Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bpf/bpf
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / networking / bonding.txt
1
2                 Linux Ethernet Bonding Driver HOWTO
3
4                 Latest update: 27 April 2011
5
6 Initial release : Thomas Davis <tadavis at lbl.gov>
7 Corrections, HA extensions : 2000/10/03-15 :
8   - Willy Tarreau <willy at meta-x.org>
9   - Constantine Gavrilov <const-g at xpert.com>
10   - Chad N. Tindel <ctindel at ieee dot org>
11   - Janice Girouard <girouard at us dot ibm dot com>
12   - Jay Vosburgh <fubar at us dot ibm dot com>
13
14 Reorganized and updated Feb 2005 by Jay Vosburgh
15 Added Sysfs information: 2006/04/24
16   - Mitch Williams <mitch.a.williams at intel.com>
17
18 Introduction
19 ============
20
21         The Linux bonding driver provides a method for aggregating
22 multiple network interfaces into a single logical "bonded" interface.
23 The behavior of the bonded interfaces depends upon the mode; generally
24 speaking, modes provide either hot standby or load balancing services.
25 Additionally, link integrity monitoring may be performed.
26         
27         The bonding driver originally came from Donald Becker's
28 beowulf patches for kernel 2.0. It has changed quite a bit since, and
29 the original tools from extreme-linux and beowulf sites will not work
30 with this version of the driver.
31
32         For new versions of the driver, updated userspace tools, and
33 who to ask for help, please follow the links at the end of this file.
34
35 Table of Contents
36 =================
37
38 1. Bonding Driver Installation
39
40 2. Bonding Driver Options
41
42 3. Configuring Bonding Devices
43 3.1     Configuration with Sysconfig Support
44 3.1.1           Using DHCP with Sysconfig
45 3.1.2           Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
46 3.2     Configuration with Initscripts Support
47 3.2.1           Using DHCP with Initscripts
48 3.2.2           Configuring Multiple Bonds with Initscripts
49 3.3     Configuring Bonding Manually with Ifenslave
50 3.3.1           Configuring Multiple Bonds Manually
51 3.4     Configuring Bonding Manually via Sysfs
52 3.5     Configuration with Interfaces Support
53 3.6     Overriding Configuration for Special Cases
54 3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
55
56 4. Querying Bonding Configuration
57 4.1     Bonding Configuration
58 4.2     Network Configuration
59
60 5. Switch Configuration
61
62 6. 802.1q VLAN Support
63
64 7. Link Monitoring
65 7.1     ARP Monitor Operation
66 7.2     Configuring Multiple ARP Targets
67 7.3     MII Monitor Operation
68
69 8. Potential Trouble Sources
70 8.1     Adventures in Routing
71 8.2     Ethernet Device Renaming
72 8.3     Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
73
74 9. SNMP agents
75
76 10. Promiscuous mode
77
78 11. Configuring Bonding for High Availability
79 11.1    High Availability in a Single Switch Topology
80 11.2    High Availability in a Multiple Switch Topology
81 11.2.1          HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
82 11.2.2          HA Link Monitoring for Multiple Switch Topology
83
84 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
85 12.1    Maximum Throughput in a Single Switch Topology
86 12.1.1          MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
87 12.1.2          MT Link Monitoring for Single Switch Topology
88 12.2    Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
89 12.2.1          MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
90 12.2.2          MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
91
92 13. Switch Behavior Issues
93 13.1    Link Establishment and Failover Delays
94 13.2    Duplicated Incoming Packets
95
96 14. Hardware Specific Considerations
97 14.1    IBM BladeCenter
98
99 15. Frequently Asked Questions
100
101 16. Resources and Links
102
103
104 1. Bonding Driver Installation
105 ==============================
106
107         Most popular distro kernels ship with the bonding driver
108 already available as a module. If your distro does not, or you
109 have need to compile bonding from source (e.g., configuring and
110 installing a mainline kernel from kernel.org), you'll need to perform
111 the following steps:
112
113 1.1 Configure and build the kernel with bonding
114 -----------------------------------------------
115
116         The current version of the bonding driver is available in the
117 drivers/net/bonding subdirectory of the most recent kernel source
118 (which is available on http://kernel.org).  Most users "rolling their
119 own" will want to use the most recent kernel from kernel.org.
120
121         Configure kernel with "make menuconfig" (or "make xconfig" or
122 "make config"), then select "Bonding driver support" in the "Network
123 device support" section.  It is recommended that you configure the
124 driver as module since it is currently the only way to pass parameters
125 to the driver or configure more than one bonding device.
126
127         Build and install the new kernel and modules.
128
129 1.2 Bonding Control Utility
130 -------------------------------------
131
132          It is recommended to configure bonding via iproute2 (netlink)
133 or sysfs, the old ifenslave control utility is obsolete.
134
135 2. Bonding Driver Options
136 =========================
137
138         Options for the bonding driver are supplied as parameters to the
139 bonding module at load time, or are specified via sysfs.
140
141         Module options may be given as command line arguments to the
142 insmod or modprobe command, but are usually specified in either the
143 /etc/modprobe.d/*.conf configuration files, or in a distro-specific
144 configuration file (some of which are detailed in the next section).
145
146         Details on bonding support for sysfs is provided in the
147 "Configuring Bonding Manually via Sysfs" section, below.
148
149         The available bonding driver parameters are listed below. If a
150 parameter is not specified the default value is used.  When initially
151 configuring a bond, it is recommended "tail -f /var/log/messages" be
152 run in a separate window to watch for bonding driver error messages.
153
154         It is critical that either the miimon or arp_interval and
155 arp_ip_target parameters be specified, otherwise serious network
156 degradation will occur during link failures.  Very few devices do not
157 support at least miimon, so there is really no reason not to use it.
158
159         Options with textual values will accept either the text name
160 or, for backwards compatibility, the option value.  E.g.,
161 "mode=802.3ad" and "mode=4" set the same mode.
162
163         The parameters are as follows:
164
165 active_slave
166
167         Specifies the new active slave for modes that support it
168         (active-backup, balance-alb and balance-tlb).  Possible values
169         are the name of any currently enslaved interface, or an empty
170         string.  If a name is given, the slave and its link must be up in order
171         to be selected as the new active slave.  If an empty string is
172         specified, the current active slave is cleared, and a new active
173         slave is selected automatically.
174
175         Note that this is only available through the sysfs interface. No module
176         parameter by this name exists.
177
178         The normal value of this option is the name of the currently
179         active slave, or the empty string if there is no active slave or
180         the current mode does not use an active slave.
181
182 ad_actor_sys_prio
183
184         In an AD system, this specifies the system priority. The allowed range
185         is 1 - 65535. If the value is not specified, it takes 65535 as the
186         default value.
187
188         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
189         SysFs interface.
190
191 ad_actor_system
192
193         In an AD system, this specifies the mac-address for the actor in
194         protocol packet exchanges (LACPDUs). The value cannot be NULL or
195         multicast. It is preferred to have the local-admin bit set for this
196         mac but driver does not enforce it. If the value is not given then
197         system defaults to using the masters' mac address as actors' system
198         address.
199
200         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
201         SysFs interface.
202
203 ad_select
204
205         Specifies the 802.3ad aggregation selection logic to use.  The
206         possible values and their effects are:
207
208         stable or 0
209
210                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
211                 bandwidth.
212
213                 Reselection of the active aggregator occurs only when all
214                 slaves of the active aggregator are down or the active
215                 aggregator has no slaves.
216
217                 This is the default value.
218
219         bandwidth or 1
220
221                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
222                 bandwidth.  Reselection occurs if:
223
224                 - A slave is added to or removed from the bond
225
226                 - Any slave's link state changes
227
228                 - Any slave's 802.3ad association state changes
229
230                 - The bond's administrative state changes to up
231
232         count or 2
233
234                 The active aggregator is chosen by the largest number of
235                 ports (slaves).  Reselection occurs as described under the
236                 "bandwidth" setting, above.
237
238         The bandwidth and count selection policies permit failover of
239         802.3ad aggregations when partial failure of the active aggregator
240         occurs.  This keeps the aggregator with the highest availability
241         (either in bandwidth or in number of ports) active at all times.
242
243         This option was added in bonding version 3.4.0.
244
245 ad_user_port_key
246
247         In an AD system, the port-key has three parts as shown below -
248
249            Bits   Use
250            00     Duplex
251            01-05  Speed
252            06-15  User-defined
253
254         This defines the upper 10 bits of the port key. The values can be
255         from 0 - 1023. If not given, the system defaults to 0.
256
257         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
258         SysFs interface.
259
260 all_slaves_active
261
262         Specifies that duplicate frames (received on inactive ports) should be
263         dropped (0) or delivered (1).
264
265         Normally, bonding will drop duplicate frames (received on inactive
266         ports), which is desirable for most users. But there are some times
267         it is nice to allow duplicate frames to be delivered.
268
269         The default value is 0 (drop duplicate frames received on inactive
270         ports).
271
272 arp_interval
273
274         Specifies the ARP link monitoring frequency in milliseconds.
275
276         The ARP monitor works by periodically checking the slave
277         devices to determine whether they have sent or received
278         traffic recently (the precise criteria depends upon the
279         bonding mode, and the state of the slave).  Regular traffic is
280         generated via ARP probes issued for the addresses specified by
281         the arp_ip_target option.
282
283         This behavior can be modified by the arp_validate option,
284         below.
285
286         If ARP monitoring is used in an etherchannel compatible mode
287         (modes 0 and 2), the switch should be configured in a mode
288         that evenly distributes packets across all links. If the
289         switch is configured to distribute the packets in an XOR
290         fashion, all replies from the ARP targets will be received on
291         the same link which could cause the other team members to
292         fail.  ARP monitoring should not be used in conjunction with
293         miimon.  A value of 0 disables ARP monitoring.  The default
294         value is 0.
295
296 arp_ip_target
297
298         Specifies the IP addresses to use as ARP monitoring peers when
299         arp_interval is > 0.  These are the targets of the ARP request
300         sent to determine the health of the link to the targets.
301         Specify these values in ddd.ddd.ddd.ddd format.  Multiple IP
302         addresses must be separated by a comma.  At least one IP
303         address must be given for ARP monitoring to function.  The
304         maximum number of targets that can be specified is 16.  The
305         default value is no IP addresses.
306
307 arp_validate
308
309         Specifies whether or not ARP probes and replies should be
310         validated in any mode that supports arp monitoring, or whether
311         non-ARP traffic should be filtered (disregarded) for link
312         monitoring purposes.
313
314         Possible values are:
315
316         none or 0
317
318                 No validation or filtering is performed.
319
320         active or 1
321
322                 Validation is performed only for the active slave.
323
324         backup or 2
325
326                 Validation is performed only for backup slaves.
327
328         all or 3
329
330                 Validation is performed for all slaves.
331
332         filter or 4
333
334                 Filtering is applied to all slaves. No validation is
335                 performed.
336
337         filter_active or 5
338
339                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
340                 only for the active slave.
341
342         filter_backup or 6
343
344                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
345                 only for backup slaves.
346
347         Validation:
348
349         Enabling validation causes the ARP monitor to examine the incoming
350         ARP requests and replies, and only consider a slave to be up if it
351         is receiving the appropriate ARP traffic.
352
353         For an active slave, the validation checks ARP replies to confirm
354         that they were generated by an arp_ip_target.  Since backup slaves
355         do not typically receive these replies, the validation performed
356         for backup slaves is on the broadcast ARP request sent out via the
357         active slave.  It is possible that some switch or network
358         configurations may result in situations wherein the backup slaves
359         do not receive the ARP requests; in such a situation, validation
360         of backup slaves must be disabled.
361
362         The validation of ARP requests on backup slaves is mainly helping
363         bonding to decide which slaves are more likely to work in case of
364         the active slave failure, it doesn't really guarantee that the
365         backup slave will work if it's selected as the next active slave.
366
367         Validation is useful in network configurations in which multiple
368         bonding hosts are concurrently issuing ARPs to one or more targets
369         beyond a common switch.  Should the link between the switch and
370         target fail (but not the switch itself), the probe traffic
371         generated by the multiple bonding instances will fool the standard
372         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
373         validation can resolve this, as the ARP monitor will only consider
374         ARP requests and replies associated with its own instance of
375         bonding.
376
377         Filtering:
378
379         Enabling filtering causes the ARP monitor to only use incoming ARP
380         packets for link availability purposes.  Arriving packets that are
381         not ARPs are delivered normally, but do not count when determining
382         if a slave is available.
383
384         Filtering operates by only considering the reception of ARP
385         packets (any ARP packet, regardless of source or destination) when
386         determining if a slave has received traffic for link availability
387         purposes.
388
389         Filtering is useful in network configurations in which significant
390         levels of third party broadcast traffic would fool the standard
391         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
392         filtering can resolve this, as only ARP traffic is considered for
393         link availability purposes.
394
395         This option was added in bonding version 3.1.0.
396
397 arp_all_targets
398
399         Specifies the quantity of arp_ip_targets that must be reachable
400         in order for the ARP monitor to consider a slave as being up.
401         This option affects only active-backup mode for slaves with
402         arp_validation enabled.
403
404         Possible values are:
405
406         any or 0
407
408                 consider the slave up only when any of the arp_ip_targets
409                 is reachable
410
411         all or 1
412
413                 consider the slave up only when all of the arp_ip_targets
414                 are reachable
415
416 downdelay
417
418         Specifies the time, in milliseconds, to wait before disabling
419         a slave after a link failure has been detected.  This option
420         is only valid for the miimon link monitor.  The downdelay
421         value should be a multiple of the miimon value; if not, it
422         will be rounded down to the nearest multiple.  The default
423         value is 0.
424
425 fail_over_mac
426
427         Specifies whether active-backup mode should set all slaves to
428         the same MAC address at enslavement (the traditional
429         behavior), or, when enabled, perform special handling of the
430         bond's MAC address in accordance with the selected policy.
431
432         Possible values are:
433
434         none or 0
435
436                 This setting disables fail_over_mac, and causes
437                 bonding to set all slaves of an active-backup bond to
438                 the same MAC address at enslavement time.  This is the
439                 default.
440
441         active or 1
442
443                 The "active" fail_over_mac policy indicates that the
444                 MAC address of the bond should always be the MAC
445                 address of the currently active slave.  The MAC
446                 address of the slaves is not changed; instead, the MAC
447                 address of the bond changes during a failover.
448
449                 This policy is useful for devices that cannot ever
450                 alter their MAC address, or for devices that refuse
451                 incoming broadcasts with their own source MAC (which
452                 interferes with the ARP monitor).
453
454                 The down side of this policy is that every device on
455                 the network must be updated via gratuitous ARP,
456                 vs. just updating a switch or set of switches (which
457                 often takes place for any traffic, not just ARP
458                 traffic, if the switch snoops incoming traffic to
459                 update its tables) for the traditional method.  If the
460                 gratuitous ARP is lost, communication may be
461                 disrupted.
462
463                 When this policy is used in conjunction with the mii
464                 monitor, devices which assert link up prior to being
465                 able to actually transmit and receive are particularly
466                 susceptible to loss of the gratuitous ARP, and an
467                 appropriate updelay setting may be required.
468
469         follow or 2
470
471                 The "follow" fail_over_mac policy causes the MAC
472                 address of the bond to be selected normally (normally
473                 the MAC address of the first slave added to the bond).
474                 However, the second and subsequent slaves are not set
475                 to this MAC address while they are in a backup role; a
476                 slave is programmed with the bond's MAC address at
477                 failover time (and the formerly active slave receives
478                 the newly active slave's MAC address).
479
480                 This policy is useful for multiport devices that
481                 either become confused or incur a performance penalty
482                 when multiple ports are programmed with the same MAC
483                 address.
484
485
486         The default policy is none, unless the first slave cannot
487         change its MAC address, in which case the active policy is
488         selected by default.
489
490         This option may be modified via sysfs only when no slaves are
491         present in the bond.
492
493         This option was added in bonding version 3.2.0.  The "follow"
494         policy was added in bonding version 3.3.0.
495
496 lacp_rate
497
498         Option specifying the rate in which we'll ask our link partner
499         to transmit LACPDU packets in 802.3ad mode.  Possible values
500         are:
501
502         slow or 0
503                 Request partner to transmit LACPDUs every 30 seconds
504
505         fast or 1
506                 Request partner to transmit LACPDUs every 1 second
507
508         The default is slow.
509
510 max_bonds
511
512         Specifies the number of bonding devices to create for this
513         instance of the bonding driver.  E.g., if max_bonds is 3, and
514         the bonding driver is not already loaded, then bond0, bond1
515         and bond2 will be created.  The default value is 1.  Specifying
516         a value of 0 will load bonding, but will not create any devices.
517
518 miimon
519
520         Specifies the MII link monitoring frequency in milliseconds.
521         This determines how often the link state of each slave is
522         inspected for link failures.  A value of zero disables MII
523         link monitoring.  A value of 100 is a good starting point.
524         The use_carrier option, below, affects how the link state is
525         determined.  See the High Availability section for additional
526         information.  The default value is 0.
527
528 min_links
529
530         Specifies the minimum number of links that must be active before
531         asserting carrier. It is similar to the Cisco EtherChannel min-links
532         feature. This allows setting the minimum number of member ports that
533         must be up (link-up state) before marking the bond device as up
534         (carrier on). This is useful for situations where higher level services
535         such as clustering want to ensure a minimum number of low bandwidth
536         links are active before switchover. This option only affect 802.3ad
537         mode.
538
539         The default value is 0. This will cause carrier to be asserted (for
540         802.3ad mode) whenever there is an active aggregator, regardless of the
541         number of available links in that aggregator. Note that, because an
542         aggregator cannot be active without at least one available link,
543         setting this option to 0 or to 1 has the exact same effect.
544
545 mode
546
547         Specifies one of the bonding policies. The default is
548         balance-rr (round robin).  Possible values are:
549
550         balance-rr or 0
551
552                 Round-robin policy: Transmit packets in sequential
553                 order from the first available slave through the
554                 last.  This mode provides load balancing and fault
555                 tolerance.
556
557         active-backup or 1
558
559                 Active-backup policy: Only one slave in the bond is
560                 active.  A different slave becomes active if, and only
561                 if, the active slave fails.  The bond's MAC address is
562                 externally visible on only one port (network adapter)
563                 to avoid confusing the switch.
564
565                 In bonding version 2.6.2 or later, when a failover
566                 occurs in active-backup mode, bonding will issue one
567                 or more gratuitous ARPs on the newly active slave.
568                 One gratuitous ARP is issued for the bonding master
569                 interface and each VLAN interfaces configured above
570                 it, provided that the interface has at least one IP
571                 address configured.  Gratuitous ARPs issued for VLAN
572                 interfaces are tagged with the appropriate VLAN id.
573
574                 This mode provides fault tolerance.  The primary
575                 option, documented below, affects the behavior of this
576                 mode.
577
578         balance-xor or 2
579
580                 XOR policy: Transmit based on the selected transmit
581                 hash policy.  The default policy is a simple [(source
582                 MAC address XOR'd with destination MAC address XOR
583                 packet type ID) modulo slave count].  Alternate transmit
584                 policies may be selected via the xmit_hash_policy option,
585                 described below.
586
587                 This mode provides load balancing and fault tolerance.
588
589         broadcast or 3
590
591                 Broadcast policy: transmits everything on all slave
592                 interfaces.  This mode provides fault tolerance.
593
594         802.3ad or 4
595
596                 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation.  Creates
597                 aggregation groups that share the same speed and
598                 duplex settings.  Utilizes all slaves in the active
599                 aggregator according to the 802.3ad specification.
600
601                 Slave selection for outgoing traffic is done according
602                 to the transmit hash policy, which may be changed from
603                 the default simple XOR policy via the xmit_hash_policy
604                 option, documented below.  Note that not all transmit
605                 policies may be 802.3ad compliant, particularly in
606                 regards to the packet mis-ordering requirements of
607                 section 43.2.4 of the 802.3ad standard.  Differing
608                 peer implementations will have varying tolerances for
609                 noncompliance.
610
611                 Prerequisites:
612
613                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
614                 the speed and duplex of each slave.
615
616                 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link
617                 aggregation.
618
619                 Most switches will require some type of configuration
620                 to enable 802.3ad mode.
621
622         balance-tlb or 5
623
624                 Adaptive transmit load balancing: channel bonding that
625                 does not require any special switch support.
626
627                 In tlb_dynamic_lb=1 mode; the outgoing traffic is
628                 distributed according to the current load (computed
629                 relative to the speed) on each slave.
630
631                 In tlb_dynamic_lb=0 mode; the load balancing based on
632                 current load is disabled and the load is distributed
633                 only using the hash distribution.
634
635                 Incoming traffic is received by the current slave.
636                 If the receiving slave fails, another slave takes over
637                 the MAC address of the failed receiving slave.
638
639                 Prerequisite:
640
641                 Ethtool support in the base drivers for retrieving the
642                 speed of each slave.
643
644         balance-alb or 6
645
646                 Adaptive load balancing: includes balance-tlb plus
647                 receive load balancing (rlb) for IPV4 traffic, and
648                 does not require any special switch support.  The
649                 receive load balancing is achieved by ARP negotiation.
650                 The bonding driver intercepts the ARP Replies sent by
651                 the local system on their way out and overwrites the
652                 source hardware address with the unique hardware
653                 address of one of the slaves in the bond such that
654                 different peers use different hardware addresses for
655                 the server.
656
657                 Receive traffic from connections created by the server
658                 is also balanced.  When the local system sends an ARP
659                 Request the bonding driver copies and saves the peer's
660                 IP information from the ARP packet.  When the ARP
661                 Reply arrives from the peer, its hardware address is
662                 retrieved and the bonding driver initiates an ARP
663                 reply to this peer assigning it to one of the slaves
664                 in the bond.  A problematic outcome of using ARP
665                 negotiation for balancing is that each time that an
666                 ARP request is broadcast it uses the hardware address
667                 of the bond.  Hence, peers learn the hardware address
668                 of the bond and the balancing of receive traffic
669                 collapses to the current slave.  This is handled by
670                 sending updates (ARP Replies) to all the peers with
671                 their individually assigned hardware address such that
672                 the traffic is redistributed.  Receive traffic is also
673                 redistributed when a new slave is added to the bond
674                 and when an inactive slave is re-activated.  The
675                 receive load is distributed sequentially (round robin)
676                 among the group of highest speed slaves in the bond.
677
678                 When a link is reconnected or a new slave joins the
679                 bond the receive traffic is redistributed among all
680                 active slaves in the bond by initiating ARP Replies
681                 with the selected MAC address to each of the
682                 clients. The updelay parameter (detailed below) must
683                 be set to a value equal or greater than the switch's
684                 forwarding delay so that the ARP Replies sent to the
685                 peers will not be blocked by the switch.
686
687                 Prerequisites:
688
689                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
690                 the speed of each slave.
691
692                 2. Base driver support for setting the hardware
693                 address of a device while it is open.  This is
694                 required so that there will always be one slave in the
695                 team using the bond hardware address (the
696                 curr_active_slave) while having a unique hardware
697                 address for each slave in the bond.  If the
698                 curr_active_slave fails its hardware address is
699                 swapped with the new curr_active_slave that was
700                 chosen.
701
702 num_grat_arp
703 num_unsol_na
704
705         Specify the number of peer notifications (gratuitous ARPs and
706         unsolicited IPv6 Neighbor Advertisements) to be issued after a
707         failover event.  As soon as the link is up on the new slave
708         (possibly immediately) a peer notification is sent on the
709         bonding device and each VLAN sub-device. This is repeated at
710         the rate specified by peer_notif_delay if the number is
711         greater than 1.
712
713         The valid range is 0 - 255; the default value is 1.  These options
714         affect only the active-backup mode.  These options were added for
715         bonding versions 3.3.0 and 3.4.0 respectively.
716
717         From Linux 3.0 and bonding version 3.7.1, these notifications
718         are generated by the ipv4 and ipv6 code and the numbers of
719         repetitions cannot be set independently.
720
721 packets_per_slave
722
723         Specify the number of packets to transmit through a slave before
724         moving to the next one. When set to 0 then a slave is chosen at
725         random.
726
727         The valid range is 0 - 65535; the default value is 1. This option
728         has effect only in balance-rr mode.
729
730 peer_notif_delay
731
732         Specify the delay, in milliseconds, between each peer
733         notification (gratuitous ARP and unsolicited IPv6 Neighbor
734         Advertisement) when they are issued after a failover event.
735         This delay should be a multiple of the link monitor interval
736         (arp_interval or miimon, whichever is active). The default
737         value is 0 which means to match the value of the link monitor
738         interval.
739
740 primary
741
742         A string (eth0, eth2, etc) specifying which slave is the
743         primary device.  The specified device will always be the
744         active slave while it is available.  Only when the primary is
745         off-line will alternate devices be used.  This is useful when
746         one slave is preferred over another, e.g., when one slave has
747         higher throughput than another.
748
749         The primary option is only valid for active-backup(1),
750         balance-tlb (5) and balance-alb (6) mode.
751
752 primary_reselect
753
754         Specifies the reselection policy for the primary slave.  This
755         affects how the primary slave is chosen to become the active slave
756         when failure of the active slave or recovery of the primary slave
757         occurs.  This option is designed to prevent flip-flopping between
758         the primary slave and other slaves.  Possible values are:
759
760         always or 0 (default)
761
762                 The primary slave becomes the active slave whenever it
763                 comes back up.
764
765         better or 1
766
767                 The primary slave becomes the active slave when it comes
768                 back up, if the speed and duplex of the primary slave is
769                 better than the speed and duplex of the current active
770                 slave.
771
772         failure or 2
773
774                 The primary slave becomes the active slave only if the
775                 current active slave fails and the primary slave is up.
776
777         The primary_reselect setting is ignored in two cases:
778
779                 If no slaves are active, the first slave to recover is
780                 made the active slave.
781
782                 When initially enslaved, the primary slave is always made
783                 the active slave.
784
785         Changing the primary_reselect policy via sysfs will cause an
786         immediate selection of the best active slave according to the new
787         policy.  This may or may not result in a change of the active
788         slave, depending upon the circumstances.
789
790         This option was added for bonding version 3.6.0.
791
792 tlb_dynamic_lb
793
794         Specifies if dynamic shuffling of flows is enabled in tlb
795         mode. The value has no effect on any other modes.
796
797         The default behavior of tlb mode is to shuffle active flows across
798         slaves based on the load in that interval. This gives nice lb
799         characteristics but can cause packet reordering. If re-ordering is
800         a concern use this variable to disable flow shuffling and rely on
801         load balancing provided solely by the hash distribution.
802         xmit-hash-policy can be used to select the appropriate hashing for
803         the setup.
804
805         The sysfs entry can be used to change the setting per bond device
806         and the initial value is derived from the module parameter. The
807         sysfs entry is allowed to be changed only if the bond device is
808         down.
809
810         The default value is "1" that enables flow shuffling while value "0"
811         disables it. This option was added in bonding driver 3.7.1
812
813
814 updelay
815
816         Specifies the time, in milliseconds, to wait before enabling a
817         slave after a link recovery has been detected.  This option is
818         only valid for the miimon link monitor.  The updelay value
819         should be a multiple of the miimon value; if not, it will be
820         rounded down to the nearest multiple.  The default value is 0.
821
822 use_carrier
823
824         Specifies whether or not miimon should use MII or ETHTOOL
825         ioctls vs. netif_carrier_ok() to determine the link
826         status. The MII or ETHTOOL ioctls are less efficient and
827         utilize a deprecated calling sequence within the kernel.  The
828         netif_carrier_ok() relies on the device driver to maintain its
829         state with netif_carrier_on/off; at this writing, most, but
830         not all, device drivers support this facility.
831
832         If bonding insists that the link is up when it should not be,
833         it may be that your network device driver does not support
834         netif_carrier_on/off.  The default state for netif_carrier is
835         "carrier on," so if a driver does not support netif_carrier,
836         it will appear as if the link is always up.  In this case,
837         setting use_carrier to 0 will cause bonding to revert to the
838         MII / ETHTOOL ioctl method to determine the link state.
839
840         A value of 1 enables the use of netif_carrier_ok(), a value of
841         0 will use the deprecated MII / ETHTOOL ioctls.  The default
842         value is 1.
843
844 xmit_hash_policy
845
846         Selects the transmit hash policy to use for slave selection in
847         balance-xor, 802.3ad, and tlb modes.  Possible values are:
848
849         layer2
850
851                 Uses XOR of hardware MAC addresses and packet type ID
852                 field to generate the hash. The formula is
853
854                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
855                 slave number = hash modulo slave count
856
857                 This algorithm will place all traffic to a particular
858                 network peer on the same slave.
859
860                 This algorithm is 802.3ad compliant.
861
862         layer2+3
863
864                 This policy uses a combination of layer2 and layer3
865                 protocol information to generate the hash.
866
867                 Uses XOR of hardware MAC addresses and IP addresses to
868                 generate the hash.  The formula is
869
870                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
871                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
872                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
873                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
874                 And then hash is reduced modulo slave count.
875
876                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
877                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
878
879                 This algorithm will place all traffic to a particular
880                 network peer on the same slave.  For non-IP traffic,
881                 the formula is the same as for the layer2 transmit
882                 hash policy.
883
884                 This policy is intended to provide a more balanced
885                 distribution of traffic than layer2 alone, especially
886                 in environments where a layer3 gateway device is
887                 required to reach most destinations.
888
889                 This algorithm is 802.3ad compliant.
890
891         layer3+4
892
893                 This policy uses upper layer protocol information,
894                 when available, to generate the hash.  This allows for
895                 traffic to a particular network peer to span multiple
896                 slaves, although a single connection will not span
897                 multiple slaves.
898
899                 The formula for unfragmented TCP and UDP packets is
900
901                 hash = source port, destination port (as in the header)
902                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
903                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
904                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
905                 And then hash is reduced modulo slave count.
906
907                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
908                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
909
910                 For fragmented TCP or UDP packets and all other IPv4 and
911                 IPv6 protocol traffic, the source and destination port
912                 information is omitted.  For non-IP traffic, the
913                 formula is the same as for the layer2 transmit hash
914                 policy.
915
916                 This algorithm is not fully 802.3ad compliant.  A
917                 single TCP or UDP conversation containing both
918                 fragmented and unfragmented packets will see packets
919                 striped across two interfaces.  This may result in out
920                 of order delivery.  Most traffic types will not meet
921                 this criteria, as TCP rarely fragments traffic, and
922                 most UDP traffic is not involved in extended
923                 conversations.  Other implementations of 802.3ad may
924                 or may not tolerate this noncompliance.
925
926         encap2+3
927
928                 This policy uses the same formula as layer2+3 but it
929                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
930                 which might result in the use of inner headers if an
931                 encapsulation protocol is used. For example this will
932                 improve the performance for tunnel users because the
933                 packets will be distributed according to the encapsulated
934                 flows.
935
936         encap3+4
937
938                 This policy uses the same formula as layer3+4 but it
939                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
940                 which might result in the use of inner headers if an
941                 encapsulation protocol is used. For example this will
942                 improve the performance for tunnel users because the
943                 packets will be distributed according to the encapsulated
944                 flows.
945
946         The default value is layer2.  This option was added in bonding
947         version 2.6.3.  In earlier versions of bonding, this parameter
948         does not exist, and the layer2 policy is the only policy.  The
949         layer2+3 value was added for bonding version 3.2.2.
950
951 resend_igmp
952
953         Specifies the number of IGMP membership reports to be issued after
954         a failover event. One membership report is issued immediately after
955         the failover, subsequent packets are sent in each 200ms interval.
956
957         The valid range is 0 - 255; the default value is 1. A value of 0
958         prevents the IGMP membership report from being issued in response
959         to the failover event.
960
961         This option is useful for bonding modes balance-rr (0), active-backup
962         (1), balance-tlb (5) and balance-alb (6), in which a failover can
963         switch the IGMP traffic from one slave to another.  Therefore a fresh
964         IGMP report must be issued to cause the switch to forward the incoming
965         IGMP traffic over the newly selected slave.
966
967         This option was added for bonding version 3.7.0.
968
969 lp_interval
970
971         Specifies the number of seconds between instances where the bonding
972         driver sends learning packets to each slaves peer switch.
973
974         The valid range is 1 - 0x7fffffff; the default value is 1. This Option
975         has effect only in balance-tlb and balance-alb modes.
976
977 3. Configuring Bonding Devices
978 ==============================
979
980         You can configure bonding using either your distro's network
981 initialization scripts, or manually using either iproute2 or the
982 sysfs interface.  Distros generally use one of three packages for the
983 network initialization scripts: initscripts, sysconfig or interfaces.
984 Recent versions of these packages have support for bonding, while older
985 versions do not.
986
987         We will first describe the options for configuring bonding for
988 distros using versions of initscripts, sysconfig and interfaces with full
989 or partial support for bonding, then provide information on enabling
990 bonding without support from the network initialization scripts (i.e.,
991 older versions of initscripts or sysconfig).
992
993         If you're unsure whether your distro uses sysconfig,
994 initscripts or interfaces, or don't know if it's new enough, have no fear.
995 Determining this is fairly straightforward.
996
997         First, look for a file called interfaces in /etc/network directory.
998 If this file is present in your system, then your system use interfaces. See
999 Configuration with Interfaces Support.
1000
1001         Else, issue the command:
1002
1003 $ rpm -qf /sbin/ifup
1004
1005         It will respond with a line of text starting with either
1006 "initscripts" or "sysconfig," followed by some numbers.  This is the
1007 package that provides your network initialization scripts.
1008
1009         Next, to determine if your installation supports bonding,
1010 issue the command:
1011
1012 $ grep ifenslave /sbin/ifup
1013
1014         If this returns any matches, then your initscripts or
1015 sysconfig has support for bonding.
1016
1017 3.1 Configuration with Sysconfig Support
1018 ----------------------------------------
1019
1020         This section applies to distros using a version of sysconfig
1021 with bonding support, for example, SuSE Linux Enterprise Server 9.
1022
1023         SuSE SLES 9's networking configuration system does support
1024 bonding, however, at this writing, the YaST system configuration
1025 front end does not provide any means to work with bonding devices.
1026 Bonding devices can be managed by hand, however, as follows.
1027
1028         First, if they have not already been configured, configure the
1029 slave devices.  On SLES 9, this is most easily done by running the
1030 yast2 sysconfig configuration utility.  The goal is for to create an
1031 ifcfg-id file for each slave device.  The simplest way to accomplish
1032 this is to configure the devices for DHCP (this is only to get the
1033 file ifcfg-id file created; see below for some issues with DHCP).  The
1034 name of the configuration file for each device will be of the form:
1035
1036 ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx
1037
1038         Where the "xx" portion will be replaced with the digits from
1039 the device's permanent MAC address.
1040
1041         Once the set of ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files has been
1042 created, it is necessary to edit the configuration files for the slave
1043 devices (the MAC addresses correspond to those of the slave devices).
1044 Before editing, the file will contain multiple lines, and will look
1045 something like this:
1046
1047 BOOTPROTO='dhcp'
1048 STARTMODE='on'
1049 USERCTL='no'
1050 UNIQUE='XNzu.WeZGOGF+4wE'
1051 _nm_name='bus-pci-0001:61:01.0'
1052
1053         Change the BOOTPROTO and STARTMODE lines to the following:
1054
1055 BOOTPROTO='none'
1056 STARTMODE='off'
1057
1058         Do not alter the UNIQUE or _nm_name lines.  Remove any other
1059 lines (USERCTL, etc).
1060
1061         Once the ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files have been modified,
1062 it's time to create the configuration file for the bonding device
1063 itself.  This file is named ifcfg-bondX, where X is the number of the
1064 bonding device to create, starting at 0.  The first such file is
1065 ifcfg-bond0, the second is ifcfg-bond1, and so on.  The sysconfig
1066 network configuration system will correctly start multiple instances
1067 of bonding.
1068
1069         The contents of the ifcfg-bondX file is as follows:
1070
1071 BOOTPROTO="static"
1072 BROADCAST="10.0.2.255"
1073 IPADDR="10.0.2.10"
1074 NETMASK="255.255.0.0"
1075 NETWORK="10.0.2.0"
1076 REMOTE_IPADDR=""
1077 STARTMODE="onboot"
1078 BONDING_MASTER="yes"
1079 BONDING_MODULE_OPTS="mode=active-backup miimon=100"
1080 BONDING_SLAVE0="eth0"
1081 BONDING_SLAVE1="bus-pci-0000:06:08.1"
1082
1083         Replace the sample BROADCAST, IPADDR, NETMASK and NETWORK
1084 values with the appropriate values for your network.
1085
1086         The STARTMODE specifies when the device is brought online.
1087 The possible values are:
1088
1089         onboot:  The device is started at boot time.  If you're not
1090                  sure, this is probably what you want.
1091
1092         manual:  The device is started only when ifup is called
1093                  manually.  Bonding devices may be configured this
1094                  way if you do not wish them to start automatically
1095                  at boot for some reason.
1096
1097         hotplug: The device is started by a hotplug event.  This is not
1098                  a valid choice for a bonding device.
1099
1100         off or ignore: The device configuration is ignored.
1101
1102         The line BONDING_MASTER='yes' indicates that the device is a
1103 bonding master device.  The only useful value is "yes."
1104
1105         The contents of BONDING_MODULE_OPTS are supplied to the
1106 instance of the bonding module for this device.  Specify the options
1107 for the bonding mode, link monitoring, and so on here.  Do not include
1108 the max_bonds bonding parameter; this will confuse the configuration
1109 system if you have multiple bonding devices.
1110
1111         Finally, supply one BONDING_SLAVEn="slave device" for each
1112 slave.  where "n" is an increasing value, one for each slave.  The
1113 "slave device" is either an interface name, e.g., "eth0", or a device
1114 specifier for the network device.  The interface name is easier to
1115 find, but the ethN names are subject to change at boot time if, e.g.,
1116 a device early in the sequence has failed.  The device specifiers
1117 (bus-pci-0000:06:08.1 in the example above) specify the physical
1118 network device, and will not change unless the device's bus location
1119 changes (for example, it is moved from one PCI slot to another).  The
1120 example above uses one of each type for demonstration purposes; most
1121 configurations will choose one or the other for all slave devices.
1122
1123         When all configuration files have been modified or created,
1124 networking must be restarted for the configuration changes to take
1125 effect.  This can be accomplished via the following:
1126
1127 # /etc/init.d/network restart
1128
1129         Note that the network control script (/sbin/ifdown) will
1130 remove the bonding module as part of the network shutdown processing,
1131 so it is not necessary to remove the module by hand if, e.g., the
1132 module parameters have changed.
1133
1134         Also, at this writing, YaST/YaST2 will not manage bonding
1135 devices (they do not show bonding interfaces on its list of network
1136 devices).  It is necessary to edit the configuration file by hand to
1137 change the bonding configuration.
1138
1139         Additional general options and details of the ifcfg file
1140 format can be found in an example ifcfg template file:
1141
1142 /etc/sysconfig/network/ifcfg.template
1143
1144         Note that the template does not document the various BONDING_
1145 settings described above, but does describe many of the other options.
1146
1147 3.1.1 Using DHCP with Sysconfig
1148 -------------------------------
1149
1150         Under sysconfig, configuring a device with BOOTPROTO='dhcp'
1151 will cause it to query DHCP for its IP address information.  At this
1152 writing, this does not function for bonding devices; the scripts
1153 attempt to obtain the device address from DHCP prior to adding any of
1154 the slave devices.  Without active slaves, the DHCP requests are not
1155 sent to the network.
1156
1157 3.1.2 Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
1158 -----------------------------------------------
1159
1160         The sysconfig network initialization system is capable of
1161 handling multiple bonding devices.  All that is necessary is for each
1162 bonding instance to have an appropriately configured ifcfg-bondX file
1163 (as described above).  Do not specify the "max_bonds" parameter to any
1164 instance of bonding, as this will confuse sysconfig.  If you require
1165 multiple bonding devices with identical parameters, create multiple
1166 ifcfg-bondX files.
1167
1168         Because the sysconfig scripts supply the bonding module
1169 options in the ifcfg-bondX file, it is not necessary to add them to
1170 the system /etc/modules.d/*.conf configuration files.
1171
1172 3.2 Configuration with Initscripts Support
1173 ------------------------------------------
1174
1175         This section applies to distros using a recent version of
1176 initscripts with bonding support, for example, Red Hat Enterprise Linux
1177 version 3 or later, Fedora, etc.  On these systems, the network
1178 initialization scripts have knowledge of bonding, and can be configured to
1179 control bonding devices.  Note that older versions of the initscripts
1180 package have lower levels of support for bonding; this will be noted where
1181 applicable.
1182
1183         These distros will not automatically load the network adapter
1184 driver unless the ethX device is configured with an IP address.
1185 Because of this constraint, users must manually configure a
1186 network-script file for all physical adapters that will be members of
1187 a bondX link.  Network script files are located in the directory:
1188
1189 /etc/sysconfig/network-scripts
1190
1191         The file name must be prefixed with "ifcfg-eth" and suffixed
1192 with the adapter's physical adapter number.  For example, the script
1193 for eth0 would be named /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.
1194 Place the following text in the file:
1195
1196 DEVICE=eth0
1197 USERCTL=no
1198 ONBOOT=yes
1199 MASTER=bond0
1200 SLAVE=yes
1201 BOOTPROTO=none
1202
1203         The DEVICE= line will be different for every ethX device and
1204 must correspond with the name of the file, i.e., ifcfg-eth1 must have
1205 a device line of DEVICE=eth1.  The setting of the MASTER= line will
1206 also depend on the final bonding interface name chosen for your bond.
1207 As with other network devices, these typically start at 0, and go up
1208 one for each device, i.e., the first bonding instance is bond0, the
1209 second is bond1, and so on.
1210
1211         Next, create a bond network script.  The file name for this
1212 script will be /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bondX where X is
1213 the number of the bond.  For bond0 the file is named "ifcfg-bond0",
1214 for bond1 it is named "ifcfg-bond1", and so on.  Within that file,
1215 place the following text:
1216
1217 DEVICE=bond0
1218 IPADDR=192.168.1.1
1219 NETMASK=255.255.255.0
1220 NETWORK=192.168.1.0
1221 BROADCAST=192.168.1.255
1222 ONBOOT=yes
1223 BOOTPROTO=none
1224 USERCTL=no
1225
1226         Be sure to change the networking specific lines (IPADDR,
1227 NETMASK, NETWORK and BROADCAST) to match your network configuration.
1228
1229         For later versions of initscripts, such as that found with Fedora
1230 7 (or later) and Red Hat Enterprise Linux version 5 (or later), it is possible,
1231 and, indeed, preferable, to specify the bonding options in the ifcfg-bond0
1232 file, e.g. a line of the format:
1233
1234 BONDING_OPTS="mode=active-backup arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.1.254"
1235
1236         will configure the bond with the specified options.  The options
1237 specified in BONDING_OPTS are identical to the bonding module parameters
1238 except for the arp_ip_target field when using versions of initscripts older
1239 than and 8.57 (Fedora 8) and 8.45.19 (Red Hat Enterprise Linux 5.2).  When
1240 using older versions each target should be included as a separate option and
1241 should be preceded by a '+' to indicate it should be added to the list of
1242 queried targets, e.g.,
1243
1244         arp_ip_target=+192.168.1.1 arp_ip_target=+192.168.1.2
1245
1246         is the proper syntax to specify multiple targets.  When specifying
1247 options via BONDING_OPTS, it is not necessary to edit /etc/modprobe.d/*.conf.
1248
1249         For even older versions of initscripts that do not support
1250 BONDING_OPTS, it is necessary to edit /etc/modprobe.d/*.conf, depending upon
1251 your distro) to load the bonding module with your desired options when the
1252 bond0 interface is brought up.  The following lines in /etc/modprobe.d/*.conf
1253 will load the bonding module, and select its options:
1254
1255 alias bond0 bonding
1256 options bond0 mode=balance-alb miimon=100
1257
1258         Replace the sample parameters with the appropriate set of
1259 options for your configuration.
1260
1261         Finally run "/etc/rc.d/init.d/network restart" as root.  This
1262 will restart the networking subsystem and your bond link should be now
1263 up and running.
1264
1265 3.2.1 Using DHCP with Initscripts
1266 ---------------------------------
1267
1268         Recent versions of initscripts (the versions supplied with Fedora
1269 Core 3 and Red Hat Enterprise Linux 4, or later versions, are reported to
1270 work) have support for assigning IP information to bonding devices via
1271 DHCP.
1272
1273         To configure bonding for DHCP, configure it as described
1274 above, except replace the line "BOOTPROTO=none" with "BOOTPROTO=dhcp"
1275 and add a line consisting of "TYPE=Bonding".  Note that the TYPE value
1276 is case sensitive.
1277
1278 3.2.2 Configuring Multiple Bonds with Initscripts
1279 -------------------------------------------------
1280
1281         Initscripts packages that are included with Fedora 7 and Red Hat
1282 Enterprise Linux 5 support multiple bonding interfaces by simply
1283 specifying the appropriate BONDING_OPTS= in ifcfg-bondX where X is the
1284 number of the bond.  This support requires sysfs support in the kernel,
1285 and a bonding driver of version 3.0.0 or later.  Other configurations may
1286 not support this method for specifying multiple bonding interfaces; for
1287 those instances, see the "Configuring Multiple Bonds Manually" section,
1288 below.
1289
1290 3.3 Configuring Bonding Manually with iproute2
1291 -----------------------------------------------
1292
1293         This section applies to distros whose network initialization
1294 scripts (the sysconfig or initscripts package) do not have specific
1295 knowledge of bonding.  One such distro is SuSE Linux Enterprise Server
1296 version 8.
1297
1298         The general method for these systems is to place the bonding
1299 module parameters into a config file in /etc/modprobe.d/ (as
1300 appropriate for the installed distro), then add modprobe and/or
1301 `ip link` commands to the system's global init script.  The name of
1302 the global init script differs; for sysconfig, it is
1303 /etc/init.d/boot.local and for initscripts it is /etc/rc.d/rc.local.
1304
1305         For example, if you wanted to make a simple bond of two e100
1306 devices (presumed to be eth0 and eth1), and have it persist across
1307 reboots, edit the appropriate file (/etc/init.d/boot.local or
1308 /etc/rc.d/rc.local), and add the following:
1309
1310 modprobe bonding mode=balance-alb miimon=100
1311 modprobe e100
1312 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1313 ip link set eth0 master bond0
1314 ip link set eth1 master bond0
1315
1316         Replace the example bonding module parameters and bond0
1317 network configuration (IP address, netmask, etc) with the appropriate
1318 values for your configuration.
1319
1320         Unfortunately, this method will not provide support for the
1321 ifup and ifdown scripts on the bond devices.  To reload the bonding
1322 configuration, it is necessary to run the initialization script, e.g.,
1323
1324 # /etc/init.d/boot.local
1325
1326         or
1327
1328 # /etc/rc.d/rc.local
1329
1330         It may be desirable in such a case to create a separate script
1331 which only initializes the bonding configuration, then call that
1332 separate script from within boot.local.  This allows for bonding to be
1333 enabled without re-running the entire global init script.
1334
1335         To shut down the bonding devices, it is necessary to first
1336 mark the bonding device itself as being down, then remove the
1337 appropriate device driver modules.  For our example above, you can do
1338 the following:
1339
1340 # ifconfig bond0 down
1341 # rmmod bonding
1342 # rmmod e100
1343
1344         Again, for convenience, it may be desirable to create a script
1345 with these commands.
1346
1347
1348 3.3.1 Configuring Multiple Bonds Manually
1349 -----------------------------------------
1350
1351         This section contains information on configuring multiple
1352 bonding devices with differing options for those systems whose network
1353 initialization scripts lack support for configuring multiple bonds.
1354
1355         If you require multiple bonding devices, but all with the same
1356 options, you may wish to use the "max_bonds" module parameter,
1357 documented above.
1358
1359         To create multiple bonding devices with differing options, it is
1360 preferable to use bonding parameters exported by sysfs, documented in the
1361 section below.
1362
1363         For versions of bonding without sysfs support, the only means to
1364 provide multiple instances of bonding with differing options is to load
1365 the bonding driver multiple times.  Note that current versions of the
1366 sysconfig network initialization scripts handle this automatically; if
1367 your distro uses these scripts, no special action is needed.  See the
1368 section Configuring Bonding Devices, above, if you're not sure about your
1369 network initialization scripts.
1370
1371         To load multiple instances of the module, it is necessary to
1372 specify a different name for each instance (the module loading system
1373 requires that every loaded module, even multiple instances of the same
1374 module, have a unique name).  This is accomplished by supplying multiple
1375 sets of bonding options in /etc/modprobe.d/*.conf, for example:
1376
1377 alias bond0 bonding
1378 options bond0 -o bond0 mode=balance-rr miimon=100
1379
1380 alias bond1 bonding
1381 options bond1 -o bond1 mode=balance-alb miimon=50
1382
1383         will load the bonding module two times.  The first instance is
1384 named "bond0" and creates the bond0 device in balance-rr mode with an
1385 miimon of 100.  The second instance is named "bond1" and creates the
1386 bond1 device in balance-alb mode with an miimon of 50.
1387
1388         In some circumstances (typically with older distributions),
1389 the above does not work, and the second bonding instance never sees
1390 its options.  In that case, the second options line can be substituted
1391 as follows:
1392
1393 install bond1 /sbin/modprobe --ignore-install bonding -o bond1 \
1394         mode=balance-alb miimon=50
1395
1396         This may be repeated any number of times, specifying a new and
1397 unique name in place of bond1 for each subsequent instance.
1398
1399         It has been observed that some Red Hat supplied kernels are unable
1400 to rename modules at load time (the "-o bond1" part).  Attempts to pass
1401 that option to modprobe will produce an "Operation not permitted" error.
1402 This has been reported on some Fedora Core kernels, and has been seen on
1403 RHEL 4 as well.  On kernels exhibiting this problem, it will be impossible
1404 to configure multiple bonds with differing parameters (as they are older
1405 kernels, and also lack sysfs support).
1406
1407 3.4 Configuring Bonding Manually via Sysfs
1408 ------------------------------------------
1409
1410         Starting with version 3.0.0, Channel Bonding may be configured
1411 via the sysfs interface.  This interface allows dynamic configuration
1412 of all bonds in the system without unloading the module.  It also
1413 allows for adding and removing bonds at runtime.  Ifenslave is no
1414 longer required, though it is still supported.
1415
1416         Use of the sysfs interface allows you to use multiple bonds
1417 with different configurations without having to reload the module.
1418 It also allows you to use multiple, differently configured bonds when
1419 bonding is compiled into the kernel.
1420
1421         You must have the sysfs filesystem mounted to configure
1422 bonding this way.  The examples in this document assume that you
1423 are using the standard mount point for sysfs, e.g. /sys.  If your
1424 sysfs filesystem is mounted elsewhere, you will need to adjust the
1425 example paths accordingly.
1426
1427 Creating and Destroying Bonds
1428 -----------------------------
1429 To add a new bond foo:
1430 # echo +foo > /sys/class/net/bonding_masters
1431
1432 To remove an existing bond bar:
1433 # echo -bar > /sys/class/net/bonding_masters
1434
1435 To show all existing bonds:
1436 # cat /sys/class/net/bonding_masters
1437
1438 NOTE: due to 4K size limitation of sysfs files, this list may be
1439 truncated if you have more than a few hundred bonds.  This is unlikely
1440 to occur under normal operating conditions.
1441
1442 Adding and Removing Slaves
1443 --------------------------
1444         Interfaces may be enslaved to a bond using the file
1445 /sys/class/net/<bond>/bonding/slaves.  The semantics for this file
1446 are the same as for the bonding_masters file.
1447
1448 To enslave interface eth0 to bond bond0:
1449 # ifconfig bond0 up
1450 # echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1451
1452 To free slave eth0 from bond bond0:
1453 # echo -eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1454
1455         When an interface is enslaved to a bond, symlinks between the
1456 two are created in the sysfs filesystem.  In this case, you would get
1457 /sys/class/net/bond0/slave_eth0 pointing to /sys/class/net/eth0, and
1458 /sys/class/net/eth0/master pointing to /sys/class/net/bond0.
1459
1460         This means that you can tell quickly whether or not an
1461 interface is enslaved by looking for the master symlink.  Thus:
1462 # echo -eth0 > /sys/class/net/eth0/master/bonding/slaves
1463 will free eth0 from whatever bond it is enslaved to, regardless of
1464 the name of the bond interface.
1465
1466 Changing a Bond's Configuration
1467 -------------------------------
1468         Each bond may be configured individually by manipulating the
1469 files located in /sys/class/net/<bond name>/bonding
1470
1471         The names of these files correspond directly with the command-
1472 line parameters described elsewhere in this file, and, with the
1473 exception of arp_ip_target, they accept the same values.  To see the
1474 current setting, simply cat the appropriate file.
1475
1476         A few examples will be given here; for specific usage
1477 guidelines for each parameter, see the appropriate section in this
1478 document.
1479
1480 To configure bond0 for balance-alb mode:
1481 # ifconfig bond0 down
1482 # echo 6 > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1483  - or -
1484 # echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1485         NOTE: The bond interface must be down before the mode can be
1486 changed.
1487
1488 To enable MII monitoring on bond0 with a 1 second interval:
1489 # echo 1000 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1490         NOTE: If ARP monitoring is enabled, it will disabled when MII
1491 monitoring is enabled, and vice-versa.
1492
1493 To add ARP targets:
1494 # echo +192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1495 # echo +192.168.0.101 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1496         NOTE:  up to 16 target addresses may be specified.
1497
1498 To remove an ARP target:
1499 # echo -192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1500
1501 To configure the interval between learning packet transmits:
1502 # echo 12 > /sys/class/net/bond0/bonding/lp_interval
1503         NOTE: the lp_interval is the number of seconds between instances where
1504 the bonding driver sends learning packets to each slaves peer switch.  The
1505 default interval is 1 second.
1506
1507 Example Configuration
1508 ---------------------
1509         We begin with the same example that is shown in section 3.3,
1510 executed with sysfs, and without using ifenslave.
1511
1512         To make a simple bond of two e100 devices (presumed to be eth0
1513 and eth1), and have it persist across reboots, edit the appropriate
1514 file (/etc/init.d/boot.local or /etc/rc.d/rc.local), and add the
1515 following:
1516
1517 modprobe bonding
1518 modprobe e100
1519 echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1520 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1521 echo 100 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1522 echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1523 echo +eth1 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1524
1525         To add a second bond, with two e1000 interfaces in
1526 active-backup mode, using ARP monitoring, add the following lines to
1527 your init script:
1528
1529 modprobe e1000
1530 echo +bond1 > /sys/class/net/bonding_masters
1531 echo active-backup > /sys/class/net/bond1/bonding/mode
1532 ifconfig bond1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 up
1533 echo +192.168.2.100 /sys/class/net/bond1/bonding/arp_ip_target
1534 echo 2000 > /sys/class/net/bond1/bonding/arp_interval
1535 echo +eth2 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1536 echo +eth3 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1537
1538 3.5 Configuration with Interfaces Support
1539 -----------------------------------------
1540
1541         This section applies to distros which use /etc/network/interfaces file
1542 to describe network interface configuration, most notably Debian and it's
1543 derivatives.
1544
1545         The ifup and ifdown commands on Debian don't support bonding out of
1546 the box. The ifenslave-2.6 package should be installed to provide bonding
1547 support.  Once installed, this package will provide bond-* options to be used
1548 into /etc/network/interfaces.
1549
1550         Note that ifenslave-2.6 package will load the bonding module and use
1551 the ifenslave command when appropriate.
1552
1553 Example Configurations
1554 ----------------------
1555
1556 In /etc/network/interfaces, the following stanza will configure bond0, in
1557 active-backup mode, with eth0 and eth1 as slaves.
1558
1559 auto bond0
1560 iface bond0 inet dhcp
1561         bond-slaves eth0 eth1
1562         bond-mode active-backup
1563         bond-miimon 100
1564         bond-primary eth0 eth1
1565
1566 If the above configuration doesn't work, you might have a system using
1567 upstart for system startup. This is most notably true for recent
1568 Ubuntu versions. The following stanza in /etc/network/interfaces will
1569 produce the same result on those systems.
1570
1571 auto bond0
1572 iface bond0 inet dhcp
1573         bond-slaves none
1574         bond-mode active-backup
1575         bond-miimon 100
1576
1577 auto eth0
1578 iface eth0 inet manual
1579         bond-master bond0
1580         bond-primary eth0 eth1
1581
1582 auto eth1
1583 iface eth1 inet manual
1584         bond-master bond0
1585         bond-primary eth0 eth1
1586
1587 For a full list of bond-* supported options in /etc/network/interfaces and some
1588 more advanced examples tailored to you particular distros, see the files in
1589 /usr/share/doc/ifenslave-2.6.
1590
1591 3.6 Overriding Configuration for Special Cases
1592 ----------------------------------------------
1593
1594 When using the bonding driver, the physical port which transmits a frame is
1595 typically selected by the bonding driver, and is not relevant to the user or
1596 system administrator.  The output port is simply selected using the policies of
1597 the selected bonding mode.  On occasion however, it is helpful to direct certain
1598 classes of traffic to certain physical interfaces on output to implement
1599 slightly more complex policies.  For example, to reach a web server over a
1600 bonded interface in which eth0 connects to a private network, while eth1
1601 connects via a public network, it may be desirous to bias the bond to send said
1602 traffic over eth0 first, using eth1 only as a fall back, while all other traffic
1603 can safely be sent over either interface.  Such configurations may be achieved
1604 using the traffic control utilities inherent in linux.
1605
1606 By default the bonding driver is multiqueue aware and 16 queues are created
1607 when the driver initializes (see Documentation/networking/multiqueue.txt
1608 for details).  If more or less queues are desired the module parameter
1609 tx_queues can be used to change this value.  There is no sysfs parameter
1610 available as the allocation is done at module init time.
1611
1612 The output of the file /proc/net/bonding/bondX has changed so the output Queue
1613 ID is now printed for each slave:
1614
1615 Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
1616 Primary Slave: None
1617 Currently Active Slave: eth0
1618 MII Status: up
1619 MII Polling Interval (ms): 0
1620 Up Delay (ms): 0
1621 Down Delay (ms): 0
1622
1623 Slave Interface: eth0
1624 MII Status: up
1625 Link Failure Count: 0
1626 Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cb
1627 Slave queue ID: 0
1628
1629 Slave Interface: eth1
1630 MII Status: up
1631 Link Failure Count: 0
1632 Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cc
1633 Slave queue ID: 2
1634
1635 The queue_id for a slave can be set using the command:
1636
1637 # echo "eth1:2" > /sys/class/net/bond0/bonding/queue_id
1638
1639 Any interface that needs a queue_id set should set it with multiple calls
1640 like the one above until proper priorities are set for all interfaces.  On
1641 distributions that allow configuration via initscripts, multiple 'queue_id'
1642 arguments can be added to BONDING_OPTS to set all needed slave queues.
1643
1644 These queue id's can be used in conjunction with the tc utility to configure
1645 a multiqueue qdisc and filters to bias certain traffic to transmit on certain
1646 slave devices.  For instance, say we wanted, in the above configuration to
1647 force all traffic bound to 192.168.1.100 to use eth1 in the bond as its output
1648 device. The following commands would accomplish this:
1649
1650 # tc qdisc add dev bond0 handle 1 root multiq
1651
1652 # tc filter add dev bond0 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dst \
1653         192.168.1.100 action skbedit queue_mapping 2
1654
1655 These commands tell the kernel to attach a multiqueue queue discipline to the
1656 bond0 interface and filter traffic enqueued to it, such that packets with a dst
1657 ip of 192.168.1.100 have their output queue mapping value overwritten to 2.
1658 This value is then passed into the driver, causing the normal output path
1659 selection policy to be overridden, selecting instead qid 2, which maps to eth1.
1660
1661 Note that qid values begin at 1.  Qid 0 is reserved to initiate to the driver
1662 that normal output policy selection should take place.  One benefit to simply
1663 leaving the qid for a slave to 0 is the multiqueue awareness in the bonding
1664 driver that is now present.  This awareness allows tc filters to be placed on
1665 slave devices as well as bond devices and the bonding driver will simply act as
1666 a pass-through for selecting output queues on the slave device rather than 
1667 output port selection.
1668
1669 This feature first appeared in bonding driver version 3.7.0 and support for
1670 output slave selection was limited to round-robin and active-backup modes.
1671
1672 3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
1673 ----------------------------------------------------------
1674
1675 When using 802.3ad bonding mode, the Actor (host) and Partner (switch)
1676 exchange LACPDUs.  These LACPDUs cannot be sniffed, because they are
1677 destined to link local mac addresses (which switches/bridges are not
1678 supposed to forward).  However, most of the values are easily predictable
1679 or are simply the machine's MAC address (which is trivially known to all
1680 other hosts in the same L2).  This implies that other machines in the L2
1681 domain can spoof LACPDU packets from other hosts to the switch and potentially
1682 cause mayhem by joining (from the point of view of the switch) another
1683 machine's aggregate, thus receiving a portion of that hosts incoming
1684 traffic and / or spoofing traffic from that machine themselves (potentially
1685 even successfully terminating some portion of flows). Though this is not
1686 a likely scenario, one could avoid this possibility by simply configuring
1687 few bonding parameters:
1688
1689    (a) ad_actor_system : You can set a random mac-address that can be used for
1690        these LACPDU exchanges. The value can not be either NULL or Multicast.
1691        Also it's preferable to set the local-admin bit. Following shell code
1692        generates a random mac-address as described above.
1693
1694        # sys_mac_addr=$(printf '%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x' \
1695                                 $(( (RANDOM & 0xFE) | 0x02 )) \
1696                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1697                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1698                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1699                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1700                                 $(( RANDOM & 0xFF )))
1701        # echo $sys_mac_addr > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_system
1702
1703    (b) ad_actor_sys_prio : Randomize the system priority. The default value
1704        is 65535, but system can take the value from 1 - 65535. Following shell
1705        code generates random priority and sets it.
1706
1707        # sys_prio=$(( 1 + RANDOM + RANDOM ))
1708        # echo $sys_prio > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_sys_prio
1709
1710    (c) ad_user_port_key : Use the user portion of the port-key. The default
1711        keeps this empty. These are the upper 10 bits of the port-key and value
1712        ranges from 0 - 1023. Following shell code generates these 10 bits and
1713        sets it.
1714
1715        # usr_port_key=$(( RANDOM & 0x3FF ))
1716        # echo $usr_port_key > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_user_port_key
1717
1718
1719 4 Querying Bonding Configuration
1720 =================================
1721
1722 4.1 Bonding Configuration
1723 -------------------------
1724
1725         Each bonding device has a read-only file residing in the
1726 /proc/net/bonding directory.  The file contents include information
1727 about the bonding configuration, options and state of each slave.
1728
1729         For example, the contents of /proc/net/bonding/bond0 after the
1730 driver is loaded with parameters of mode=0 and miimon=1000 is
1731 generally as follows:
1732
1733         Ethernet Channel Bonding Driver: 2.6.1 (October 29, 2004)
1734         Bonding Mode: load balancing (round-robin)
1735         Currently Active Slave: eth0
1736         MII Status: up
1737         MII Polling Interval (ms): 1000
1738         Up Delay (ms): 0
1739         Down Delay (ms): 0
1740
1741         Slave Interface: eth1
1742         MII Status: up
1743         Link Failure Count: 1
1744
1745         Slave Interface: eth0
1746         MII Status: up
1747         Link Failure Count: 1
1748
1749         The precise format and contents will change depending upon the
1750 bonding configuration, state, and version of the bonding driver.
1751
1752 4.2 Network configuration
1753 -------------------------
1754
1755         The network configuration can be inspected using the ifconfig
1756 command.  Bonding devices will have the MASTER flag set; Bonding slave
1757 devices will have the SLAVE flag set.  The ifconfig output does not
1758 contain information on which slaves are associated with which masters.
1759
1760         In the example below, the bond0 interface is the master
1761 (MASTER) while eth0 and eth1 are slaves (SLAVE). Notice all slaves of
1762 bond0 have the same MAC address (HWaddr) as bond0 for all modes except
1763 TLB and ALB that require a unique MAC address for each slave.
1764
1765 # /sbin/ifconfig
1766 bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1767           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
1768           UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1769           RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1770           TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1771           collisions:0 txqueuelen:0
1772
1773 eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1774           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1775           RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1776           TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1777           collisions:0 txqueuelen:100
1778           Interrupt:10 Base address:0x1080
1779
1780 eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1781           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1782           RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1783           TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
1784           collisions:0 txqueuelen:100
1785           Interrupt:9 Base address:0x1400
1786
1787 5. Switch Configuration
1788 =======================
1789
1790         For this section, "switch" refers to whatever system the
1791 bonded devices are directly connected to (i.e., where the other end of
1792 the cable plugs into).  This may be an actual dedicated switch device,
1793 or it may be another regular system (e.g., another computer running
1794 Linux),
1795
1796         The active-backup, balance-tlb and balance-alb modes do not
1797 require any specific configuration of the switch.
1798
1799         The 802.3ad mode requires that the switch have the appropriate
1800 ports configured as an 802.3ad aggregation.  The precise method used
1801 to configure this varies from switch to switch, but, for example, a
1802 Cisco 3550 series switch requires that the appropriate ports first be
1803 grouped together in a single etherchannel instance, then that
1804 etherchannel is set to mode "lacp" to enable 802.3ad (instead of
1805 standard EtherChannel).
1806
1807         The balance-rr, balance-xor and broadcast modes generally
1808 require that the switch have the appropriate ports grouped together.
1809 The nomenclature for such a group differs between switches, it may be
1810 called an "etherchannel" (as in the Cisco example, above), a "trunk
1811 group" or some other similar variation.  For these modes, each switch
1812 will also have its own configuration options for the switch's transmit
1813 policy to the bond.  Typical choices include XOR of either the MAC or
1814 IP addresses.  The transmit policy of the two peers does not need to
1815 match.  For these three modes, the bonding mode really selects a
1816 transmit policy for an EtherChannel group; all three will interoperate
1817 with another EtherChannel group.
1818
1819
1820 6. 802.1q VLAN Support
1821 ======================
1822
1823         It is possible to configure VLAN devices over a bond interface
1824 using the 8021q driver.  However, only packets coming from the 8021q
1825 driver and passing through bonding will be tagged by default.  Self
1826 generated packets, for example, bonding's learning packets or ARP
1827 packets generated by either ALB mode or the ARP monitor mechanism, are
1828 tagged internally by bonding itself.  As a result, bonding must
1829 "learn" the VLAN IDs configured above it, and use those IDs to tag
1830 self generated packets.
1831
1832         For reasons of simplicity, and to support the use of adapters
1833 that can do VLAN hardware acceleration offloading, the bonding
1834 interface declares itself as fully hardware offloading capable, it gets
1835 the add_vid/kill_vid notifications to gather the necessary
1836 information, and it propagates those actions to the slaves.  In case
1837 of mixed adapter types, hardware accelerated tagged packets that
1838 should go through an adapter that is not offloading capable are
1839 "un-accelerated" by the bonding driver so the VLAN tag sits in the
1840 regular location.
1841
1842         VLAN interfaces *must* be added on top of a bonding interface
1843 only after enslaving at least one slave.  The bonding interface has a
1844 hardware address of 00:00:00:00:00:00 until the first slave is added.
1845 If the VLAN interface is created prior to the first enslavement, it
1846 would pick up the all-zeroes hardware address.  Once the first slave
1847 is attached to the bond, the bond device itself will pick up the
1848 slave's hardware address, which is then available for the VLAN device.
1849
1850         Also, be aware that a similar problem can occur if all slaves
1851 are released from a bond that still has one or more VLAN interfaces on
1852 top of it.  When a new slave is added, the bonding interface will
1853 obtain its hardware address from the first slave, which might not
1854 match the hardware address of the VLAN interfaces (which was
1855 ultimately copied from an earlier slave).
1856
1857         There are two methods to insure that the VLAN device operates
1858 with the correct hardware address if all slaves are removed from a
1859 bond interface:
1860
1861         1. Remove all VLAN interfaces then recreate them
1862
1863         2. Set the bonding interface's hardware address so that it
1864 matches the hardware address of the VLAN interfaces.
1865
1866         Note that changing a VLAN interface's HW address would set the
1867 underlying device -- i.e. the bonding interface -- to promiscuous
1868 mode, which might not be what you want.
1869
1870
1871 7. Link Monitoring
1872 ==================
1873
1874         The bonding driver at present supports two schemes for
1875 monitoring a slave device's link state: the ARP monitor and the MII
1876 monitor.
1877
1878         At the present time, due to implementation restrictions in the
1879 bonding driver itself, it is not possible to enable both ARP and MII
1880 monitoring simultaneously.
1881
1882 7.1 ARP Monitor Operation
1883 -------------------------
1884
1885         The ARP monitor operates as its name suggests: it sends ARP
1886 queries to one or more designated peer systems on the network, and
1887 uses the response as an indication that the link is operating.  This
1888 gives some assurance that traffic is actually flowing to and from one
1889 or more peers on the local network.
1890
1891         The ARP monitor relies on the device driver itself to verify
1892 that traffic is flowing.  In particular, the driver must keep up to
1893 date the last receive time, dev->last_rx.  Drivers that use NETIF_F_LLTX
1894 flag must also update netdev_queue->trans_start.  If they do not, then the
1895 ARP monitor will immediately fail any slaves using that driver, and
1896 those slaves will stay down.  If networking monitoring (tcpdump, etc)
1897 shows the ARP requests and replies on the network, then it may be that
1898 your device driver is not updating last_rx and trans_start.
1899
1900 7.2 Configuring Multiple ARP Targets
1901 ------------------------------------
1902
1903         While ARP monitoring can be done with just one target, it can
1904 be useful in a High Availability setup to have several targets to
1905 monitor.  In the case of just one target, the target itself may go
1906 down or have a problem making it unresponsive to ARP requests.  Having
1907 an additional target (or several) increases the reliability of the ARP
1908 monitoring.
1909
1910         Multiple ARP targets must be separated by commas as follows:
1911
1912 # example options for ARP monitoring with three targets
1913 alias bond0 bonding
1914 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.1,192.168.0.3,192.168.0.9
1915
1916         For just a single target the options would resemble:
1917
1918 # example options for ARP monitoring with one target
1919 alias bond0 bonding
1920 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.100
1921
1922
1923 7.3 MII Monitor Operation
1924 -------------------------
1925
1926         The MII monitor monitors only the carrier state of the local
1927 network interface.  It accomplishes this in one of three ways: by
1928 depending upon the device driver to maintain its carrier state, by
1929 querying the device's MII registers, or by making an ethtool query to
1930 the device.
1931
1932         If the use_carrier module parameter is 1 (the default value),
1933 then the MII monitor will rely on the driver for carrier state
1934 information (via the netif_carrier subsystem).  As explained in the
1935 use_carrier parameter information, above, if the MII monitor fails to
1936 detect carrier loss on the device (e.g., when the cable is physically
1937 disconnected), it may be that the driver does not support
1938 netif_carrier.
1939
1940         If use_carrier is 0, then the MII monitor will first query the
1941 device's (via ioctl) MII registers and check the link state.  If that
1942 request fails (not just that it returns carrier down), then the MII
1943 monitor will make an ethtool ETHOOL_GLINK request to attempt to obtain
1944 the same information.  If both methods fail (i.e., the driver either
1945 does not support or had some error in processing both the MII register
1946 and ethtool requests), then the MII monitor will assume the link is
1947 up.
1948
1949 8. Potential Sources of Trouble
1950 ===============================
1951
1952 8.1 Adventures in Routing
1953 -------------------------
1954
1955         When bonding is configured, it is important that the slave
1956 devices not have routes that supersede routes of the master (or,
1957 generally, not have routes at all).  For example, suppose the bonding
1958 device bond0 has two slaves, eth0 and eth1, and the routing table is
1959 as follows:
1960
1961 Kernel IP routing table
1962 Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
1963 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth0
1964 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth1
1965 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 bond0
1966 127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U        40 0          0 lo
1967
1968         This routing configuration will likely still update the
1969 receive/transmit times in the driver (needed by the ARP monitor), but
1970 may bypass the bonding driver (because outgoing traffic to, in this
1971 case, another host on network 10 would use eth0 or eth1 before bond0).
1972
1973         The ARP monitor (and ARP itself) may become confused by this
1974 configuration, because ARP requests (generated by the ARP monitor)
1975 will be sent on one interface (bond0), but the corresponding reply
1976 will arrive on a different interface (eth0).  This reply looks to ARP
1977 as an unsolicited ARP reply (because ARP matches replies on an
1978 interface basis), and is discarded.  The MII monitor is not affected
1979 by the state of the routing table.
1980
1981         The solution here is simply to insure that slaves do not have
1982 routes of their own, and if for some reason they must, those routes do
1983 not supersede routes of their master.  This should generally be the
1984 case, but unusual configurations or errant manual or automatic static
1985 route additions may cause trouble.
1986
1987 8.2 Ethernet Device Renaming
1988 ----------------------------
1989
1990         On systems with network configuration scripts that do not
1991 associate physical devices directly with network interface names (so
1992 that the same physical device always has the same "ethX" name), it may
1993 be necessary to add some special logic to config files in
1994 /etc/modprobe.d/.
1995
1996         For example, given a modules.conf containing the following:
1997
1998 alias bond0 bonding
1999 options bond0 mode=some-mode miimon=50
2000 alias eth0 tg3
2001 alias eth1 tg3
2002 alias eth2 e1000
2003 alias eth3 e1000
2004
2005         If neither eth0 and eth1 are slaves to bond0, then when the
2006 bond0 interface comes up, the devices may end up reordered.  This
2007 happens because bonding is loaded first, then its slave device's
2008 drivers are loaded next.  Since no other drivers have been loaded,
2009 when the e1000 driver loads, it will receive eth0 and eth1 for its
2010 devices, but the bonding configuration tries to enslave eth2 and eth3
2011 (which may later be assigned to the tg3 devices).
2012
2013         Adding the following:
2014
2015 add above bonding e1000 tg3
2016
2017         causes modprobe to load e1000 then tg3, in that order, when
2018 bonding is loaded.  This command is fully documented in the
2019 modules.conf manual page.
2020
2021         On systems utilizing modprobe an equivalent problem can occur.
2022 In this case, the following can be added to config files in
2023 /etc/modprobe.d/ as:
2024
2025 softdep bonding pre: tg3 e1000
2026
2027         This will load tg3 and e1000 modules before loading the bonding one.
2028 Full documentation on this can be found in the modprobe.d and modprobe
2029 manual pages.
2030
2031 8.3. Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
2032 ---------------------------------------------------------
2033
2034         By default, bonding enables the use_carrier option, which
2035 instructs bonding to trust the driver to maintain carrier state.
2036
2037         As discussed in the options section, above, some drivers do
2038 not support the netif_carrier_on/_off link state tracking system.
2039 With use_carrier enabled, bonding will always see these links as up,
2040 regardless of their actual state.
2041
2042         Additionally, other drivers do support netif_carrier, but do
2043 not maintain it in real time, e.g., only polling the link state at
2044 some fixed interval.  In this case, miimon will detect failures, but
2045 only after some long period of time has expired.  If it appears that
2046 miimon is very slow in detecting link failures, try specifying
2047 use_carrier=0 to see if that improves the failure detection time.  If
2048 it does, then it may be that the driver checks the carrier state at a
2049 fixed interval, but does not cache the MII register values (so the
2050 use_carrier=0 method of querying the registers directly works).  If
2051 use_carrier=0 does not improve the failover, then the driver may cache
2052 the registers, or the problem may be elsewhere.
2053
2054         Also, remember that miimon only checks for the device's
2055 carrier state.  It has no way to determine the state of devices on or
2056 beyond other ports of a switch, or if a switch is refusing to pass
2057 traffic while still maintaining carrier on.
2058
2059 9. SNMP agents
2060 ===============
2061
2062         If running SNMP agents, the bonding driver should be loaded
2063 before any network drivers participating in a bond.  This requirement
2064 is due to the interface index (ipAdEntIfIndex) being associated to
2065 the first interface found with a given IP address.  That is, there is
2066 only one ipAdEntIfIndex for each IP address.  For example, if eth0 and
2067 eth1 are slaves of bond0 and the driver for eth0 is loaded before the
2068 bonding driver, the interface for the IP address will be associated
2069 with the eth0 interface.  This configuration is shown below, the IP
2070 address 192.168.1.1 has an interface index of 2 which indexes to eth0
2071 in the ifDescr table (ifDescr.2).
2072
2073      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2074      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = eth0
2075      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth1
2076      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth2
2077      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth3
2078      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = bond0
2079      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 5
2080      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2081      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 4
2082      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2083
2084         This problem is avoided by loading the bonding driver before
2085 any network drivers participating in a bond.  Below is an example of
2086 loading the bonding driver first, the IP address 192.168.1.1 is
2087 correctly associated with ifDescr.2.
2088
2089      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2090      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = bond0
2091      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth0
2092      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth1
2093      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth2
2094      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = eth3
2095      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 6
2096      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2097      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 5
2098      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2099
2100         While some distributions may not report the interface name in
2101 ifDescr, the association between the IP address and IfIndex remains
2102 and SNMP functions such as Interface_Scan_Next will report that
2103 association.
2104
2105 10. Promiscuous mode
2106 ====================
2107
2108         When running network monitoring tools, e.g., tcpdump, it is
2109 common to enable promiscuous mode on the device, so that all traffic
2110 is seen (instead of seeing only traffic destined for the local host).
2111 The bonding driver handles promiscuous mode changes to the bonding
2112 master device (e.g., bond0), and propagates the setting to the slave
2113 devices.
2114
2115         For the balance-rr, balance-xor, broadcast, and 802.3ad modes,
2116 the promiscuous mode setting is propagated to all slaves.
2117
2118         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, the
2119 promiscuous mode setting is propagated only to the active slave.
2120
2121         For balance-tlb mode, the active slave is the slave currently
2122 receiving inbound traffic.
2123
2124         For balance-alb mode, the active slave is the slave used as a
2125 "primary."  This slave is used for mode-specific control traffic, for
2126 sending to peers that are unassigned or if the load is unbalanced.
2127
2128         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, when
2129 the active slave changes (e.g., due to a link failure), the
2130 promiscuous setting will be propagated to the new active slave.
2131
2132 11. Configuring Bonding for High Availability
2133 =============================================
2134
2135         High Availability refers to configurations that provide
2136 maximum network availability by having redundant or backup devices,
2137 links or switches between the host and the rest of the world.  The
2138 goal is to provide the maximum availability of network connectivity
2139 (i.e., the network always works), even though other configurations
2140 could provide higher throughput.
2141
2142 11.1 High Availability in a Single Switch Topology
2143 --------------------------------------------------
2144
2145         If two hosts (or a host and a single switch) are directly
2146 connected via multiple physical links, then there is no availability
2147 penalty to optimizing for maximum bandwidth.  In this case, there is
2148 only one switch (or peer), so if it fails, there is no alternative
2149 access to fail over to.  Additionally, the bonding load balance modes
2150 support link monitoring of their members, so if individual links fail,
2151 the load will be rebalanced across the remaining devices.
2152
2153         See Section 12, "Configuring Bonding for Maximum Throughput"
2154 for information on configuring bonding with one peer device.
2155
2156 11.2 High Availability in a Multiple Switch Topology
2157 ----------------------------------------------------
2158
2159         With multiple switches, the configuration of bonding and the
2160 network changes dramatically.  In multiple switch topologies, there is
2161 a trade off between network availability and usable bandwidth.
2162
2163         Below is a sample network, configured to maximize the
2164 availability of the network:
2165
2166                 |                                     |
2167                 |port3                           port3|
2168           +-----+----+                          +-----+----+
2169           |          |port2       ISL      port2|          |
2170           | switch A +--------------------------+ switch B |
2171           |          |                          |          |
2172           +-----+----+                          +-----++---+
2173                 |port1                           port1|
2174                 |             +-------+               |
2175                 +-------------+ host1 +---------------+
2176                          eth0 +-------+ eth1
2177
2178         In this configuration, there is a link between the two
2179 switches (ISL, or inter switch link), and multiple ports connecting to
2180 the outside world ("port3" on each switch).  There is no technical
2181 reason that this could not be extended to a third switch.
2182
2183 11.2.1 HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2184 -------------------------------------------------------------
2185
2186         In a topology such as the example above, the active-backup and
2187 broadcast modes are the only useful bonding modes when optimizing for
2188 availability; the other modes require all links to terminate on the
2189 same peer for them to behave rationally.
2190
2191 active-backup: This is generally the preferred mode, particularly if
2192         the switches have an ISL and play together well.  If the
2193         network configuration is such that one switch is specifically
2194         a backup switch (e.g., has lower capacity, higher cost, etc),
2195         then the primary option can be used to insure that the
2196         preferred link is always used when it is available.
2197
2198 broadcast: This mode is really a special purpose mode, and is suitable
2199         only for very specific needs.  For example, if the two
2200         switches are not connected (no ISL), and the networks beyond
2201         them are totally independent.  In this case, if it is
2202         necessary for some specific one-way traffic to reach both
2203         independent networks, then the broadcast mode may be suitable.
2204
2205 11.2.2 HA Link Monitoring Selection for Multiple Switch Topology
2206 ----------------------------------------------------------------
2207
2208         The choice of link monitoring ultimately depends upon your
2209 switch.  If the switch can reliably fail ports in response to other
2210 failures, then either the MII or ARP monitors should work.  For
2211 example, in the above example, if the "port3" link fails at the remote
2212 end, the MII monitor has no direct means to detect this.  The ARP
2213 monitor could be configured with a target at the remote end of port3,
2214 thus detecting that failure without switch support.
2215
2216         In general, however, in a multiple switch topology, the ARP
2217 monitor can provide a higher level of reliability in detecting end to
2218 end connectivity failures (which may be caused by the failure of any
2219 individual component to pass traffic for any reason).  Additionally,
2220 the ARP monitor should be configured with multiple targets (at least
2221 one for each switch in the network).  This will insure that,
2222 regardless of which switch is active, the ARP monitor has a suitable
2223 target to query.
2224
2225         Note, also, that of late many switches now support a functionality
2226 generally referred to as "trunk failover."  This is a feature of the
2227 switch that causes the link state of a particular switch port to be set
2228 down (or up) when the state of another switch port goes down (or up).
2229 Its purpose is to propagate link failures from logically "exterior" ports
2230 to the logically "interior" ports that bonding is able to monitor via
2231 miimon.  Availability and configuration for trunk failover varies by
2232 switch, but this can be a viable alternative to the ARP monitor when using
2233 suitable switches.
2234
2235 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
2236 ==============================================
2237
2238 12.1 Maximizing Throughput in a Single Switch Topology
2239 ------------------------------------------------------
2240
2241         In a single switch configuration, the best method to maximize
2242 throughput depends upon the application and network environment.  The
2243 various load balancing modes each have strengths and weaknesses in
2244 different environments, as detailed below.
2245
2246         For this discussion, we will break down the topologies into
2247 two categories.  Depending upon the destination of most traffic, we
2248 categorize them into either "gatewayed" or "local" configurations.
2249
2250         In a gatewayed configuration, the "switch" is acting primarily
2251 as a router, and the majority of traffic passes through this router to
2252 other networks.  An example would be the following:
2253
2254
2255      +----------+                     +----------+
2256      |          |eth0            port1|          | to other networks
2257      | Host A   +---------------------+ router   +------------------->
2258      |          +---------------------+          | Hosts B and C are out
2259      |          |eth1            port2|          | here somewhere
2260      +----------+                     +----------+
2261
2262         The router may be a dedicated router device, or another host
2263 acting as a gateway.  For our discussion, the important point is that
2264 the majority of traffic from Host A will pass through the router to
2265 some other network before reaching its final destination.
2266
2267         In a gatewayed network configuration, although Host A may
2268 communicate with many other systems, all of its traffic will be sent
2269 and received via one other peer on the local network, the router.
2270
2271         Note that the case of two systems connected directly via
2272 multiple physical links is, for purposes of configuring bonding, the
2273 same as a gatewayed configuration.  In that case, it happens that all
2274 traffic is destined for the "gateway" itself, not some other network
2275 beyond the gateway.
2276
2277         In a local configuration, the "switch" is acting primarily as
2278 a switch, and the majority of traffic passes through this switch to
2279 reach other stations on the same network.  An example would be the
2280 following:
2281
2282     +----------+            +----------+       +--------+
2283     |          |eth0   port1|          +-------+ Host B |
2284     |  Host A  +------------+  switch  |port3  +--------+
2285     |          +------------+          |                  +--------+
2286     |          |eth1   port2|          +------------------+ Host C |
2287     +----------+            +----------+port4             +--------+
2288
2289
2290         Again, the switch may be a dedicated switch device, or another
2291 host acting as a gateway.  For our discussion, the important point is
2292 that the majority of traffic from Host A is destined for other hosts
2293 on the same local network (Hosts B and C in the above example).
2294
2295         In summary, in a gatewayed configuration, traffic to and from
2296 the bonded device will be to the same MAC level peer on the network
2297 (the gateway itself, i.e., the router), regardless of its final
2298 destination.  In a local configuration, traffic flows directly to and
2299 from the final destinations, thus, each destination (Host B, Host C)
2300 will be addressed directly by their individual MAC addresses.
2301
2302         This distinction between a gatewayed and a local network
2303 configuration is important because many of the load balancing modes
2304 available use the MAC addresses of the local network source and
2305 destination to make load balancing decisions.  The behavior of each
2306 mode is described below.
2307
2308
2309 12.1.1 MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
2310 -----------------------------------------------------------
2311
2312         This configuration is the easiest to set up and to understand,
2313 although you will have to decide which bonding mode best suits your
2314 needs.  The trade offs for each mode are detailed below:
2315
2316 balance-rr: This mode is the only mode that will permit a single
2317         TCP/IP connection to stripe traffic across multiple
2318         interfaces. It is therefore the only mode that will allow a
2319         single TCP/IP stream to utilize more than one interface's
2320         worth of throughput.  This comes at a cost, however: the
2321         striping generally results in peer systems receiving packets out
2322         of order, causing TCP/IP's congestion control system to kick
2323         in, often by retransmitting segments.
2324
2325         It is possible to adjust TCP/IP's congestion limits by
2326         altering the net.ipv4.tcp_reordering sysctl parameter.  The
2327         usual default value is 3. But keep in mind TCP stack is able
2328         to automatically increase this when it detects reorders.
2329
2330         Note that the fraction of packets that will be delivered out of
2331         order is highly variable, and is unlikely to be zero.  The level
2332         of reordering depends upon a variety of factors, including the
2333         networking interfaces, the switch, and the topology of the
2334         configuration.  Speaking in general terms, higher speed network
2335         cards produce more reordering (due to factors such as packet
2336         coalescing), and a "many to many" topology will reorder at a
2337         higher rate than a "many slow to one fast" configuration.
2338
2339         Many switches do not support any modes that stripe traffic
2340         (instead choosing a port based upon IP or MAC level addresses);
2341         for those devices, traffic for a particular connection flowing
2342         through the switch to a balance-rr bond will not utilize greater
2343         than one interface's worth of bandwidth.
2344
2345         If you are utilizing protocols other than TCP/IP, UDP for
2346         example, and your application can tolerate out of order
2347         delivery, then this mode can allow for single stream datagram
2348         performance that scales near linearly as interfaces are added
2349         to the bond.
2350
2351         This mode requires the switch to have the appropriate ports
2352         configured for "etherchannel" or "trunking."
2353
2354 active-backup: There is not much advantage in this network topology to
2355         the active-backup mode, as the inactive backup devices are all
2356         connected to the same peer as the primary.  In this case, a
2357         load balancing mode (with link monitoring) will provide the
2358         same level of network availability, but with increased
2359         available bandwidth.  On the plus side, active-backup mode
2360         does not require any configuration of the switch, so it may
2361         have value if the hardware available does not support any of
2362         the load balance modes.
2363
2364 balance-xor: This mode will limit traffic such that packets destined
2365         for specific peers will always be sent over the same
2366         interface.  Since the destination is determined by the MAC
2367         addresses involved, this mode works best in a "local" network
2368         configuration (as described above), with destinations all on
2369         the same local network.  This mode is likely to be suboptimal
2370         if all your traffic is passed through a single router (i.e., a
2371         "gatewayed" network configuration, as described above).
2372
2373         As with balance-rr, the switch ports need to be configured for
2374         "etherchannel" or "trunking."
2375
2376 broadcast: Like active-backup, there is not much advantage to this
2377         mode in this type of network topology.
2378
2379 802.3ad: This mode can be a good choice for this type of network
2380         topology.  The 802.3ad mode is an IEEE standard, so all peers
2381         that implement 802.3ad should interoperate well.  The 802.3ad
2382         protocol includes automatic configuration of the aggregates,
2383         so minimal manual configuration of the switch is needed
2384         (typically only to designate that some set of devices is
2385         available for 802.3ad).  The 802.3ad standard also mandates
2386         that frames be delivered in order (within certain limits), so
2387         in general single connections will not see misordering of
2388         packets.  The 802.3ad mode does have some drawbacks: the
2389         standard mandates that all devices in the aggregate operate at
2390         the same speed and duplex.  Also, as with all bonding load
2391         balance modes other than balance-rr, no single connection will
2392         be able to utilize more than a single interface's worth of
2393         bandwidth.  
2394
2395         Additionally, the linux bonding 802.3ad implementation
2396         distributes traffic by peer (using an XOR of MAC addresses
2397         and packet type ID), so in a "gatewayed" configuration, all
2398         outgoing traffic will generally use the same device.  Incoming
2399         traffic may also end up on a single device, but that is
2400         dependent upon the balancing policy of the peer's 802.3ad
2401         implementation.  In a "local" configuration, traffic will be
2402         distributed across the devices in the bond.
2403
2404         Finally, the 802.3ad mode mandates the use of the MII monitor,
2405         therefore, the ARP monitor is not available in this mode.
2406
2407 balance-tlb: The balance-tlb mode balances outgoing traffic by peer.
2408         Since the balancing is done according to MAC address, in a
2409         "gatewayed" configuration (as described above), this mode will
2410         send all traffic across a single device.  However, in a
2411         "local" network configuration, this mode balances multiple
2412         local network peers across devices in a vaguely intelligent
2413         manner (not a simple XOR as in balance-xor or 802.3ad mode),
2414         so that mathematically unlucky MAC addresses (i.e., ones that
2415         XOR to the same value) will not all "bunch up" on a single
2416         interface.
2417
2418         Unlike 802.3ad, interfaces may be of differing speeds, and no
2419         special switch configuration is required.  On the down side,
2420         in this mode all incoming traffic arrives over a single
2421         interface, this mode requires certain ethtool support in the
2422         network device driver of the slave interfaces, and the ARP
2423         monitor is not available.
2424
2425 balance-alb: This mode is everything that balance-tlb is, and more.
2426         It has all of the features (and restrictions) of balance-tlb,
2427         and will also balance incoming traffic from local network
2428         peers (as described in the Bonding Module Options section,
2429         above).
2430
2431         The only additional down side to this mode is that the network
2432         device driver must support changing the hardware address while
2433         the device is open.
2434
2435 12.1.2 MT Link Monitoring for Single Switch Topology
2436 ----------------------------------------------------
2437
2438         The choice of link monitoring may largely depend upon which
2439 mode you choose to use.  The more advanced load balancing modes do not
2440 support the use of the ARP monitor, and are thus restricted to using
2441 the MII monitor (which does not provide as high a level of end to end
2442 assurance as the ARP monitor).
2443
2444 12.2 Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
2445 -----------------------------------------------------
2446
2447         Multiple switches may be utilized to optimize for throughput
2448 when they are configured in parallel as part of an isolated network
2449 between two or more systems, for example:
2450
2451                        +-----------+
2452                        |  Host A   | 
2453                        +-+---+---+-+
2454                          |   |   |
2455                 +--------+   |   +---------+
2456                 |            |             |
2457          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2458          | Switch A |  | Switch B |  | Switch C |
2459          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2460                 |            |             |
2461                 +--------+   |   +---------+
2462                          |   |   |
2463                        +-+---+---+-+
2464                        |  Host B   | 
2465                        +-----------+
2466
2467         In this configuration, the switches are isolated from one
2468 another.  One reason to employ a topology such as this is for an
2469 isolated network with many hosts (a cluster configured for high
2470 performance, for example), using multiple smaller switches can be more
2471 cost effective than a single larger switch, e.g., on a network with 24
2472 hosts, three 24 port switches can be significantly less expensive than
2473 a single 72 port switch.
2474
2475         If access beyond the network is required, an individual host
2476 can be equipped with an additional network device connected to an
2477 external network; this host then additionally acts as a gateway.
2478
2479 12.2.1 MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2480 -------------------------------------------------------------
2481
2482         In actual practice, the bonding mode typically employed in
2483 configurations of this type is balance-rr.  Historically, in this
2484 network configuration, the usual caveats about out of order packet
2485 delivery are mitigated by the use of network adapters that do not do
2486 any kind of packet coalescing (via the use of NAPI, or because the
2487 device itself does not generate interrupts until some number of
2488 packets has arrived).  When employed in this fashion, the balance-rr
2489 mode allows individual connections between two hosts to effectively
2490 utilize greater than one interface's bandwidth.
2491
2492 12.2.2 MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
2493 ------------------------------------------------------
2494
2495         Again, in actual practice, the MII monitor is most often used
2496 in this configuration, as performance is given preference over
2497 availability.  The ARP monitor will function in this topology, but its
2498 advantages over the MII monitor are mitigated by the volume of probes
2499 needed as the number of systems involved grows (remember that each
2500 host in the network is configured with bonding).
2501
2502 13. Switch Behavior Issues
2503 ==========================
2504
2505 13.1 Link Establishment and Failover Delays
2506 -------------------------------------------
2507
2508         Some switches exhibit undesirable behavior with regard to the
2509 timing of link up and down reporting by the switch.
2510
2511         First, when a link comes up, some switches may indicate that
2512 the link is up (carrier available), but not pass traffic over the
2513 interface for some period of time.  This delay is typically due to
2514 some type of autonegotiation or routing protocol, but may also occur
2515 during switch initialization (e.g., during recovery after a switch
2516 failure).  If you find this to be a problem, specify an appropriate
2517 value to the updelay bonding module option to delay the use of the
2518 relevant interface(s).
2519
2520         Second, some switches may "bounce" the link state one or more
2521 times while a link is changing state.  This occurs most commonly while
2522 the switch is initializing.  Again, an appropriate updelay value may
2523 help.
2524
2525         Note that when a bonding interface has no active links, the
2526 driver will immediately reuse the first link that goes up, even if the
2527 updelay parameter has been specified (the updelay is ignored in this
2528 case).  If there are slave interfaces waiting for the updelay timeout
2529 to expire, the interface that first went into that state will be
2530 immediately reused.  This reduces down time of the network if the
2531 value of updelay has been overestimated, and since this occurs only in
2532 cases with no connectivity, there is no additional penalty for
2533 ignoring the updelay.
2534
2535         In addition to the concerns about switch timings, if your
2536 switches take a long time to go into backup mode, it may be desirable
2537 to not activate a backup interface immediately after a link goes down.
2538 Failover may be delayed via the downdelay bonding module option.
2539
2540 13.2 Duplicated Incoming Packets
2541 --------------------------------
2542
2543         NOTE: Starting with version 3.0.2, the bonding driver has logic to
2544 suppress duplicate packets, which should largely eliminate this problem.
2545 The following description is kept for reference.
2546
2547         It is not uncommon to observe a short burst of duplicated
2548 traffic when the bonding device is first used, or after it has been
2549 idle for some period of time.  This is most easily observed by issuing
2550 a "ping" to some other host on the network, and noticing that the
2551 output from ping flags duplicates (typically one per slave).
2552
2553         For example, on a bond in active-backup mode with five slaves
2554 all connected to one switch, the output may appear as follows:
2555
2556 # ping -n 10.0.4.2
2557 PING 10.0.4.2 (10.0.4.2) from 10.0.3.10 : 56(84) bytes of data.
2558 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.7 ms
2559 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2560 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2561 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2562 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2563 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.216 ms
2564 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.267 ms
2565 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.222 ms
2566
2567         This is not due to an error in the bonding driver, rather, it
2568 is a side effect of how many switches update their MAC forwarding
2569 tables.  Initially, the switch does not associate the MAC address in
2570 the packet with a particular switch port, and so it may send the
2571 traffic to all ports until its MAC forwarding table is updated.  Since
2572 the interfaces attached to the bond may occupy multiple ports on a
2573 single switch, when the switch (temporarily) floods the traffic to all
2574 ports, the bond device receives multiple copies of the same packet
2575 (one per slave device).
2576
2577         The duplicated packet behavior is switch dependent, some
2578 switches exhibit this, and some do not.  On switches that display this
2579 behavior, it can be induced by clearing the MAC forwarding table (on
2580 most Cisco switches, the privileged command "clear mac address-table
2581 dynamic" will accomplish this).
2582
2583 14. Hardware Specific Considerations
2584 ====================================
2585
2586         This section contains additional information for configuring
2587 bonding on specific hardware platforms, or for interfacing bonding
2588 with particular switches or other devices.
2589
2590 14.1 IBM BladeCenter
2591 --------------------
2592
2593         This applies to the JS20 and similar systems.
2594
2595         On the JS20 blades, the bonding driver supports only
2596 balance-rr, active-backup, balance-tlb and balance-alb modes.  This is
2597 largely due to the network topology inside the BladeCenter, detailed
2598 below.
2599
2600 JS20 network adapter information
2601 --------------------------------
2602
2603         All JS20s come with two Broadcom Gigabit Ethernet ports
2604 integrated on the planar (that's "motherboard" in IBM-speak).  In the
2605 BladeCenter chassis, the eth0 port of all JS20 blades is hard wired to
2606 I/O Module #1; similarly, all eth1 ports are wired to I/O Module #2.
2607 An add-on Broadcom daughter card can be installed on a JS20 to provide
2608 two more Gigabit Ethernet ports.  These ports, eth2 and eth3, are
2609 wired to I/O Modules 3 and 4, respectively.
2610
2611         Each I/O Module may contain either a switch or a passthrough
2612 module (which allows ports to be directly connected to an external
2613 switch).  Some bonding modes require a specific BladeCenter internal
2614 network topology in order to function; these are detailed below.
2615
2616         Additional BladeCenter-specific networking information can be
2617 found in two IBM Redbooks (www.ibm.com/redbooks):
2618
2619 "IBM eServer BladeCenter Networking Options"
2620 "IBM eServer BladeCenter Layer 2-7 Network Switching"
2621
2622 BladeCenter networking configuration
2623 ------------------------------------
2624
2625         Because a BladeCenter can be configured in a very large number
2626 of ways, this discussion will be confined to describing basic
2627 configurations.
2628
2629         Normally, Ethernet Switch Modules (ESMs) are used in I/O
2630 modules 1 and 2.  In this configuration, the eth0 and eth1 ports of a
2631 JS20 will be connected to different internal switches (in the
2632 respective I/O modules).
2633
2634         A passthrough module (OPM or CPM, optical or copper,
2635 passthrough module) connects the I/O module directly to an external
2636 switch.  By using PMs in I/O module #1 and #2, the eth0 and eth1
2637 interfaces of a JS20 can be redirected to the outside world and
2638 connected to a common external switch.
2639
2640         Depending upon the mix of ESMs and PMs, the network will
2641 appear to bonding as either a single switch topology (all PMs) or as a
2642 multiple switch topology (one or more ESMs, zero or more PMs).  It is
2643 also possible to connect ESMs together, resulting in a configuration
2644 much like the example in "High Availability in a Multiple Switch
2645 Topology," above.
2646
2647 Requirements for specific modes
2648 -------------------------------
2649
2650         The balance-rr mode requires the use of passthrough modules
2651 for devices in the bond, all connected to an common external switch.
2652 That switch must be configured for "etherchannel" or "trunking" on the
2653 appropriate ports, as is usual for balance-rr.
2654
2655         The balance-alb and balance-tlb modes will function with
2656 either switch modules or passthrough modules (or a mix).  The only
2657 specific requirement for these modes is that all network interfaces
2658 must be able to reach all destinations for traffic sent over the
2659 bonding device (i.e., the network must converge at some point outside
2660 the BladeCenter).
2661
2662         The active-backup mode has no additional requirements.
2663
2664 Link monitoring issues
2665 ----------------------
2666
2667         When an Ethernet Switch Module is in place, only the ARP
2668 monitor will reliably detect link loss to an external switch.  This is
2669 nothing unusual, but examination of the BladeCenter cabinet would
2670 suggest that the "external" network ports are the ethernet ports for
2671 the system, when it fact there is a switch between these "external"
2672 ports and the devices on the JS20 system itself.  The MII monitor is
2673 only able to detect link failures between the ESM and the JS20 system.
2674
2675         When a passthrough module is in place, the MII monitor does
2676 detect failures to the "external" port, which is then directly
2677 connected to the JS20 system.
2678
2679 Other concerns
2680 --------------
2681
2682         The Serial Over LAN (SoL) link is established over the primary
2683 ethernet (eth0) only, therefore, any loss of link to eth0 will result
2684 in losing your SoL connection.  It will not fail over with other
2685 network traffic, as the SoL system is beyond the control of the
2686 bonding driver.
2687
2688         It may be desirable to disable spanning tree on the switch
2689 (either the internal Ethernet Switch Module, or an external switch) to
2690 avoid fail-over delay issues when using bonding.
2691
2692         
2693 15. Frequently Asked Questions
2694 ==============================
2695
2696 1.  Is it SMP safe?
2697
2698         Yes. The old 2.0.xx channel bonding patch was not SMP safe.
2699 The new driver was designed to be SMP safe from the start.
2700
2701 2.  What type of cards will work with it?
2702
2703         Any Ethernet type cards (you can even mix cards - a Intel
2704 EtherExpress PRO/100 and a 3com 3c905b, for example).  For most modes,
2705 devices need not be of the same speed.
2706
2707         Starting with version 3.2.1, bonding also supports Infiniband
2708 slaves in active-backup mode.
2709
2710 3.  How many bonding devices can I have?
2711
2712         There is no limit.
2713
2714 4.  How many slaves can a bonding device have?
2715
2716         This is limited only by the number of network interfaces Linux
2717 supports and/or the number of network cards you can place in your
2718 system.
2719
2720 5.  What happens when a slave link dies?
2721
2722         If link monitoring is enabled, then the failing device will be
2723 disabled.  The active-backup mode will fail over to a backup link, and
2724 other modes will ignore the failed link.  The link will continue to be
2725 monitored, and should it recover, it will rejoin the bond (in whatever
2726 manner is appropriate for the mode). See the sections on High
2727 Availability and the documentation for each mode for additional
2728 information.
2729         
2730         Link monitoring can be enabled via either the miimon or
2731 arp_interval parameters (described in the module parameters section,
2732 above).  In general, miimon monitors the carrier state as sensed by
2733 the underlying network device, and the arp monitor (arp_interval)
2734 monitors connectivity to another host on the local network.
2735
2736         If no link monitoring is configured, the bonding driver will
2737 be unable to detect link failures, and will assume that all links are
2738 always available.  This will likely result in lost packets, and a
2739 resulting degradation of performance.  The precise performance loss
2740 depends upon the bonding mode and network configuration.
2741
2742 6.  Can bonding be used for High Availability?
2743
2744         Yes.  See the section on High Availability for details.
2745
2746 7.  Which switches/systems does it work with?
2747
2748         The full answer to this depends upon the desired mode.
2749
2750         In the basic balance modes (balance-rr and balance-xor), it
2751 works with any system that supports etherchannel (also called
2752 trunking).  Most managed switches currently available have such
2753 support, and many unmanaged switches as well.
2754
2755         The advanced balance modes (balance-tlb and balance-alb) do
2756 not have special switch requirements, but do need device drivers that
2757 support specific features (described in the appropriate section under
2758 module parameters, above).
2759
2760         In 802.3ad mode, it works with systems that support IEEE
2761 802.3ad Dynamic Link Aggregation.  Most managed and many unmanaged
2762 switches currently available support 802.3ad.
2763
2764         The active-backup mode should work with any Layer-II switch.
2765
2766 8.  Where does a bonding device get its MAC address from?
2767
2768         When using slave devices that have fixed MAC addresses, or when
2769 the fail_over_mac option is enabled, the bonding device's MAC address is
2770 the MAC address of the active slave.
2771
2772         For other configurations, if not explicitly configured (with
2773 ifconfig or ip link), the MAC address of the bonding device is taken from
2774 its first slave device.  This MAC address is then passed to all following
2775 slaves and remains persistent (even if the first slave is removed) until
2776 the bonding device is brought down or reconfigured.
2777
2778         If you wish to change the MAC address, you can set it with
2779 ifconfig or ip link:
2780
2781 # ifconfig bond0 hw ether 00:11:22:33:44:55
2782
2783 # ip link set bond0 address 66:77:88:99:aa:bb
2784
2785         The MAC address can be also changed by bringing down/up the
2786 device and then changing its slaves (or their order):
2787
2788 # ifconfig bond0 down ; modprobe -r bonding
2789 # ifconfig bond0 .... up
2790 # ifenslave bond0 eth...
2791
2792         This method will automatically take the address from the next
2793 slave that is added.
2794
2795         To restore your slaves' MAC addresses, you need to detach them
2796 from the bond (`ifenslave -d bond0 eth0'). The bonding driver will
2797 then restore the MAC addresses that the slaves had before they were
2798 enslaved.
2799
2800 16. Resources and Links
2801 =======================
2802
2803         The latest version of the bonding driver can be found in the latest
2804 version of the linux kernel, found on http://kernel.org
2805
2806         The latest version of this document can be found in the latest kernel
2807 source (named Documentation/networking/bonding.txt).
2808
2809         Discussions regarding the usage of the bonding driver take place on the
2810 bonding-devel mailing list, hosted at sourceforge.net. If you have questions or
2811 problems, post them to the list.  The list address is:
2812
2813 bonding-devel@lists.sourceforge.net
2814
2815         The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2816 be found at:
2817
2818 https://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/bonding-devel
2819
2820         Discussions regarding the development of the bonding driver take place
2821 on the main Linux network mailing list, hosted at vger.kernel.org. The list
2822 address is:
2823
2824 netdev@vger.kernel.org
2825
2826         The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2827 be found at:
2828
2829 http://vger.kernel.org/vger-lists.html#netdev
2830
2831 Donald Becker's Ethernet Drivers and diag programs may be found at :
2832  - http://web.archive.org/web/*/http://www.scyld.com/network/ 
2833
2834 You will also find a lot of information regarding Ethernet, NWay, MII,
2835 etc. at www.scyld.com.
2836
2837 -- END --