SettingUpBonding.xml

   1 <?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
   2 <chapter xmlns="http://docbook.org/ns/docbook"
   3  xmlns:xl="http://www.w3.org/1999/xlink" version="5.0" xml:lang="en-US"
   4  xml:id="settingupbonding">
   5   <title xml:id="settingupbonding.title">Setting Up Network Interface Bonding</title>
   6   <para>This chapter describes how to use multiple network interfaces in parallel to increase bandwidth and/or redundancy. Topics include:</para>
   7   <itemizedlist>
   8     <listitem>
   9       <para>
  10               <xref linkend="network_interface_bonding_overview"/>
  11           </para>
  12     </listitem>
  13     <listitem>
  14       <para>
  15               <xref linkend="interface_bonding_requirements"/>
  16           </para>
  17     </listitem>
  18     <listitem>
  19       <para>
  20               <xref linkend="bonding_module_parameters"/>
  21           </para>
  22     </listitem>
  23     <listitem>
  24       <para>
  25               <xref linkend="setting_up_bonding"/>
  26           </para>
  27     </listitem>
  28     <listitem>
  29       <para>
  30               <xref linkend="configuring_lustre_with_bonding"/>
  31           </para>
  32     </listitem>
  33     <listitem>
  34       <para>
  35               <xref linkend="bonding_references"/>
  36           </para>
  37     </listitem>
  38   </itemizedlist>
  39   <note>
  40     <para>Using network interface bonding is optional.</para>
  41   </note>
  42   <section xml:id="network_interface_bonding_overview">
  43     <title>Network Interface Bonding Overview</title>
  44     <para>Bonding, also known as link aggregation, trunking and port trunking, is a method of aggregating multiple physical network links into a single logical link for increased bandwidth.</para>
  45     <para>Several different types of bonding are available in the Linux distribution. All these
  46       types are referred to as &apos;modes&apos;, and use the bonding kernel module.</para>
  47     <para>Modes 0 to 3 allow load balancing and fault tolerance by using multiple interfaces. Mode 4 aggregates a group of interfaces into a single virtual interface where all members of the group share the same speed and duplex settings. This mode is described under IEEE spec 802.3ad, and it is referred to as either &apos;mode 4&apos; or &apos;802.3ad.&apos;</para>
  48   </section>
  49   <section xml:id="interface_bonding_requirements">
  50     <title>Requirements</title>
  51     <para>The most basic requirement for successful bonding is that both endpoints of the connection must be capable of bonding. In a normal case, the non-server endpoint is a switch. (Two systems connected via crossover cables can also use bonding.) Any switch used must explicitly handle 802.3ad Dynamic Link Aggregation.</para>
  52     <para>The kernel must also be configured with bonding. All supported Lustre kernels have bonding functionality. The network driver for the interfaces to be bonded must have the ethtool functionality to determine slave speed and duplex settings. All recent network drivers implement it.</para>
  53     <para>To verify that your interface works with ethtool, run:</para>
  54     <screen># which ethtool
  55 /sbin/ethtool
  56
  57 # ethtool eth0
  58 Settings for eth0:
  59            Supported ports: [ TP MII ]
  60            Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
  61                                    100baseT/Half 100baseT/Full
  62            Supports auto-negotiation: Yes
  63            Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
  64                                    100baseT/Half 100baseT/Full
  65            Advertised auto-negotiation: Yes
  66            Speed: 100Mb/s
  67            Duplex: Full
  68            Port: MII
  69            PHYAD: 1
  70            Transceiver: internal
  71            Auto-negotiation: on
  72            Supports Wake-on: pumbg
  73            Wake-on: d
  74            Current message level: 0x00000001 (1)
  75            Link detected: yes
  76
  77 # ethtool eth1
  78
  79 Settings for eth1:
  80    Supported ports: [ TP MII ]
  81    Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
  82                            100baseT/Half 100baseT/Full
  83    Supports auto-negotiation: Yes
  84    Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
  85    100baseT/Half 100baseT/Full
  86    Advertised auto-negotiation: Yes
  87    Speed: 100Mb/s
  88    Duplex: Full
  89    Port: MII
  90    PHYAD: 32
  91    Transceiver: internal
  92    Auto-negotiation: on
  93    Supports Wake-on: pumbg
  94    Wake-on: d
  95    Current message level: 0x00000007 (7)
  96    Link detected: yes
  97    To quickly check whether your kernel supports bonding, run:
  98    # grep ifenslave /sbin/ifup
  99    # which ifenslave
 100    /sbin/ifenslave
 101 </screen>
 102   </section>
 103   <section xml:id="bonding_module_parameters">
 104     <title>Bonding Module Parameters</title>
 105     <para>Bonding module parameters control various aspects of bonding.</para>
 106     <para>Outgoing traffic is mapped across the slave interfaces according to the transmit hash
 107       policy. We recommend that you set the <literal>xmit_hash_policy</literal> option to the
 108       layer3+4 option for bonding. This policy uses upper layer protocol information if available to
 109       generate the hash. This allows traffic to a particular network peer to span multiple slaves,
 110       although a single connection does not span multiple slaves.</para>
 111     <screen>$ xmit_hash_policy=layer3+4</screen>
 112     <para>The <literal>miimon</literal> option enables users to monitor the link status. (The
 113       parameter is a time interval in milliseconds.) It makes an interface failure transparent to
 114       avoid serious network degradation during link failures. A reasonable default setting is 100
 115       milliseconds; run:</para>
 116     <screen>$ miimon=100</screen>
 117     <para>For a busy network, increase the timeout.</para>
 118   </section>
 119   <section xml:id="setting_up_bonding">
 120     <title>Setting Up Bonding</title>
 121     <para>To set up bonding:</para>
 122     <orderedlist>
 123       <listitem>
 124         <para>Create a virtual &apos;bond&apos; interface by creating a configuration file:</para>
 125         <screen># vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0</screen>
 126       </listitem>
 127       <listitem>
 128         <para>Append the following lines to the file.</para>
 129         <screen>DEVICE=bond0
 130 IPADDR=192.168.10.79 # Use the free IP Address of your network
 131 NETWORK=192.168.10.0
 132 NETMASK=255.255.255.0
 133 USERCTL=no
 134 BOOTPROTO=none
 135 ONBOOT=yes</screen>
 136       </listitem>
 137       <listitem>
 138         <para>Attach one or more slave interfaces to the bond interface. Modify the eth0 and eth1 configuration files (using a VI text editor).</para>
 139         <orderedlist>
 140           <listitem>
 141             <para>Use the VI text editor to open the eth0 configuration file.</para>
 142             <screen># vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0</screen>
 143           </listitem>
 144           <listitem>
 145             <para>Modify/append the eth0 file as follows:</para>
 146             <screen>DEVICE=eth0
 147 USERCTL=no
 148 ONBOOT=yes
 149 MASTER=bond0
 150 SLAVE=yes
 151 BOOTPROTO=none</screen>
 152           </listitem>
 153           <listitem>
 154             <para>Use the VI text editor to open the eth1 configuration file.</para>
 155             <screen># vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1</screen>
 156           </listitem>
 157           <listitem>
 158             <para>Modify/append the eth1 file as follows:</para>
 159             <screen>DEVICE=eth1
 160 USERCTL=no
 161 ONBOOT=yes
 162 MASTER=bond0
 163 SLAVE=yes
 164 BOOTPROTO=none
 165 </screen>
 166           </listitem>
 167         </orderedlist>
 168       </listitem>
 169       <listitem>
 170         <para>Set up the bond interface and its options in <literal>/etc/modprobe.d/bond.conf</literal>. Start the slave interfaces by your normal network method.</para>
 171         <screen># vi /etc/modprobe.d/bond.conf
 172 </screen>
 173         <orderedlist>
 174           <listitem>
 175             <para>Append the following lines to the file.</para>
 176             <screen>alias bond0 bonding
 177 options bond0 mode=balance-alb miimon=100
 178 </screen>
 179           </listitem>
 180           <listitem>
 181             <para>Load the bonding module.</para>
 182             <screen># modprobe bonding
 183 # ifconfig bond0 up
 184 # ifenslave bond0 eth0 eth1
 185 </screen>
 186           </listitem>
 187         </orderedlist>
 188       </listitem>
 189       <listitem>
 190         <para>Start/restart the slave interfaces (using your normal network method).</para>
 191         <note>
 192           <para>You must <literal>modprobe</literal> the bonding module for each bonded interface. If you wish to create bond0 and bond1, two entries in <literal>bond.conf</literal> file are required.</para>
 193         </note>
 194         <para>The examples below are from systems running Red Hat Enterprise Linux. For setup use:
 195             <literal>/etc/sysconfig/networking-scripts/ifcfg-*</literal> The website referenced
 196           below includes detailed instructions for other configuration methods, instructions to use
 197           DHCP with bonding, and other setup details. We strongly recommend you use this
 198           website.</para>
 199         <para>
 200         <link xl:href="https://wiki.linuxfoundation.org/networking/bonding">
 201           http://www.linuxfoundation.org/networking/bonding</link></para>
 202       </listitem>
 203       <listitem>
 204         <para>Check /proc/net/bonding to determine status on bonding. There should be a file there for each bond interface.</para>
 205         <screen># cat /proc/net/bonding/bond0
 206 Ethernet Channel Bonding Driver: v3.0.3 (March 23, 2006)
 207
 208 Bonding Mode: load balancing (round-robin)
 209 MII Status: up
 210 MII Polling Interval (ms): 0
 211 Up Delay (ms): 0
 212 Down Delay (ms): 0
 213
 214 Slave Interface: eth0
 215 MII Status: up
 216 Link Failure Count: 0
 217 Permanent HW addr: 4c:00:10:ac:61:e0
 218
 219 Slave Interface: eth1
 220 MII Status: up
 221 Link Failure Count: 0
 222 Permanent HW addr: 00:14:2a:7c:40:1d
 223 </screen>
 224       </listitem>
 225       <listitem>
 226         <para>Use ethtool or ifconfig to check the interface state. ifconfig lists the first bonded interface as &apos;bond0.&apos;</para>
 227         <screen>ifconfig
 228 bond0      Link encap:Ethernet  HWaddr 4C:00:10:AC:61:E0
 229    inet addr:192.168.10.79  Bcast:192.168.10.255 \     Mask:255.255.255.0
 230    inet6 addr: fe80::4e00:10ff:feac:61e0/64 Scope:Link
 231    UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500 Metric:1
 232    RX packets:3091 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 233    TX packets:880 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
 234    collisions:0 txqueuelen:0
 235    RX bytes:314203 (306.8 KiB)  TX bytes:129834 (126.7 KiB)
 236
 237 eth0       Link encap:Ethernet  HWaddr 4C:00:10:AC:61:E0
 238    inet6 addr: fe80::4e00:10ff:feac:61e0/64 Scope:Link
 239    UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500 Metric:1
 240    RX packets:1581 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 241    TX packets:448 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
 242    collisions:0 txqueuelen:1000
 243    RX bytes:162084 (158.2 KiB)  TX bytes:67245 (65.6 KiB)
 244    Interrupt:193 Base address:0x8c00
 245
 246 eth1       Link encap:Ethernet  HWaddr 4C:00:10:AC:61:E0
 247    inet6 addr: fe80::4e00:10ff:feac:61e0/64 Scope:Link
 248    UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500 Metric:1
 249    RX packets:1513 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 250    TX packets:444 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
 251    collisions:0 txqueuelen:1000
 252    RX bytes:152299 (148.7 KiB)  TX bytes:64517 (63.0 KiB)
 253    Interrupt:185 Base address:0x6000
 254 </screen>
 255       </listitem>
 256     </orderedlist>
 257     <section remap="h3">
 258       <title>Examples</title>
 259       <para>This is an example showing <literal>bond.conf</literal> entries for bonding Ethernet interfaces <literal>eth1</literal> and <literal>eth2</literal> to <literal>bond0</literal>:</para>
 260       <screen># cat /etc/modprobe.d/bond.conf
 261 alias eth0 8139too
 262 alias eth1 via-rhine
 263 alias bond0 bonding
 264 options bond0 mode=balance-alb miimon=100
 265
 266 # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0
 267 DEVICE=bond0
 268 BOOTPROTO=none
 269 NETMASK=255.255.255.0
 270 IPADDR=192.168.10.79 # (Assign here the IP of the bonded interface.)
 271 ONBOOT=yes
 272 USERCTL=no
 273
 274 ifcfg-ethx
 275 # cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
 276 TYPE=Ethernet
 277 DEVICE=eth0
 278 HWADDR=4c:00:10:ac:61:e0
 279 BOOTPROTO=none
 280 ONBOOT=yes
 281 USERCTL=no
 282 IPV6INIT=no
 283 PEERDNS=yes
 284 MASTER=bond0
 285 SLAVE=yes
 286 </screen>
 287       <para>In the following example, the <literal>bond0</literal> interface is the master (MASTER) while <literal>eth0</literal> and <literal>eth1</literal> are slaves (SLAVE).</para>
 288       <note>
 289         <para>All slaves of <literal>bond0</literal> have the same MAC address (Hwaddr) - <literal>bond0</literal>. All modes, except TLB and ALB, have this MAC address. TLB and ALB require a unique MAC address for each slave.</para>
 290       </note>
 291       <screen>$ /sbin/ifconfig
 292
 293 bond0Link encap:EthernetHwaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
 294 inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY Bcast:XXX.XXX.XXX.255 Mask:255.255.252.0
 295 UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST MTU:1500  Metric:1
 296 RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 297 TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
 298 collisions:0 txqueuelen:0
 299
 300 eth0Link encap:EthernetHwaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
 301 inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY Bcast:XXX.XXX.XXX.255 Mask:255.255.252.0
 302 UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500  Metric:1
 303 RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 304 TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
 305 collisions:0 txqueuelen:100
 306 Interrupt:10 Base address:0x1080
 307
 308 eth1Link encap:EthernetHwaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
 309 inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY Bcast:XXX.XXX.XXX.255 Mask:255.255.252.0
 310 UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST MTU:1500  Metric:1
 311 RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
 312 TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
 313 collisions:0 txqueuelen:100
 314 Interrupt:9 Base address:0x1400</screen>
 315     </section>
 316   </section>
 317   <section xml:id="configuring_lustre_with_bonding">
 318     <title>Configuring a Lustre File System with Bonding</title>
 319     <para>The Lustre software uses the IP address of the bonded interfaces and requires no special
 320       configuration. The bonded interface is treated as a regular TCP/IP interface. If needed,
 321       specify <literal>bond0</literal> using the Lustre <literal>networks</literal> parameter in
 322         <literal>/etc/modprobe</literal>.</para>
 323     <screen>options lnet networks=tcp(bond0)</screen>
 324   </section>
 325   <section xml:id="bonding_references">
 326     <title>Bonding References</title>
 327     <para>We recommend the following bonding references:</para>
 328     <itemizedlist>
 329       <listitem>
 330         <para>In the Linux kernel source tree, see
 331             <literal>documentation/networking/bonding.txt</literal></para>
 332       </listitem>
 333       <listitem>
 334         <para><link xl:href="http://linux-ip.net/html/ether-bonding.html">
 335           http://linux-ip.net/html/ether-bonding.html</link>.</para>
 336       </listitem>
 337       <listitem>
 338         <para>Linux Foundation bonding website:
 339         <link xl:href="https://www.linuxfoundation.org/networking/bonding">
 340           https://www.linuxfoundation.org/networking/bonding</link>. This
 341           is the most extensive reference and we highly recommend it. This
 342           website includes explanations of more complicated setups, including
 343           the use of DHCP with bonding.</para>
 344       </listitem>
 345     </itemizedlist>
 346   </section>
 347 </chapter>
 348 <!--
 349   vim:expandtab:shiftwidth=2:tabstop=8:
 350   -->