centos7 如何加载负载测试

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mob64ca140b0bc8 2024-09-13 21:40:41

文章标签 centos7 如何加载负载测试 linux 网络 IPV6 负载均衡 文章分类 架构后端开发

一、简介

网卡绑定mode共有七种(0~6) bond0、bond1、bond2、bond3、bond4、bond5、bond6。

常用的三种：

mode=0：平衡负载模式，有自动备援，但需要”Switch”支援及设定。
mode=1：自动备援模式，其中一条线若断线，其他线路将会自动备援。
mode=6：平衡负载模式，有自动备援，不必”Switch”支援及设定。

二、七种模型详解与实验

2.1、mode=0(balance-rr)(平衡抡循环策略)

链路负载均衡，增加带宽，支持容错，一条链路故障会自动切换正常链路。交换机需要配置聚合口，思科叫port channel。

特点

传输数据包顺序是依次传输（即：第1个包走eth0，下一个包就走eth1….一直循环下去，直到最后一个传输完毕），此模式提供负载平衡和容错能力；但是我们知道如果一个连接或者会话的数据包从不同的接口发出的话，中途再经过不同的链路，在客户端很有可能会出现数据包无序到达的问题，而无序到达的数据包需要重新要求被发送，这样网络的吞吐量就会下降

2.2、mode=1(active-backup)(主-备份策略)

这个是主备模式，只有一块网卡是active，另一块是备用的standby，所有流量都在active链路上处理，交换机配置的是捆绑的话将不能工作，因为交换机往两块网卡发包，有一半包是丢弃的。

特点

只有一个设备处于活动状态，当一个宕掉另一个马上由备份转换为主设备。mac地址是外部可见得，从外面看来，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交换机)发生混乱。此模式只提供了容错能力；由此可见此算法的优点是可以提供高网络连接的可用性，但是它的资源利用率较低，只有一个接口处于工作状态，在有 N 个网络接口的情况下，资源利用率为1/N

2.3、mode=2(balance-xor)(平衡策略)

表示XOR Hash负载分担，和交换机的聚合强制不协商方式配合。（需要xmit_hash_policy，需要交换机配置port channel）

特点

基于指定的传输HASH策略传输数据包。缺省的策略是：(源MAC地址 XOR 目标MAC地址) % slave数量。其他的传输策略可以通过xmit_hash_policy选项指定，此模式提供负载平衡和容错能力

2.4、mode=3(broadcast)(广播策略)

表示所有包从所有网络接口发出，这个不均衡，只有冗余机制，但过于浪费资源。此模式适用于金融行业，因为他们需要高可靠性的网络，不允许出现任何问题。需要和交换机的聚合强制不协商方式配合。

特点

在每个slave接口上传输每个数据包，此模式提供了容错能力

2.5、mode=4(802.3ad)(IEEE 802.3ad 动态链接聚合)

表示支持802.3ad协议，和交换机的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）.标准要求所有设备在聚合操作时，要在同样的速率和双工模式，而且，和除了balance-rr模式外的其它bonding负载均衡模式一样，任何连接都不能使用多于一个接口的带宽。

特点

1、创建一个聚合组，它们共享同样的速率和双工设定。根据802.3ad规范将多个slave工作在同一个激活的聚合体下。
2、外出流量的slave选举是基于传输hash策略，该策略可以通过xmit_hash_policy选项从缺省的XOR策略改变到其他策略。需要注意的是，并不是所有的传输策略都是802.3ad适应的，
3、尤其考虑到在802.3ad标准43.2.4章节提及的包乱序问题。不同的实现可能会有不同的适应性。

2.6、mode=5(balance-tlb)(适配器传输负载均衡)

是根据每个slave的负载情况选择slave进行发送，接收时使用当前轮到的slave。该模式要求slave接口的网络设备驱动有某种ethtool支持；而且ARP监控不可用。

特点

不需要任何特别的switch(交换机)支持的通道bonding。在每个slave上根据当前的负载（根据速度计算）分配外出流量。如果正在接受数据的slave出故障了，另一个slave接管失败的slave的MAC地址。

2.7、mode=6(balance-alb)(适配器适应性负载均衡)

在5的tlb基础上增加了rlb(接收负载均衡receive load balance).不需要任何switch(交换机)的支持。接收负载均衡是通过ARP协商实现的.

特点

该模式包含了balance-tlb模式，同时加上针对IPV4流量的接收负载均衡(receive load balance, rlb)，而且不需要任何switch(交换机)的支持。接收负载均衡是通过ARP协商实现的。bonding驱动截获本机发送的ARP应答，并把源硬件地址改写为bond中某个slave的唯一硬件地址，从而使得不同的对端使用不同的硬件地址进行通信。

其实mod=6与mod=0的区别

mod=6，先把eth0流量占满，再占eth1，….ethX；而mod=0的话，会发现2个口的流量都很稳定，基本一样的带宽。而mod=6，会发现第一个口流量很高，第2个口只占了小部分流量。

实验

1）首先要看linux是否支持bonding,大部分发行版都支持

$ modinfo bonding |more
filename:       /lib/modules/4.18.0-305.3.1.el8.x86_64/kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko.xz
author:         Thomas Davis, tadavis@lbl.gov and many others
description:    Ethernet Channel Bonding Driver
license:        GPL
alias:          rtnl-link-bond
rhelversion:    8.4
srcversion:     445F4CC9A2F7E64E3A87FD0
depends:        
intree:         Y
name:           bonding
vermagic:       4.18.0-305.3.1.el8.x86_64 SMP mod_unload modversions 
sig_id:         PKCS#7
signer:         CentOS kernel signing key
sig_key:        1B:76:0B:00:B4:46:42:E5:5A:5D:E3:52:84:E5:35:67:94:50:0B:72
sig_hashalgo:   sha256
....
....

如输出以上信息，则说明支持bonding，如果没有,说明内核不支持bonding,需要重新编译内核。
2）前期准备说明

2个物理网口分别是：ens33,ens37
绑定后的虚拟口是：bond0
bond0绑定的IP是：192.168.182.130

3）修改ens33配置文件

DEVICE=bond0
NAME='System bond0'
TYPE=Ethernet
NM_CONTROLLED=no
USERCTL=no
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.182.130
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=182.168.182.2
#BONDING_OPTS='mode=0 miimon=100' # 可以不直接把模式配置写在配置文件中
IPV6INIT=no

4）修改bonding配置文件
CentOS6追加写/etc/modprobe.d/dist.conf，CentOS7新建写/etc/modprobe.d/bonding.conf

$ echo 'alias bond0 bonding' >> /etc/modprobe.d/bonding.conf
$ echo 'options bond0 miimon=100 mode=0' >> /etc/modprobe.d/bonding.conf

参数解释

miimon：监视网络链接的频度，单位是毫秒，我们设置的是100毫秒，每100毫秒 (即0.1秒) 监测一次路连接状态，如果有一条线路不通就转入另一条线路； Linux的多网卡绑定功能使用的是内核中的"bonding"模块
mode：bond模式，在一般的实际应用中，0和1用的比较多

5）加载bonding模块

$ modprobe bonding

确认模块是否加载成功

$ lsmod |grep bonding

6）重启网络

service network restart

7）查看bond

$ cat /proc/net/bonding/bond0

centos7 如何加载负载测试_linux

三、使用nmcli命令来创建bond卡（Centos8也适用）

3.1、添加新的连接，绑定网卡模式（这里绑定0）

$ nmcli connection add type bond ifname bond0 mode 0
$ nmcli connection add type bond-slave ifname ens33 master bond0
$ nmcli connection add type bond-slave ifname ens37 master bond0
# 最好在/etc/rc.local加入如下语句：
$ echo 'nmcli con up bond-bond0'  >> /etc/rc.d/rc.local
$ echo 'nmcli con up bond-slave-ens33' >> /etc/rc.d/rc.local
$ echo 'nmcli con up bond-slave-ens37' >> /etc/rc.d/rc.local
$ echo 'ifenslave bond0 ens33 ens37' >> /etc/rc.d/rc.local

生成的网卡配置文件
ens33（cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond-slave-ens33）

$ vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond-slave-ens33
TYPE=Ethernet
NAME=bond-slave-ens33
UUID=a46a3996-ac9b-4bec-a0a3-07d5159b8873
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes

ens37（cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond-slave-ens37）

TYPE=Ethernet
NAME=bond-slave-ens37
UUID=344b2a19-22c8-424f-be56-0f8018beccbd
DEVICE=ens37
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes

bond0（cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond-slave-bond0）

BONDING_OPTS=mode=balance-rr
TYPE=Bond
BONDING_MASTER=yes
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=bond-bond0
UUID=3a538589-12b9-4a82-adda-fe3da844510c
DEVICE=bond0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.182.152
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.182.2
DNS1=8.8.8.8

删除

centos7 如何加载负载测试_负载均衡_02

$ nmcli connection delete bond-bond0   # 删除bond0
$ nmcli connection delete bond-slave-ens33   # 删除ens33
$ nmcli connection delete bond-slave-ens37  # 删除ens37

3.2、修改已经生成的配置文件（/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond-bond0）

1）把BOOTPROTO=dhcp改成BOOTPROTO=static
2）在末尾添加如下配置

IPADDR=192.168.182.152
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.182.2
DNS1=8.8.8.8

完整配置

BONDING_OPTS=mode=balance-rr
TYPE=Bond
BONDING_MASTER=yes
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=bond-bond0
UUID=59899e5d-49cf-44a0-af87-fca29472afd5
DEVICE=bond0
ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.182.152
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.182.2
DNS1=8.8.8.8

3.3、重新加载所有网卡配置

nmcli networking off && nmcli networking on

3.4、查看bond

centos7 如何加载负载测试_linux_03

四、扩展

上边是两个网卡(ens33、ens37)绑定成一个bond0，如果我们要设置多个bond口，比如物理网口ens33和ens37组成bond0，ens37和ens38组成bond1，那么网口设置文件的设置方法和上面
是一样的，只是/etc/modprobe.d/bonding.conf文件就不能叠加了。正确的设置方法有两种:

第一种

alias bond0 bonding
alias bond1 bonding
options bonding max_bonds=2 miimon=200 mode=1

参数解释

miimon：监视网络链接的频度，单位是毫秒，我们设置的是100毫秒
mode：bond模式，在一般的实际应用中，0和1用的比较多
max_bonds：配置的bond口个数

这样所有的绑定只能使用一个mode了。

第二种

alias bond0 bonding
options bond0 miimon=100 mode=1
install bond1 /sbin/modprobe bonding -o bond1 miimon=100 mode=0
install bond2 /sbin/modprobe bonding -o bond2 miimon=100 mode=1
install bond3 /sbin/modprobe bonding -o bond3 miimon=100 mode=0

这种方式不同的bond口可以设定为不同的mode,注意开机自动启动/etc/rc.d/rc.local文件的设置

ifenslave bond0 eth0 eth1
ifenslave bond1 eth2 eth3
ifenslave bond2 eth4 eth5
ifenslave bond3 eth6 eth7

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