🧭 Настройка и виды сетевых бондов (bonding) в Linux

📑 Содержание

• Что такое Bonding
• Основные преимущества bonding
• Пример сети
• Настройка bonding через /etc/network/interfaces
  • Базовая структура файла
  • Объяснение параметров
• Режимы bonding (0–6)
  • mode=0 — balance-rr
  • mode=1 — active-backup
  • mode=2 — balance-xor
  • mode=3 — broadcast
  • mode=4 — 802.3ad (LACP)
  • mode=5 — balance-tlb
  • mode=6 — balance-alb
• Активация bonding и проверка
• Сводная таблица режимов bonding
• Настройка bonding через nmcli (NetworkManager)
• Вывод
• Параметр bond-xmit-hash-policy
  • Общий синтаксис
  • Возможные значения (режимы хеширования)
  • Подробное объяснение режимов
  • Рекомендации по выбору политики
  • Проверка текущей политики
  • Итого
• Условия для работы бондов
  • Важные моменты
• Вывод по пакетам и модулям

Что такое Bonding

Bonding (или Teaming) — это технология объединения нескольких сетевых интерфейсов в один логический интерфейс (bond0), чтобы увеличить пропускную способность, повысить отказоустойчивость или распределять нагрузку между интерфейсами.

Применяется на серверах, маршрутизаторах, в виртуализации и кластерах.

⚙️ Основные преимущества bonding

• ✅ Увеличение скорости передачи (агрегация каналов)
• ✅ Отказоустойчивость (резервирование)
• ✅ Гибкость настройки (7 режимов работы)
• ✅ Поддержка большинства дистрибутивов Linux

🌐 Пример сети

🧩 Настройка bonding через /etc/network/interfaces

Для систем без NetworkManager (например, Debian, Ubuntu Server, Astra Linux).

[!TIP] Перед настройкой bond необходимо установить пакет ifenslave

📄 Базовая структура файла /etc/network/interfaces

# Loopback
auto lo
iface lo inet loopback

# Интерфейсы, входящие в bond
auto eth0 eth1 bond0
iface eth0 inet manual
iface eth1 inet manual

# Основная конфигурация bond0
iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-miimon 100
    bond-downdelay 200
    bond-updelay 200
    bond-slaves eth0 eth1

🔍 Объяснение параметров

[!NOTE] Для работы LACP требуется, чтобы свич или маршрутизатор также поддерживал 802.3ad и был соответствующим образом настроен. —

🧱 Режимы bonding (0–6)

Linux поддерживает 7 режимов работы bonding. Ниже — подробные описания и готовые конфиги для каждого.

🟢 mode=0 — balance-rr (Round Robin)

Пакеты отправляются последовательно по всем интерфейсам.

Плюсы: максимальная пропускная способность Минусы: может вызывать нарушение порядка пакетов (нужно LACP на свиче)

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode balance-rr
    bond-miimon 100
    bond-downdelay 200
    bond-updelay 200
    bond-slaves eth0 eth1

🟡 mode=1 — active-backup

Один интерфейс активен, второй в режиме ожидания. При сбое активного — резервный становится активным.

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode active-backup
    bond-primary eth0
    bond-miimon 100
    bond-downdelay 200
    bond-updelay 200
    bond-slaves eth0 eth1

✅ Не требует настройки коммутатора. 💡 Самый часто используемый режим в серверах и системах с одной сетью.

🔵 mode=2 — balance-xor

Балансировка по XOR-хешу (по MAC, IP или портам).

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode balance-xor
    bond-xmit-hash-policy layer3+4
    bond-miimon 100
    bond-slaves eth0 eth1

💡 Требует поддержки агрегирования каналов на коммутаторе.

⚫ mode=3 — broadcast

Отправляет все пакеты по всем интерфейсам. Используется для критически важных соединений, где важна отказоустойчивость.

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode broadcast
    bond-miimon 100
    bond-slaves eth0 eth1

🟣 mode=4 — 802.3ad (LACP)

Стандарт IEEE для динамической агрегации каналов. Требует настройки LACP (Link Aggregation) на коммутаторе.

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode 802.3ad
    bond-lacp-rate fast
    bond-xmit-hash-policy layer3+4
    bond-miimon 100
    bond-downdelay 200
    bond-updelay 200
    bond-slaves eth0 eth1

🟠 mode=5 — balance-tlb (Transmit Load Balancing)

Распределяет исходящий трафик между интерфейсами без участия свича.

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode balance-tlb
    bond-miimon 100
    bond-slaves eth0 eth1

🔴 mode=6 — balance-alb (Adaptive Load Balancing)

Сочетает TLB + входящую балансировку через ARP. Работает без поддержки коммутатора.

iface bond0 inet static
    address 10.0.0.38
    netmask 255.255.255.240
    network 10.0.0.0
    gateway 10.0.0.1
    bond-mode balance-alb
    bond-miimon 100
    bond-slaves eth0 eth1

🔧 Активация bonding и проверка

1. Загрузить модуль:

   sudo modprobe bonding
   

2. Добавить в автозагрузку:

   echo "bonding" | sudo tee -a /etc/modules
   

3. Перезапустить сеть:

   sudo systemctl restart networking
   

4. Проверить состояние:

   cat /proc/net/bonding/bond0
   

   ---

🧭 Сводная таблица режимов bonding

🧰 Настройка bonding через nmcli (NetworkManager)

Для современных систем (Ubuntu 22+, Debian 12, RHEL 8+, Astra Linux Common Edition 2.12+).

🔹 1. Создание bond-интерфейса

sudo nmcli connection add type bond ifname bond0 mode 802.3ad

🔹 2. Добавление интерфейсов (слейвов)

sudo nmcli connection add type ethernet ifname eth0 master bond0
sudo nmcli connection add type ethernet ifname eth1 master bond0

🔹 3. Настройка IP-параметров

sudo nmcli connection modify bond0 ipv4.addresses 10.0.0.38/28
sudo nmcli connection modify bond0 ipv4.gateway 10.0.0.1
sudo nmcli connection modify bond0 ipv4.method manual

🔹 4. Установка дополнительных параметров bonding

sudo nmcli connection modify bond0 bond.options "miimon=100,mode=802.3ad,lacp_rate=fast,xmit_hash_policy=layer3+4"

🔹 5. Активация соединения

sudo nmcli connection up bond0

Проверка:

cat /proc/net/bonding/bond0

✅ Вывод

Bonding — мощный инструмент для серверов Linux, позволяющий:

• объединять интерфейсы для скорости и надёжности,
• реализовывать отказоустойчивые схемы,
• повышать производительность без дорогостоящего оборудования.

Про параметр bond-xmit-hash-policy

Это как раз то, что часто упускают про bonding — параметр bond-xmit-hash-policy радикально влияет на распределение нагрузки и эффективность работы бонда. Вот подробное объяснение всех возможных значений этого параметра (актуально для Linux bonding-драйвера ifenslave и bonding.ko).

⚙️ bond-xmit-hash-policy — Политика хеширования исходящих пакетов

Этот параметр определяет, как ядро Linux вычисляет хеш (ключ) для выбора интерфейса, через который будет отправлен исходящий пакет в многоканальном бонде (balance-xor, 802.3ad, balance-tlb, balance-alb и т.д.).

📘 Общий синтаксис

bond-xmit-hash-policy <режим>

Добавляется в секцию интерфейса /etc/network/interfaces или задаётся командой:

echo <режим> > /sys/class/net/bond0/bonding/xmit_hash_policy

📊 Возможные значения (режимы хеширования)

📖 Подробное объяснение режимов

🔹 layer2 — Балансировка на канальном уровне (L2)

Хеширование только по MAC-адресам.

Принцип:

hash = MAC(src) XOR MAC(dst)

Плюсы:

• Простая, надёжная схема.
• Хорошая совместимость со свичами.

Минусы:

• Если все пакеты идут к одному MAC, весь трафик идёт через один интерфейс.
• Плохая балансировка при работе с одним шлюзом.

Пример:

bond-xmit-hash-policy layer2

🔹 layer2+3 — MAC + IP

Добавляет IP-адреса в хеш, повышая разнообразие потоков.

Принцип:

hash = (MAC(src) ⊕ MAC(dst)) ⊕ (IP(src) ⊕ IP(dst))

Плюсы:

• Лучше распределяет трафик по интерфейсам.
• Совместима с VLAN и LACP.

Минусы:

• Немного увеличивает нагрузку на CPU.

Пример:

bond-xmit-hash-policy layer2+3

🔹 layer3+4 — IP и порты TCP/UDP

Самый сбалансированный вариант для современных сетей. Хеширует комбинацию IP и портов.

Принцип:

hash = (IP(src) ⊕ IP(dst)) ⊕ (PORT(src) ⊕ PORT(dst))

Плюсы:

• Отличная балансировка множества соединений.
• Подходит для высоконагруженных серверов и балансировщиков.
• Рекомендуемый режим для bond-mode=802.3ad.

Минусы:

• Коммутатор должен поддерживать LACP с таким же хешем.

Пример:

bond-xmit-hash-policy layer3+4

🔹 encap2+3 и encap3+4 — Для туннельных интерфейсов

Используются при работе через GRE, VXLAN, GENEVE и другие инкапсулированные протоколы.

Принцип:

• encap2+3: MAC + IP из полезной нагрузки (внутри туннеля)
• encap3+4: IP + порты TCP/UDP внутри туннеля

Плюсы:

• Корректная балансировка для overlay-сетей.
• Поддержка виртуализации и контейнеризации.

Пример:

bond-xmit-hash-policy encap3+4

🔹 VLAN-aware политики (vlan+*)

Актуальны для trunk-интерфейсов, когда на bond навешиваются VLAN-интерфейсы (bond0.100, bond0.200 и т.д.)

Преимущества:

• Разделение трафика по VLAN ID.
• Оптимизация в multi-tenant сетях.

Пример:

bond-xmit-hash-policy vlan+ip+port

🧭 Рекомендации по выбору политики

🧩 Проверка текущей политики

cat /proc/net/bonding/bond0 | grep "Transmit Hash"

Пример вывода:

Transmit Hash Policy: layer3+4 (2)

🧠 Итого

• bond-xmit-hash-policy определяет, на основе чего выбирается интерфейс для исходящего трафика.
• При использовании LACP (mode=4) нужно согласовать хеш с коммутатором (обычно layer3+4).
• Для автономных режимов (mode=2,5,6) можно использовать любые политики — ядро решает локально.

Условия для работы бондов

1. bonding.ko

• Это ядро-модуль Linux, который реализует функциональность bonding (объединения нескольких сетевых интерфейсов в один логический).
• Нужен только один раз для всей системы.
• Когда модуль загружен (modprobe bonding), ты можешь создавать сколько угодно bond-интерфейсов (bond0, bond1 и т.д.).
• В пакетах дистрибутива он обычно идёт как часть kernel-modules или отдельно как kernel-modules-extra (название зависит от дистрибутива).

В большинстве современных дистрибутивов Linux модуль bonding.ko действительно включён в ядро и доступен по умолчанию, но есть нюансы:

1.1. Проверка наличия модуля

Можно проверить, доступен ли модуль в системе:

modinfo bonding

Если вывод есть — модуль доступен.

Также можно проверить, загружен ли он сейчас:

lsmod | grep bonding

1.2. Загрузка модуля

Если модуль есть, но ещё не загружен:

sudo modprobe bonding

После этого можно создавать bond-интерфейсы.

2. ifenslave

• Это пользовательская утилита, которая привязывает физические интерфейсы к bond-интерфейсу.
• Утилита тоже одна на систему, а не на каждый bond.
• С её помощью ты выполняешь команды типа:

ifenslave bond0 eth0 eth1

• Можно создать несколько bond-интерфейсов, и для всех них используется один и тот же ifenslave.

3. Важные моменты

1. Не нужен отдельный пакет на каждый bond.

   • Модуль ядра (bonding.ko) и утилита (ifenslave) один раз ставятся для всей системы.
2. Конфигурация бондов делается через конфиги сети (/etc/network/interfaces, nmcli, systemd-networkd или netplan) для каждого bond отдельно.
3. Поддержка разных режимов bonding (active-backup, LACP, balance-alb и т.д.) встроена в модуль ядра, нет необходимости ставить что-то дополнительно.

✅ Вывод:

• bonding.ko — один модуль для всей системы.
• ifenslave — одна утилита для всей системы.