网卡汇聚是什么?它的作用又是什么

网卡汇聚是什么?它的作用又是什么,第1张

无忧无盘www5u5lcom认为目前网吧无盘服务器做网卡汇聚的确流行,至少做技术的一般大网吧都推荐组服务器汇聚,汇聚就是利用多张同型号或不同型号网卡,装上网卡驱动和应用软件,在利用软件将2张网卡组在一起,然后通过管理性的交换机,将这2张网卡插在交换机端口上,将端口汇合在一起,达到多网卡同时使用效果;理论上一张千M网卡速度是1000MB,那么2张做汇聚就生成一个IP,此IP就是2000MB(2GB)的速度,3张就是3GB,4张4GB的速度。

传统上组汇聚一般要交换机支持(兼容),网卡型号对应的软件支持组汇聚;同时达到这2个条件才是真正组上汇聚;而且才真正享受到了汇聚效果的;如果交换机不支持,而只在系统里组上网卡汇聚,交换机没组其实是没效果的。

支持汇聚的交换机就是智能交换机管理交换机。

其次,交换机之间也可以组汇聚,只要主交支持汇聚功能,那么我们完全可以计划主交与分交连接采用2根网线组成汇聚,什么样子呢?假如1个100台网吧,需要5个分交,一个分交只有24口,按里除了一根主线外我们可以带23台,如果要组交换机汇聚,我们可以站用2根线在分交上,只带22台回更少,然后利用主交将这2根线汇聚在一起,那么主交与分交间的速度理论上就是2000M了。而如果是单根连接网络只有1000M;

1、先在服务器上做汇聚。(根据系统安装好相应的网卡驱动直接配置就行,具体配置可以直接在网上查寻。windows系统一般没什么问题,linux系统由于网卡驱动的原因如果使用的系统版本较高,做汇聚很可能是会出问题)

2、配置交换机汇聚(每家交换机的配置都差不多,大概都是先创建汇聚组,然后把连接服务器网线交换机对应端口加入汇聚组就可以了。)

如今所有主板至少自带一个千兆以太网端口,有些高档主板带有两个端口。很多用户都不知道家用环境下双网卡主板如何充分利用两个网口,其实使用链路聚合(Link aggregation)就是一个好思路。

双倍带宽的链路聚合

链路聚合是指将两条或多条物理以太网链路聚合成一条逻辑链路。所以,如果聚合两个1Gb/s端口,就能获得2GB/s的总聚合带宽(图1)。聚合带宽和物理带宽并不完全相同,它是通过一种负载均衡方式来实现的。在用户需要高性能局域网性能的时候很有帮助,而局域网内如果有NAS则更是如此。比如说我们在原本千兆(1Gb/s)网络下PC和NAS之间的数据传输只能达到100MB/s左右,在链路聚合的方式下多任务传输速度可以突破200MB/s,这其实是一个倍增。

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链路聚合原本只是一种弹性网络,而不是改变了总的可用吞吐量。比如说如果你通过一条2Gb聚合链路将文件从一台PC传输到另一台PC,就会发现总的最高传输速率最高为1Gb/s。然而如果开始传输两个文件,会看到聚合带宽带来的好处。简而言之链路聚合增加了带宽但并不提升最高速度,但如果你在使用有多个以太网端口的NAS,NAS就能支持链路聚合,速度的提升是显而易见的。

目前家用的局域网环境不论是线缆还是网卡多数都停留在1Gb/s的水平,如果你想要真正的更高吞吐量改用更高的带宽比如10Gb/s网卡,但对于大多数家庭用户万兆网卡是不太可能的。就算我们使用普通单千兆网卡主板,通过安装外接网卡来增添一个网络端口就能实现效果。

链路聚合准备工作

首先你的PC要有两个以太网端口,想要连接的任何设备同样要有至少两个端口。除了双千兆(或一集成一独立)网卡的主板外,我们还需要一个支持链路聚合(LACP或8021ad等)的路由器。遗憾的是很多家用路由器不支持链路聚合,选择时要注意路由器具体参数,或者干脆选择一个支持链路聚合的交换机。

除了硬件方面的要求,还需要一款支持链路聚合的操作系统。我们目前广泛使用的Windows 7并没有内置的链路聚合功能,一般微软要求我们使用Windows Server,但其实Windows 81和10已经提供了支持了。其实如果操作系统不支持可以考虑使用厂商提供的具有链路聚合功能的驱动程序,比如英特尔PROSet工具。另外操作系统Linux和OS X都有内置的链路聚合功能,满足了所有先决条件后下面介绍如何实现。

测试平台

主板 华硕Rampage IV

处理器 英特尔酷睿i7-3970X

内存 三星DDR3 32GB

硬盘 三星850Pro 1TB(RAID 0)

交换机 网件ProSAFE XS708E 10GbE

网卡 双端口10GBASE-T P2E10G-2-T

线缆 CAT7

链路聚合网络配置

首先在测试中我们选用了一块双端口网卡,实际上如果用户的主板拥有双网卡可以省略这一步。由于部分品牌之间的独立网卡和普通主板中的单网卡可能会有一些网络之间的不兼容,如果想避免麻烦可以直接选用这类双接口网卡。

之后就是设置交换机了,如果我们拥有一个支持链路聚合的路由器直接去设置路由器即可。支持的标志是设备拥有管理功能允许我们可以绑定单个端口。网件ProSafe XS708E随带的一个实用工具允许绑定特定端口,界面具体取决于使用什么样的路由器或者交换机。比如网件R8500以上级别的路由器自带链路聚合功能,界面采用WEB方式管理,链路汇聚的设置可以说是相当方便(图2、3)。

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链路聚合设置时分为静态或者动态,分别是Static和LACP,简单解释静态聚合就是由用户手工配置,不允许系统自动添加或删除汇聚成员中的端口。而动态聚合系统自动创建或删除,成员内端口的添加和删除是协议自动完成的。只要速率和双工属性相同、连接到同一个设备、有相同基本配置的端口,就能被动态汇聚在一起,之前我们说过尽量选用同一种网卡就是为了动态聚合的。

Windows设置过程

如果在Windows中设置,要注意家用版本只有从Windows 81开始到目前的Windows 10才支持网卡绑定功能,或者服务器版本Windows Server。以Windows 10为例,在搜索中输入PowerShell右键用管理员权限启动,打开一个DOS界面中使用“Get-BetAdapter”命令找到我们的网卡(图4),用“New-NetLbfoTeam”命令创建网卡组。不使用交换机完整的命令行(图5)是“New-NetLbfoTeam “网卡组名称” -teamingMode SwitchIndependent”,而使用有链路聚合功能交换机时后缀要改为“-teamingMode Static”或者“-teamingMode LACP”。确定之后根据系统提示输入两个网口名称,在网络界面就可以看到创建的网卡组了(图6)。

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Windows Server的设置方法完全不同,以Windows Server 2012 R2为例,打开服务器管理器单击上面的本地服务器,会看到一个名为“网卡绑定”NIC Teaming的选项(图7)。点击显示“禁用”选项你会看到绑定配置器,两个网卡接口都已显示在适配器和接口下面(图8)。现在选择这两个接口右键选择绑定新接口,在弹出的窗口中你会看到一个字段,为新的逻辑接口命名,单击确定(图9)。为了获得最大的兼容性,选择绑定模式Teaming Mode下面的“与交换机无关”(Switch Independent)。一旦完成这步,在网络界面会看到刚命名的由两个物理接口组成的逻辑接口。如果一切正常,你的两路物理连接都会显示活动状态,你可以在下面看到传输细节。可以说Windows Server版本就是家用Windows中没有的图形窗口界面方式,比起家用版本的操作要直观得多(图10)。

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OS X设置过程

在OS X中设置链路聚合要简单一点,不需要特殊工具或第三方驱动程序,功能被好地内置到默认的网络偏好设置中。打开系统偏好设置进入网络选项,点击设置齿轮图标选择管理虚拟接口(Manage Virtual Interfaces)(图11),选择新建链路聚合(New Link Aggregate)(图12)。在弹出物理接口列表中选择想要绑定的那些接口,勾选后命名并创建(图13)。

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如果一切顺利,你绑定的两个或多个物理接口会从网络接口列表中消失,取而代之的是刚创建的那个逻辑绑定接口,如果指示灯变绿色表明已成功(图14)。想看连接性能如何可以选择那个逻辑接口,单击高级就能看到其状态,还可以配置其他选项,比如IP地址和DNS等(图16)。

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编辑点评

可以看出只要前期工作做好,不论是在交换机路由器、Windows或者OS X中设置网卡链路聚合都不算难。文中还有几个细节没有提及首先是线缆尽量选用CAT 6以上的六类线,这样才能充分发挥每一路1Gb/s的带宽。不过在网卡链路聚合系统当中,单个传输任务的速度是如论如何也无法超过1Gb/s的带宽的,转换为兆就是125MB/s左右。真正发挥链路聚合功能的场合是多任务同时运行,这样两条1Gb/s带宽才会同时工作(图16)。

Windows Server 2012网卡Teaming模式

组模式:

Switch-independent(交换机独立):

  配置默认值模式要求交换机参与组合配置由于独立模式交换机知道网卡主机组合部teaming组网卡连接同交换机

且连接同交换机采用主备模式连接同交换机才实现负载均衡聚合

1)Switch-independent / Address Hash distribution

  种配置式通选用址哈希发送数据包所NIC员路由候IP址能关联MAC址所种

式接收入站通信能通TEAM 员接收意味着入站通信超TEAM 员带宽适合用情况:

  需要考虑同物理交换机做Team;需要用 /备用 (active/standby)模式;Team VM;服务器跑工作流量站负载少量入站负载例IIS

2)Switch Independent / Hyper-V Port distribution

种式基于Hyper-V 交换机端口号所Team 员(NIC)发流量每Hyper-V端口带宽于TEAM 员(NIC)带宽

  由于Hyper-V 端口号Team NIC 绑定所同VM入站站流量都用同Team NIC

  种配置式适合用情况(同):

  VM数量远于Team 员数量接受VM带宽限制TEAM NIC员用带宽内

Switch-dependent(交换机依赖):

  模式要求teaming组网卡连接同交换机(或者级联交换机式实现外显示单物理交换机)根据交换机所支持模式两种:

  1、静态组(IEEE 8023ad draft v1):

模式配置交换机主机间需要哪种链接组合形式由于静态配置解决案没任何附加协议所交换机或主机电缆插入错误或其

错误导致组合形种模式网卡工作于同速度说用通速度网卡建立组合, 同要求交换机完全支持IEEE

8023ad 标准般情况服务器级别交换机通支持模式

  2、LACA态组合(IEEE 8021ax, LACP):LACA

态组合同台交换机链路聚合静态配置态构(自协商)通种智能链路协商协议LACP (Link

Aggregation Control

Protocol)实现LACP原本用于交换机交换机间链路聚合启用LACP协议2台交换机相互发送LACP协商报文发现2者

间条用链路候自些链路组合条带宽更逻辑链路利用负载均衡实现加宽交换机间链路带宽目

1)Switch Dependent / Address Hash distribution

  种配置式通选用址哈希发送数据包所NIC员所switch dependent configurations 交换机决定何TEAM NIC发入站通信

  种配置式适合用情况(同):

  保证使用相同交换机做TEAM达性能;Hyper-V 交换机做Teaming,VM带宽需要于TEAM NIC 用带宽

2)Switch Dependent / Hyper-V Port distribution

 

 种式基于Hyper-V 交换机端口号所Team 员(NIC)发流量每Hyper-V端口带宽于TEAM

员(NIC)带宽所switch dependent configurations 交换机决定何TEAM

NIC发入站通信

  种配置式适合用情况 (同):

  VM数量远于TEAM NIC 数量;需要用使用特定协议(LACP) TEAM式要求;限制VM带宽能于TEAM 员NIC带宽

行使用LACP+址哈希

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