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Bonding : Agrégation de plusieurs Interfaces réseaux en une Interface logique

Bonding est un pilote qui permet d'agréger plusieurs cartes réseaux de sorte à augmenter la bande passante et avoir une «haute disponibilité».

Si une interface Bond est montée avec 2 cartes réseaux à 100 Mbits/s, selon le mode utilisé le débit obtenu pourra être de 200 Mbits/s . La machine restera accessible si l'une des interfaces ne répond plus.

wikipedia : Agrégation de liens

http://www.cyberciti.biz/howto/question/static/linux-ethernet-bonding-driver-howto.php

Descriptif

Prérequis

3 Normes peuvent être utilisées au niveau du switch pour mettre en place une interface bond :

Le serveur doit avoir :

Le module bonding.ko est installé par défaut : 

ls /lib/modules/`uname -r`/kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko

Les modes

Comme cela à été précisé, en fonction du mode sélectionné l'agrégat fonctionnera de façon différente.

Mode 0 : Round Robin , équilibrage de charge

La transmission des paquets se fait de façon séquentielle sur chacune des cartes actives dans l'agrégat. Ce mode augmente la bande passante et gère la tolérance de panne.

Mode 1 : Active - passive

Ce mode ne gère que la tolérance de panne. Si une des interfaces est désactivée, une autre lien du bond prend le relais.

Mode 2 : Balance xor

Une interface est affectée à l'envoi vers une même adresse MAC. Ainsi les transferts sont parallélisés et le choix de l'interface suit la règle : (Adresse MAC de la source XOR Adresse MAC de la destination) modulo nombre d'interfaces.

Mode 3 : Broadcast

Tout le trafic est envoyé par toutes les interfaces

mode 4 : 802.3ad

Ce mode s'appuie sur la norme IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Toutes les interfaces du groupe sont agrégées de façon dynamique, ce qui augmente la bande passante et gère la tolérance de panne.

Cela implique que le switch gère le 802.ad et les interfaces soient compatibles mii-tool et/ou ethtool.

mode 5 : balance-tlb

Adaptive transmit load balancing : seule la bande passante en sortie est load balancée selon la charge calculée en fonction de la vitesse, ceci pour chaque interface. Le flux entrant est affecté à l'interface courante. Si celle-ci devient inactive, une autre prend alors l'adresse MAC et devient l'interface courante.

mode 6 : balance-alb

Adaptive load balancing : ce mode inclut en plus du tlb un load balancing sur le flux entrant et seulement pour un trafic IPV4. L'équilibrage est réalisé au niveau ARP. Le module intercepte les réponses pour y réécrire l'adresse MAC de l'une des interfaces du bond tout en tenant compte des spécificités du protocole ARP. La répartition entre les différentes interfaces, se fait de façon séquentielle ( round robin ).

autres paramètres

arp_interval

Définit le délais en millisecondes entre chaque requête monitor ARP compatible avec le mode 0 ou 2 . Si la valeur est à 0 alors ARP monitoring est désactivé.

0 est la valeur par défaut

arp_ip_target

Définit les adresses IP si l'option arp_interval > 0 . Il peut être affecté un maximum de 16 adresses à l'agrégat dont le caractère de séparation est la virgule no adresse ip est la valeur par défaut

downdelay

Définit le temps en millisecondes pour qu'une interface soit détectée down

0 est la valeur par défaut

lacp_rate

Définit le type d'intervalle entre chaque packet LACPDU pour le mode 802.3ad soit : slow ou 0 une requête toutes les 30 seconds

fast ou 1 une requête toutes les seconds

slow est la valeur par défaut

max_bonds

Définit le nombre maximum d'agrégat pour cette instance

1 est la valeur par défaut

miimon

Définit la fréquence des MII link monitoring en millisecondes. Il est conseillé de positionner cette valeur à 100.

0 est la valeur par défaut

primary

Option utilisable pour les modes actif-passif. Favorise une interface dans un agrégat. Si celle-ci venait à redevenir active, elle prend la main sur les autres.

updelay

Définit le temps en millisecondes pour qu'une interface soit détectée comme active.

0 est la valeur par défaut

use_carrier

Définit si on utilise le monitoring de MII ou ETHTOOL ou non

1 est la valeur par défaut

xmi_hash_policy

Définit la règle à utiliser pour déterminer l'interface pour les modes balance-xor et 802.3ad. Cette option peut prendre 2 valeur :

layer2 : utilise XOR de l'adresse MAC dont la formule est : (source MAC XOR destination MAC ) modulo le nombre d'interfaces

layer3+4 : cette valeur n'est pas compatible avec toutes les implémentation 802.3ad. De plus elle fonctionne avec des protocoles de haut niveau ( TCP ou UDP )

layer2 est la valeur par défaut

Installation

Installation du package ifenslave pour le kernel 2.6 qui permet de gérer le bonding installez le paquet ifenslave-2.6 

sudo apt-get install ifenslave-2.6

Ajout d'un alias pour que le module bond soit activé avec les bonnes options 

sudo vim /etc/modprobe.d/aliase-bond.conf

ajouter 

alias bond0 bonding
options bonding mode=1 miimon=100 downdelay=200 updelay=200

Création de l'interface bond0 

sudo vim /etc/network/interfaces

Insérer 

auto bond0
iface bond0 inet static
      address 192.168.0.2
      netmask 255.255.255.0
      network 192.168.0.0
      gateway 192.168.0.1
      broadcast 192.168.0.255
      up /sbin/ifenslave bond0 eth0 eth1
      down /sbin/ifenslave -d bond0 eth0 eth1

address : l'adresse IP de votre machine netmask : le masque de votre réseau gateway : l'adresse IP de votre routeur/box internet

Activation de l'interface bond0 

sudo ifup bond0

ou 

/etc/init.d/networking restart

Autre méthode, avec prise en charge du dhcp

Si vous avez essayé la méthode précédente avec une adresse dynamique, vous pouvez obtenir ceci : 

DHCPDISCOVER on bond0 to 255.255.255.255 port 67 interval 7
DHCPDISCOVER on bond0 to 255.255.255.255 port 67 interval 16
DHCPDISCOVER on bond0 to 255.255.255.255 port 67 interval 13
DHCPDISCOVER on bond0 to 255.255.255.255 port 67 interval 8
DHCPDISCOVER on bond0 to 255.255.255.255 port 67 interval 17
No DHCPOFFERS received.
No working leases in persistent database - sleeping.

D’après ce rapport de bug, une méthode 'temporaire' à été trouvé.

D’après ce wiki : 

auto bond0
iface bond0 inet dhcp
      pre-up modprobe bonding
      pre-up ifconfig bond0 up
      pre-up /sbin/ifenslave bond0 eth0 eth1
      down /sbin/ifenslave -d bond0 eth0 eth1

Exemple Ethernet + Wifi → DHCP 

auto eth0
iface eth0 inet manual
      bond-master bond0
      bond-primary eth0 wlan0

auto wlan0
iface wlan0 inet manual
      bond-master bond0
      bond-mode 1
      bond-miimon 100
      bond-give-a-chance 10
      wpa-bridge bond0
      wpa-key-mgmt WPA-PSK
      wpa-proto WPA
      wpa-group CCMP
      wpa-ssid my-ssid
      wpa-psk "my-secret-password"

auto bond0
iface bond0 inet dhcp
      bond-slaves none
      bond-mode 1
      bond-miimon 100

Exemple 2 X Ethernet → DHCP 

auto eth0
iface eth0 inet manual
      bond-master bond0
      bond-primary eth0 eth1

auto eth1
iface eth1 inet manual
      bond-master bond0
      bond-primary eth0 eth1

auto bond0
iface bond0 inet dhcp
      bond-slaves none
      bond-mode 1
      bond-miimon 100

Installation depuis ubuntu 20.04 et +

J'ai ajouté cette partie concernant l'agrégation car tout est différent depuis ubuntu 20.04, j'invite quelqu'un a améliorer l’explication, mais cette piste est la bonne
Attention : suivant le type de switch que vous avez, il se peut que l'aggregation, bien que configurée et indiquée comme opérationnelle côté OS, ne fonctionne pas comme il faut côté Switch, et vous empêche donc de communiquer avec le reste de votre réseau.

Dans ce cas, il faut créer le fichier /etc/systemd/network/98-bond-mac.link avec le contenu ci-dessous : 

[Match]
Type=bond

[Link]
MACAddressPolicy=none

Installation graphique

Lancer dans un terminal 

 nm-connection-editor

puis ajouter un connexion «LIEN» sur les carte réseaux existences. La désactivation des lien actuel est nécessaire.

Installation terminal

Lancer dans un terminal 

 nmtui

puis ajouter un connexion «LIEN» sur les carte réseaux existences. La désactivation des lien actuel est nécessaire.