RHEL7 Bondingによる冗長化

Bondingとは

1台のマシンに複数のネットワーク・インタフェース・カード（NIC）を搭載し，それらのNICを束ね一つの仮想的なNICとして扱うための技術です。

このボンディングを実現する機能は，Linuxカーネルの標準ドライバ（ボンディング・ドライバ）として実装されています。そのため，NICを複数枚搭載したLinuxマシンを用意して，カーネルにボンディング・ドライバを組み込み，簡単な設定を施すだけでボンディングが利用できます。

Bonding Mode

・balance-rr

全スレーブを順繰り(ラウンドロビン)に使ってパケットを送信。
送信のみ負荷分散。

・active-backup

1つのスレーブのみを active interfaceとしパケットを送信。
active interfaceに障害が発生した場合、他の backup slave を active interfaceに切り替え、冗長性を確保。

・balance-xor

送信元/先 MACアドレスを元に送信スレーブを決定しパケットを送信。
送信のみ負荷分散。

・802.3ad

IEEE 802.3ad(LACP)に準拠したリンクアグリゲーション。

・balance-tlb

スレーブの負荷に応じて送信スレーブを決定しパケットを送信。
送信のみ負荷分散

・balance-alb

balance-tlbの機能に加え、受信も負荷分散。

・balance-alb

balance-tlbの機能に加え、受信も負荷分散。

注意しなければならないのがactive-backup以外は、接続するスイッチに依存すること。(active-backupでも対向のスイッチはトランクが設定されているなど)

それとリンクアグリゲーションであっても1Gbps x 2本だからといって、通信帯域は2Gbpsにはならないことだ。(私の経験上、2本にしたところ1.1倍～1.3倍程度しか帯域は増えない)

Bonding 設定

・bondingモジュール有効化

# modprobe --first-time bonding
# lsmod | grep bonding

・bonding デバイス追加

# nmcli connection add type bond  autoconnect no con-name  <bond con-name> ifname <bond I/F name> mode <bonding mode>

Connection '<bond con-name>' (<uuid>) successfully added.

・slave 追加

# nmcli connection add type bond-slave autoconnect no ifname <slave con-name>  master <bond con-name>

 ( Connection 'bond-slave-<slave con-name>' (<uuid>) successfully added.

・BondingインターフェースにIPアドレス設定

# nmcli connection modify <bond con-name> ipv4.method manual ipv4.address <ip address/suffix> ipv4.gateway <gateway address> ipv6.method ignore

# nmcli  connection modify <bond con-name> ipv4.dns <dns address>

・設定確認

# nmcli -f ipv4 connection show <bond con-name>

・自動接続設定(物理I/F)

# nmcli connection modify <slave con-name①> connection.autoconnect no
# nmcli connection modify <slave con-name②> connection.autoconnect no

・自動接続設定(slave,bond I/F)

# nmcli connection modify bond-slave-<slave con-name①> connection.autoconnect yes

# nmcli connection modify bond-slave-<slave con-name②> connection.autoconnect yes
 
# nmcli connection modify <bond con-name> connection.autoconnect yes

# nmcli connection modify <bond con-name> connection.autoconnect-slaves 1

・設定反映

# nmcli connection reload
# systemctl restart network.service

・active-backup mode時のprimary slave設定

※ただし、ここは従来通り、デバイス名の指定が必要

# nmcli connection modify <bond con-name> +bond.options primary=<slave I/F name①>

・設定確認

cat /proc/net/bonding/<bond con-name>

・slave を切り替えテスト

# ifenslave -c <bond con-name> <slave con-name①> 

# grep 'Active Slave:' /proc/net/bonding/<bond con-name>
Currently Active Slave:  <slave con-name①>

 # ifenslave -c <bond con-name>  <slave con-name②> 
$ grep 'Active Slave:' /proc/net/bonding/<bond con-name> 
Currently Active Slave:  <slave con-name②>

・bonding 解除(slave)

# nmcli connection del bond-slave-<slave con-name>

・bonding 解除(bond)

# nmcli connection del <bond con-name>

スループット

スループットが視覚的にしかも直感的に理解できるiptraf-ngというツールがあります。
iptraf-ngは、OSが認識しているネットワークインタフェース全てについて、トラフィックの有無、パケットの通信の様子を確認することができる。
スループットを見るツールは、まだまだ色々あるようなので後述とします。

参考

RedHatサイトにBondingとTeaming比較表があるので、どちらを選定するか参考にするといい。
5.3. ネットワークチーミングとボンディングの比較

詳細はRHEL7のマニュアル「ネットワークガイド第4章ネットワークボンディングの設定」をご覧ください。
「ネットワークガイド第4章ネットワークボンディングの設定」