお、設定完了までにしばらくチームおよびアダプターとインターフェース内にエラーが表示されますが、1分程度まてば解消されます。
image.png

IPアドレス等の設定は、アダプタ画面から通常の物理ポートと同様に設定が出来ます。
また、10Mbpsの物理ポートを4本束ねているため、40.0 Mbpsと表示されています。
image.png

(補足)Active/Standby構成のstandby数について

Active/Standby構成にて、設定できるstandby数は1となります。
詳細は以下にて。
(記事作成中)

動作確認(Active/Standby構成)

image.png

以下の3パターンについて動作確認します。
①通常時(Active)
②切断時(Standby→Active)
③復旧時(Error→Active)

①通常時(Active)

通常時の確認をします。Active側の物理ポートが利用されます。
疎通確認/帯域量確認にはNTttcpにて行います。

Microsoft NTttcpを利用したNW帯域幅/スループットの測定(Windows)
https://qiita.com/Higemal/items/93af04f9bbdc8b681c0b

NIC:Member1：Active
NIC:Member2：Standby
ThroughtPut：1.074(MB/s)≒8.6Mbps

画面確認結果はここを展開
image.png
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image.png

②切断時(Standby→Active)

NIC:Member2をvmware esxi側から切断しました。

NIC:Member1：Error(切断)
NIC:Member2：Standby->Active
ThroughtPut：1.218(MB/s)≒9.7Mbps

画面確認結果はここを展開
vmware esxi側からnicを切断
image.png
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③復旧時(Error→Active)

NIC:Member2をvmware esxi側から再接続しました。

NIC:Member1：Error->Active
NIC:Member2：Active->Standby

画面確認結果はここを展開
image.png
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動作確認(Link-Aggregation構成)

image.png

以下の4パターンについて動作確認します。
①通常時(4-Active)
②切断時(3-Active)
③切断時(2-Active)
④切断時(1-Active)

10MbpsのNICを4個Link-Aggregationしているため、
最大40Mbpsが出る設定となります。

疎通確認/帯域量確認にはNTttcpにて行います。

Microsoft NTttcpを利用したNW帯域幅/スループットの測定(Windows)
https://qiita.com/Higemal/items/93af04f9bbdc8b681c0b

なお、複数NICを利用するため、以下の設定を行っています。
・NICごとに並列処理するためCPU-Coreは4コア
・処理多重度をNIC以上にするため、NTttcpの多重度は10

結論

長くなるので、先に結論のみ記載します。

Test Type NIC Speed Throught Put Throught Put
4-Active 40 Mbps 4.225 MBps 33.8 Mbps
3-Active 30 Mbps 3.648 MBps 29.2 MBps
2-Active 20 Mbps 2.439 MBps 19.5 MBps
1-Active 10 Mbps 1.201 MBps 9.6 Mbps

①通常時(4-Active)

通常時の確認をします。4つのNICがActiveとして利用されます。

NIC:Member1：Active
NIC:Member2：Active
NIC:Member3：Active
NIC:Member4：Active
ThroughtPut：4.225(MB/s)≒33.8Mbps

※何回か試行しましたが、40Mbpsまでは出ませんでした。

画面確認結果はここを展開
image.png
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②切断時(3-Active)

NIC:Member1をvmware esxi側から切断しました。

NIC:Member1：Active->Standby
NIC:Member2：Active
NIC:Member3：Active
NIC:Member4：Active
ThroughtPut：3.648(MB/s)≒29.2Mbps

画面確認結果はここを展開
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③切断時(2-Active)

NIC:Member2をvmware esxi側から切断しました。

NIC:Member1：Standby
NIC:Member2：Active->Standby
NIC:Member3：Active
NIC:Member4：Active
ThroughtPut：2.439(MB/s)≒19.5Mbps

画面確認結果はここを展開
image.png
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image.png

④切断時(1-Active)

NIC:Member3をvmware esxi側から切断しました。

NIC:Member1：Standby
NIC:Member2：Standby
NIC:Member3：Active->Standby
NIC:Member4：Active
ThroughtPut：1.201(MB/s)≒9.6Mbps

画面確認結果はここを展開
image.png
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参考

Windows 2016/2019チーミング設定とスイッチ側リンクアグリゲーション設定の組合せについて
https://milestone-of-se.nesuke.com/nw-basic/link-aggregation/windows-teaming-and-switch-config/

NIC チーミングの設定
https://docs.microsoft.com/ja-jp/windows-server/networking/technologies/nic-teaming/nic-teaming-settings

Windows Server 2019/2016/2012R2 OS標準NIC チーミング(LBFO)設定ガイド
https://jp.fujitsu.com/platform/server/primergy/technical/construct/pdf/win2016-2012r2-lbfo-guide.pdf

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