linux服务器下多网卡负载均衡的研究与实现(1)

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1、Linux服务器下多网卡负载均衡的研究与实现(1)摘 要 负载均衡技术的使用能够在不对网络中各种设备进行重大改造的条件下提高各种服务的质量，是解决当前网络业务迅猛增加和升级硬件设施之间矛盾的一个有效措施，本文简单描述了关于负载均衡方面的研究现状，重点介绍了现今linuxbonding技术及其基于bonding技术的几种负载均衡的算法，并对此进行了简要的分析与研究，提出了其不足之处，针对这些不足提出了一种多网卡情况下基于传输协议的发送方面的算法溯，并对此进行了简单的实现，最后对此进行了测试，测试结果表明该方法的可用性谇。关键词 linuxbonding；该传输协议；负载均

2、衡；高可用性； 1引旦言   现今几乎各行各业内部都建立了惺自己的服务器，由于服务器的特殊地位，帱它的可靠性、可用性及其I/O速度就显蛾得非常的重要，保持服务器的高可用性和踔安全性是企业级IT环境的重要指标，其中最重要的一点是服务器网络连接的高可用性，为实现这些要求，现在服务器大都谔采用多网卡配置，系统大都采用现在非常酋流行的linux作为服务器工作的环境乌。现在带宽已经不是服务质量提高的瓶颈矫了，相对的网络设备和服务器的处理能力社就渐渐成为新的瓶颈。为提高服务器的网聆络连接的可用性和可靠性，目前Sun公司的Trunking技术、3Com公咧司的DynamicAcc

3、ess技术、琉8/8Cisco公司的Etherchann蹙el技术等等都在研究将服务器的多个网策卡接口绑定在一起的链路聚集技术,链路腚聚集技术将多个链路虚拟成一个逻辑链路逵进而提供了一种廉价、有效的方法扩展网窟络设备和服务器的带宽，提高网络的灵活溅性与可用性。  本文介绍linux下ワ的bonding技术，linux的内核中采用了这种技术，利用bondinＬg技术可以将多块网卡接口通过绑定虚拟祥成为一块网卡，在用户看来这个聚合起来ㄦ的设备好像是一个单独的以太网接口设备谭，通俗点讲就是多块网卡具有相同的IP髋地址而并行连接聚合成一个逻辑链路工作獐。现在在关于linuxbo

4、nding贷技术中，有几种算法来实现负载均衡的要摹求，此文针对这些算法，在此进行简单分析与研究，讨论其不足，并提出另外一种腔在此基础上改进的一种基于传输协议的负恕载均衡实现方法。讨论如何实现多个网络郴接口的分在均衡及其故障接管。2负载均莺衡技术和高可用技术研究介绍2．1负载ｘ均衡技术  负载均衡技术的主要思想就阔是如何根据某种算法将网络的业务流量平嚯均分配到不同的服务器和网络设备上去，［以减轻单台服务器和网络设备的负担，从曾而提高整个系统的效率。负载均衡既可以骡由有负载均衡功能的硬件实现，也可以通趵过一些专用的软件来实现，负载均衡是一谓种策略，它能让多台服务器或多条链路

5、共徂同承担一些繁重的计算或者I/O任务，齑从而以较低的成本消除网络瓶颈，提高网圮络的灵活性和可靠性。2．2高可用技术觑8/8 实现负载均衡首先是基于网络的高可用请性提出来的，高可用技术是容错技术的一谵个分支。实现系统的高可用性最简单的一璨个办法就是冗余。完整的网络负载均衡和擢高可用性网络技术有两个方面构成，一是赫多服务器的绑定和负载均衡，二是一个服杯务器内部的多网卡绑定的负载均衡，这里锔主要讨论一个服务器内部的多网卡绑定时蔻的负载均衡。3 Linux的bonding技术中负载均衡的简单实现3．1酷 Linux的bonding技术  栏 Linux的bonding技术是网

6、邙卡驱动程序之上、数据链路层之下实现的栎一个虚拟层，通过这种技术，服务器接在交换机上的多块网卡不仅被绑定为一个I曦P，MAC地址也被设定为同一个，进而恪构成一个虚拟的网卡，工作站向服务器请毯求数据，服务器上的网卡接到请求后，网匠卡根据某种算法智能决定由谁来处理数据弛的传输。Bonding技术可以提高主烤机的网络吞吐量和可用性。3．2 Li麝nux的几种发送均衡算法   目前L耻inux的发送算法最主要的有三种：轮转算法、备份算法、MAC地址异或算法炀。下面对目前这三种主要算法进行简单分簸析。3．2．1轮转算法  该算法是基家于公平原则进行的，它为每个将要被发送碰的数据

7、包选择发送接口，算法的主要思想咐是首先第一个数据包由一个接口发送，另驹一个数据包则由另外一个接口发送，下面砻依次进行循环选择。通过分析我们可以看吼出这种算法比较比较简单，在发送数据方其面也比较公平，能保证网卡发送数据时候怨8/8的负载均衡，资源利用率很高。但是我们知道如果一个连接或者会话的数据包从不囹同的接口发出的话，中途再经过不同的链墙路，在客户端很有可能会出现数据包无序蚌到达的问题，而无序到达的数据包需要重稼新要求被发送，这样网络的吞吐量就会下∨降。3．2．2备份算法  该算法将多旷个网卡接口中的一个接口设定为活动状态混