はじめに

Ubuntu でネットワークボンディングを試してみたメモ

前提

ボンディングとチーミングがあり、以下の認識。

シンプルな冗長化や負荷分散 → ボンディング (bonding) 推奨
動的で柔軟な管理や高度な制御 → チーミング (teaming) 推奨

ここでは、ボンディングを行います。

ボンディングにも種類があり、以下の認識。

モード	名称	対向スイッチの設定
balance-rr	ラウンドロビン方式 (モード0)	必要
active-backup	アクティブ・バックアップ (モード1)	不要
balance-xor	XORバランス (モード2)	必要
802.3ad	LACP (モード4、推奨)	必要
balance-tlb	トランスミッションロードバランシング (モード5)	不要
balance-alb	アダプティブロードバランシング (モード6)	不要

ここでは、balance-albによるボンディングを行います。

また、障害の検知方法に種類があり、以下の認識。

MII (Media Independent Interface) モニタリング → シンプルで物理リンクの状態を直接監視
ARP (Address Resolution Protocol) モニタリング → スイッチ障害やルーティングの問題も検知可能

ここでは、MIIモニタリングを行います。

MII (Media Independent Interface) モニタリングは、物理リンクの状態（リンクアップ/ダウン）をカーネルレベルで直接監視します。インターフェースのリンク状態をポーリング（定期的にチェック）します。

設定方法

netplanによる設定を行います。

ネットワークデバイスは、ens18、ens19
設定するIPアドレスは 192.168.1.100、GWは 192.168.1.1、DNSは 8.8.8.8, 1.1.1.1

/etc/netplan/50-cloud-init.yaml を以下に修正します。

/etc/netplan/50-cloud-init.yaml

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens18:
      dhcp4: no
    ens19:
      dhcp4: no

  bonds:
    bond0:
      interfaces:
        - ens18
        - ens19
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      routes:
      -   to: default
          via: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 1.1.1.1
      parameters:
        mode: balance-alb
        mii-monitor-interval: 100

mode: balance-alb: モード6（アダプティブロードバランシング）
mii-monitor-interval: リンク状態の監視間隔（100ミリ秒）

設定を反映します。

$ sudo netplan apply

確認方法

$ ip a show bond0
5: bond0: <BROADCAST,MULTICAST,MASTER,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether **:**:**:**:**:** brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.100/24 brd 192.168.1.255 scope global bond0
       valid_lft forever preferred_lft forever
$
$ cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v6.8.0-51-generic

Bonding Mode: adaptive load balancing
Primary Slave: None
Currently Active Slave: ens18
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0
Peer Notification Delay (ms): 0

Slave Interface: ens18
MII Status: up
Speed: Unknown
Duplex: Unknown
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: **:**:**:**:**:**
Slave queue ID: 0

Slave Interface: ens19
MII Status: up
Speed: Unknown
Duplex: Unknown
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: **:**:**:**:**:**
Slave queue ID: 0

VMなどで設定を行うと、リンク速度が検出されず、以下のエラーがジャーナルに出力される。

Jan 12 09:57:48 hoge kernel: bond0: (slave ens18): failed to get link speed/duplex

この場合、ethtoolでリンク速度を固定で与えてやると出力されなくなる。

$ sudo ethtool -s ens18 speed 1000 duplex full autoneg off
$ sudo ethtool -s ens19 speed 1000 duplex full autoneg off

障害を起こしてみる

片側の切断

ens19 を切断してみる

Jan 12 10:00:01 hoge systemd-networkd[3949]: ens19: Lost carrier
Jan 12 10:00:01 hoge kernel: bond0: (slave ens19): link status definitely down, disabling slave
Jan 12 10:00:01 hoge kernel: bond0: (slave ens18): making interface the new active one
Jan 12 10:00:01 hoge kernel: virtio_net virtio1 ens18: entered promiscuous mode
Jan 12 10:00:11 hoge kernel: virtio_net virtio1 ens18: left promiscuous mode

ens19 を再接続してみる

Jan 12 10:01:47 hoge systemd-networkd[3949]: ens19: Gained carrier
Jan 12 10:01:47 hoge kernel: bond0: (slave ens19): link status definitely up, 1000 Mbps full duplex

ens18 を切断してみる

Jan 12 10:02:51 hoge systemd-networkd[3949]: ens18: Lost carrier
Jan 12 10:02:51 hoge kernel: bond0: (slave ens18): link status definitely down, disabling slave
Jan 12 10:02:51 hoge kernel: bond0: (slave ens19): making interface the new active one
Jan 12 10:02:51 hoge kernel: virtio_net virtio3 ens19: entered promiscuous mode
Jan 12 10:03:02 hoge kernel: virtio_net virtio3 ens19: left promiscuous mode

ens18 を再接続してみる

Jan 12 10:03:30 hoge systemd-networkd[3949]: ens18: Gained carrier
Jan 12 10:03:31 hoge kernel: bond0: (slave ens18): link status definitely up, 1000 Mbps full duplex

両側の切断

ens18 と ens19 の両方を切断してみる

Jan 12 10:06:26 hoge systemd-networkd[3949]: ens19: Lost carrier
Jan 12 10:06:26 hoge kernel: bond0: (slave ens19): link status definitely down, disabling slave
Jan 12 10:06:26 hoge kernel: bond0: now running without any active interface!
Jan 12 10:06:26 hoge systemd-networkd[3949]: bond0: Lost carrier
Jan 12 10:06:26 hoge systemd-timesyncd[527]: No network connectivity, watching for changes.

ens18 と ens19 の両方を再接続してみる

Jan 12 10:06:49 hoge systemd-networkd[3949]: ens18: Gained carrier
Jan 12 10:06:49 hoge kernel: bond0: (slave ens18): link status definitely up, 1000 Mbps full duplex
Jan 12 10:06:49 hoge kernel: bond0: (slave ens18): making interface the new active one
Jan 12 10:06:49 hoge kernel: virtio_net virtio1 ens18: entered promiscuous mode
Jan 12 10:06:49 hoge kernel: bond0: active interface up!
Jan 12 10:06:49 hoge systemd-networkd[3949]: bond0: Gained carrier
Jan 12 10:06:52 hoge systemd-networkd[3949]: ens19: Gained carrier
Jan 12 10:06:52 hoge kernel: bond0: (slave ens19): link status definitely up, 1000 Mbps full duplex
Jan 12 10:06:59 hoge kernel: virtio_net virtio1 ens18: left promiscuous mode

さいごに

かんたんでしたね