import of upstream 2.4.34.4 from kernel.org
[linux-2.4.git] / Documentation / networking / bonding.txt
1
2                    Linux Ethernet Bonding Driver mini-howto
3
4 Initial release : Thomas Davis <tadavis at lbl.gov>
5 Corrections, HA extensions : 2000/10/03-15 :
6   - Willy Tarreau <willy at meta-x.org>
7   - Constantine Gavrilov <const-g at xpert.com>
8   - Chad N. Tindel <ctindel at ieee dot org>
9   - Janice Girouard <girouard at us dot ibm dot com>
10   - Jay Vosburgh <fubar at us dot ibm dot com>
11
12 Note :
13 ------
14 The bonding driver originally came from Donald Becker's beowulf patches for
15 kernel 2.0. It has changed quite a bit since, and the original tools from
16 extreme-linux and beowulf sites will not work with this version of the driver.
17
18 For new versions of the driver, patches for older kernels and the updated
19 userspace tools, please follow the links at the end of this file.
20
21
22 Table of Contents
23 =================
24
25 Installation
26 Bond Configuration
27 Module Parameters
28 Configuring Multiple Bonds
29 Switch Configuration
30 Verifying Bond Configuration
31 Frequently Asked Questions
32 High Availability
33 Promiscuous Sniffing notes
34 8021q VLAN support
35 Limitations
36 Resources and Links
37
38
39 Installation
40 ============
41
42 1) Build kernel with the bonding driver
43 ---------------------------------------
44 For the latest version of the bonding driver, use kernel 2.4.12 or above
45 (otherwise you will need to apply a patch).
46
47 Configure kernel with `make menuconfig/xconfig/config', and select "Bonding
48 driver support" in the "Network device support" section. It is recommended
49 to configure the driver as module since it is currently the only way to
50 pass parameters to the driver and configure more than one bonding device.
51
52 Build and install the new kernel and modules.
53
54 2) Get and install the userspace tools
55 --------------------------------------
56 This version of the bonding driver requires updated ifenslave program. The
57 original one from extreme-linux and beowulf will not work. Kernels 2.4.12
58 and above include the updated version of ifenslave.c in Documentation/network
59 directory. For older kernels, please follow the links at the end of this file.
60
61 IMPORTANT!!!  If you are running on Redhat 7.1 or greater, you need
62 to be careful because /usr/include/linux is no longer a symbolic link
63 to /usr/src/linux/include/linux.  If you build ifenslave while this is
64 true, ifenslave will appear to succeed but your bond won't work.  The purpose
65 of the -I option on the ifenslave compile line is to make sure it uses
66 /usr/src/linux/include/linux/if_bonding.h instead of the version from
67 /usr/include/linux.
68
69 To install ifenslave.c, do:
70     # gcc -Wall -Wstrict-prototypes -O -I/usr/src/linux/include ifenslave.c -o ifenslave
71     # cp ifenslave /sbin/ifenslave
72
73
74 Bond Configuration
75 ==================
76
77 You will need to add at least the following line to /etc/modules.conf
78 so the bonding driver will automatically load when the bond0 interface is
79 configured. Refer to the modules.conf manual page for specific modules.conf
80 syntax details. The Module Parameters section of this document describes each
81 bonding driver parameter.
82
83         alias bond0 bonding
84
85 Use standard distribution techniques to define the bond0 network interface. For
86 example, on modern Red Hat distributions, create an ifcfg-bond0 file in
87 the /etc/sysconfig/network-scripts directory that resembles the following:
88
89 DEVICE=bond0
90 IPADDR=192.168.1.1
91 NETMASK=255.255.255.0
92 NETWORK=192.168.1.0
93 BROADCAST=192.168.1.255
94 ONBOOT=yes
95 BOOTPROTO=none
96 USERCTL=no
97
98 (use appropriate values for your network above)
99
100 All interfaces that are part of a bond should have SLAVE and MASTER
101 definitions. For example, in the case of Red Hat, if you wish to make eth0 and
102 eth1 a part of the bonding interface bond0, their config files (ifcfg-eth0 and
103 ifcfg-eth1) should resemble the following:
104
105 DEVICE=eth0
106 USERCTL=no
107 ONBOOT=yes
108 MASTER=bond0
109 SLAVE=yes
110 BOOTPROTO=none
111
112 Use DEVICE=eth1 in the ifcfg-eth1 config file. If you configure a second
113 bonding interface (bond1), use MASTER=bond1 in the config file to make the
114 network interface be a slave of bond1.
115
116 Restart the networking subsystem or just bring up the bonding device if your
117 administration tools allow it. Otherwise, reboot. On Red Hat distros you can
118 issue `ifup bond0' or `/etc/rc.d/init.d/network restart'.
119
120 If the administration tools of your distribution do not support
121 master/slave notation in configuring network interfaces, you will need to
122 manually configure the bonding device with the following commands:
123
124     # /sbin/ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 \
125       broadcast 192.168.1.255 up
126
127     # /sbin/ifenslave bond0 eth0
128     # /sbin/ifenslave bond0 eth1
129
130 (use appropriate values for your network above)
131
132 You can then create a script containing these commands and place it in the
133 appropriate rc directory.
134
135 If you specifically need all network drivers loaded before the bonding driver,
136 adding the following line to modules.conf will cause the network driver for
137 eth0 and eth1 to be loaded before the bonding driver.
138
139 probeall bond0 eth0 eth1 bonding
140
141 Be careful not to reference bond0 itself at the end of the line, or modprobe
142 will die in an endless recursive loop.
143
144 If running SNMP agents, the bonding driver should be loaded before any network
145 drivers participating in a bond. This requirement is due to the the interface
146 index (ipAdEntIfIndex) being associated to the first interface found with a
147 given IP address. That is, there is only one ipAdEntIfIndex for each IP
148 address. For example, if eth0 and eth1 are slaves of bond0 and the driver for
149 eth0 is loaded before the bonding driver, the interface for the IP address
150 will be associated with the eth0 interface. This configuration is shown below,
151 the IP address 192.168.1.1 has an interface index of 2 which indexes to eth0
152 in the ifDescr table (ifDescr.2).
153
154      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
155      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = eth0
156      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth1
157      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth2
158      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth3
159      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = bond0
160      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 5
161      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
162      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 4
163      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
164
165 This problem is avoided by loading the bonding driver before any network
166 drivers participating in a bond. Below is an example of loading the bonding
167 driver first, the IP address 192.168.1.1 is correctly associated with
168 ifDescr.2.
169
170      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
171      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = bond0
172      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth0
173      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth1
174      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth2
175      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = eth3
176      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 6
177      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
178      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 5
179      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
180
181 While some distributions may not report the interface name in ifDescr,
182 the association between the IP address and IfIndex remains and SNMP
183 functions such as Interface_Scan_Next will report that association.
184
185
186 Module Parameters
187 =================
188
189 Optional parameters for the bonding driver can be supplied as command line
190 arguments to the insmod command. Typically, these parameters are specified in
191 the file /etc/modules.conf (see the manual page for modules.conf). The
192 available bonding driver parameters are listed below. If a parameter is not
193 specified the default value is used. When initially configuring a bond, it
194 is recommended "tail -f /var/log/messages" be run in a separate window to
195 watch for bonding driver error messages.
196
197 It is critical that either the miimon or arp_interval and arp_ip_target
198 parameters be specified, otherwise serious network degradation will occur
199 during link failures.
200
201 arp_interval
202
203         Specifies the ARP monitoring frequency in milli-seconds.
204         If ARP monitoring is used in a load-balancing mode (mode 0 or 2), the
205         switch should be configured in a mode that evenly distributes packets
206         across all links - such as round-robin. If the switch is configured to
207         distribute the packets in an XOR fashion, all replies from the ARP
208         targets will be received on the same link which could cause the other
209         team members to fail. ARP monitoring should not be used in conjunction
210         with miimon. A value of 0 disables ARP monitoring. The default value
211         is 0.
212
213 arp_ip_target
214
215         Specifies the ip addresses to use when arp_interval is > 0. These
216         are the targets of the ARP request sent to determine the health of
217         the link to the targets. Specify these values in ddd.ddd.ddd.ddd
218         format. Multiple ip adresses must be seperated by a comma. At least
219         one ip address needs to be given for ARP monitoring to work. The
220         maximum number of targets that can be specified is set at 16.
221
222 downdelay
223
224         Specifies the delay time in milli-seconds to disable a link after a
225         link failure has been detected. This should be a multiple of miimon
226         value, otherwise the value will be rounded. The default value is 0.
227
228 lacp_rate
229
230         Option specifying the rate in which we'll ask our link partner to
231         transmit LACPDU packets in 802.3ad mode.  Possible values are:
232
233         slow or 0
234                 Request partner to transmit LACPDUs every 30 seconds (default)
235
236         fast or 1
237                 Request partner to transmit LACPDUs every 1 second
238
239 max_bonds
240
241         Specifies the number of bonding devices to create for this
242         instance of the bonding driver.  E.g., if max_bonds is 3, and
243         the bonding driver is not already loaded, then bond0, bond1
244         and bond2 will be created.  The default value is 1.
245
246 miimon
247
248         Specifies the frequency in milli-seconds that MII link monitoring
249         will occur. A value of zero disables MII link monitoring. A value
250         of 100 is a good starting point. See High Availability section for
251         additional information. The default value is 0.
252
253 mode
254
255         Specifies one of the bonding policies. The default is
256         round-robin (balance-rr).  Possible values are (you can use
257         either the text or numeric option):
258
259         balance-rr or 0
260
261                 Round-robin policy: Transmit in a sequential order
262                 from the first available slave through the last. This
263                 mode provides load balancing and fault tolerance.
264
265         active-backup or 1
266
267                 Active-backup policy: Only one slave in the bond is
268                 active. A different slave becomes active if, and only
269                 if, the active slave fails. The bond's MAC address is
270                 externally visible on only one port (network adapter)
271                 to avoid confusing the switch.  This mode provides
272                 fault tolerance.
273
274         balance-xor or 2
275
276                 XOR policy: Transmit based on [(source MAC address
277                 XOR'd with destination MAC address) modula slave
278                 count]. This selects the same slave for each
279                 destination MAC address. This mode provides load
280                 balancing and fault tolerance.
281
282         broadcast or 3
283
284                 Broadcast policy: transmits everything on all slave
285                 interfaces. This mode provides fault tolerance.
286
287         802.3ad or 4
288
289                 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation. Creates aggregation
290                 groups that share the same speed and duplex settings.
291                 Transmits and receives on all slaves in the active
292                 aggregator.
293
294                 Pre-requisites:
295
296                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving the
297                 speed and duplex of each slave.
298
299                 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link
300                 aggregation.
301
302         balance-tlb or 5
303
304                 Adaptive transmit load balancing: channel bonding that does
305                 not require any special switch support. The outgoing
306                 traffic is distributed according to the current load
307                 (computed relative to the speed) on each slave. Incoming
308                 traffic is received by the current slave. If the receiving
309                 slave fails, another slave takes over the MAC address of
310                 the failed receiving slave.
311
312                 Prerequisite:
313
314                 Ethtool support in the base drivers for retrieving the
315                 speed of each slave.
316
317         balance-alb or 6
318
319                 Adaptive load balancing: includes balance-tlb + receive
320                 load balancing (rlb) for IPV4 traffic and does not require
321                 any special switch support. The receive load balancing is
322                 achieved by ARP negotiation. The bonding driver intercepts
323                 the ARP Replies sent by the server on their way out and
324                 overwrites the src hw address with the unique hw address of
325                 one of the slaves in the bond such that different clients
326                 use different hw addresses for the server.
327
328                 Receive traffic from connections created by the server is
329                 also balanced. When the server sends an ARP Request the
330                 bonding driver copies and saves the client's IP information
331                 from the ARP. When the ARP Reply arrives from the client,
332                 its hw address is retrieved and the bonding driver
333                 initiates an ARP reply to this client assigning it to one
334                 of the slaves in the bond. A problematic outcome of using
335                 ARP negotiation for balancing is that each time that an ARP
336                 request is broadcasted it uses the hw address of the
337                 bond. Hence, clients learn the hw address of the bond and
338                 the balancing of receive traffic collapses to the current
339                 salve. This is handled by sending updates (ARP Replies) to
340                 all the clients with their assigned hw address such that
341                 the traffic is redistributed. Receive traffic is also
342                 redistributed when a new slave is added to the bond and
343                 when an inactive slave is re-activated. The receive load is
344                 distributed sequentially (round robin) among the group of
345                 highest speed slaves in the bond.
346
347                 When a link is reconnected or a new slave joins the bond
348                 the receive traffic is redistributed among all active
349                 slaves in the bond by intiating ARP Replies with the
350                 selected mac address to each of the clients. The updelay
351                 modeprobe parameter must be set to a value equal or greater
352                 than the switch's forwarding delay so that the ARP Replies
353                 sent to the clients will not be blocked by the switch.
354
355                 Prerequisites:
356
357                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving the
358                 speed of each slave.
359
360                 2. Base driver support for setting the hw address of a
361                 device also when it is open. This is required so that there
362                 will always be one slave in the team using the bond hw
363                 address (the curr_active_slave) while having a unique hw
364                 address for each slave in the bond. If the curr_active_slave
365                 fails it's hw address is swapped with the new curr_active_slave
366                 that was chosen.
367
368 primary
369
370         A string (eth0, eth2, etc) to equate to a primary device. If this
371         value is entered, and the device is on-line, it will be used first
372         as the output media. Only when this device is off-line, will
373         alternate devices be used. Otherwise, once a failover is detected
374         and a new default output is chosen, it will remain the output media
375         until it too fails. This is useful when one slave was preferred
376         over another, i.e. when one slave is 1000Mbps and another is
377         100Mbps. If the 1000Mbps slave fails and is later restored, it may
378         be preferred the faster slave gracefully become the active slave -
379         without deliberately failing the 100Mbps slave. Specifying a
380         primary is only valid in active-backup mode.
381
382 updelay
383
384         Specifies the delay time in milli-seconds to enable a link after a
385         link up status has been detected. This should be a multiple of miimon
386         value, otherwise the value will be rounded. The default value is 0.
387
388 use_carrier
389
390         Specifies whether or not miimon should use MII or ETHTOOL
391         ioctls vs. netif_carrier_ok() to determine the link status.
392         The MII or ETHTOOL ioctls are less efficient and utilize a
393         deprecated calling sequence within the kernel.  The
394         netif_carrier_ok() relies on the device driver to maintain its
395         state with netif_carrier_on/off; at this writing, most, but
396         not all, device drivers support this facility.
397
398         If bonding insists that the link is up when it should not be,
399         it may be that your network device driver does not support
400         netif_carrier_on/off.  This is because the default state for
401         netif_carrier is "carrier on." In this case, disabling
402         use_carrier will cause bonding to revert to the MII / ETHTOOL
403         ioctl method to determine the link state.
404
405         A value of 1 enables the use of netif_carrier_ok(), a value of
406         0 will use the deprecated MII / ETHTOOL ioctls.  The default
407         value is 1.
408
409
410 Configuring Multiple Bonds
411 ==========================
412
413 If several bonding interfaces are required, either specify the max_bonds
414 parameter (described above), or load the driver multiple times.  Using
415 the max_bonds parameter is less complicated, but has the limitation that
416 all bonding instances created will have the same options.  Loading the
417 driver multiple times allows each instance of the driver to have differing
418 options.
419
420 For example, to configure two bonding interfaces, one with mii link
421 monitoring performed every 100 milliseconds, and one with ARP link
422 monitoring performed every 200 milliseconds, the /etc/conf.modules should
423 resemble the following:
424
425 alias bond0 bonding
426 alias bond1 bonding
427
428 options bond0 miimon=100
429 options bond1 -o bonding1 arp_interval=200 arp_ip_target=10.0.0.1
430
431 Configuring Multiple ARP Targets
432 ================================
433
434 While ARP monitoring can be done with just one target, it can be useful
435 in a High Availability setup to have several targets to monitor. In the
436 case of just one target,  the target itself may go down or have a problem
437 making it unresponsive to ARP requests. Having an additional target (or
438 several) increases the reliability of the ARP monitoring.
439
440 Multiple ARP targets must be seperated by commas as follows:
441
442 # example options for ARP monitoring with three targets
443 alias bond0 bonding
444 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.1,192.168.0.3,192.168.0.9
445
446 For just a single target the options would resemble:
447
448 # example options for ARP monitoring with one target
449 alias bond0 bonding
450 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.100
451
452 Potential Problems When Using ARP Monitor
453 =========================================
454
455 1. Driver support
456
457 The ARP monitor relies on the network device driver to maintain two
458 statistics: the last receive time (dev->last_rx), and the last
459 transmit time (dev->trans_start).  If the network device driver does
460 not update one or both of these, then the typical result will be that,
461 upon startup, all links in the bond will immediately be declared down,
462 and remain that way.  A network monitoring tool (tcpdump, e.g.) will
463 show ARP requests and replies being sent and received on the bonding
464 device.
465
466 The possible resolutions for this are to (a) fix the device driver, or
467 (b) discontinue the ARP monitor (using miimon as an alternative, for
468 example).
469
470 2. Adventures in Routing
471
472 When bonding is set up with the ARP monitor, it is important that the
473 slave devices not have routes that supercede routes of the master (or,
474 generally, not have routes at all).  For example, suppose the bonding
475 device bond0 has two slaves, eth0 and eth1, and the routing table is
476 as follows:
477
478 Kernel IP routing table
479 Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
480 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth0
481 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth1
482 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 bond0
483 127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U        40 0          0 lo
484
485 In this case, the ARP monitor (and ARP itself) may become confused,
486 because ARP requests will be sent on one interface (bond0), but the
487 corresponding reply will arrive on a different interface (eth0).  This
488 reply looks to ARP as an unsolicited ARP reply (because ARP matches
489 replies on an interface basis), and is discarded.  This will likely
490 still update the receive/transmit times in the driver, but will lose
491 packets.
492
493 The resolution here is simply to insure that slaves do not have routes
494 of their own, and if for some reason they must, those routes do not
495 supercede routes of their master.  This should generally be the case,
496 but unusual configurations or errant manual or automatic static route
497 additions may cause trouble.
498
499 Switch Configuration
500 ====================
501
502 While the switch does not need to be configured when the active-backup,
503 balance-tlb or balance-alb policies (mode=1,5,6) are used, it does need to
504 be configured for the round-robin, XOR, broadcast, or 802.3ad policies
505 (mode=0,2,3,4).
506
507
508 Verifying Bond Configuration
509 ============================
510
511 1) Bonding information files
512 ----------------------------
513 The bonding driver information files reside in the /proc/net/bonding directory.
514
515 Sample contents of /proc/net/bonding/bond0 after the driver is loaded with
516 parameters of mode=0 and miimon=1000 is shown below.
517
518         Bonding Mode: load balancing (round-robin)
519         Currently Active Slave: eth0
520         MII Status: up
521         MII Polling Interval (ms): 1000
522         Up Delay (ms): 0
523         Down Delay (ms): 0
524
525         Slave Interface: eth1
526         MII Status: up
527         Link Failure Count: 1
528
529         Slave Interface: eth0
530         MII Status: up
531         Link Failure Count: 1
532
533 2) Network verification
534 -----------------------
535 The network configuration can be verified using the ifconfig command. In
536 the example below, the bond0 interface is the master (MASTER) while eth0 and
537 eth1 are slaves (SLAVE). Notice all slaves of bond0 have the same MAC address
538 (HWaddr) as bond0 for all modes except TLB and ALB that require a unique MAC
539 address for each slave.
540
541 [root]# /sbin/ifconfig
542 bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
543           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
544           UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
545           RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
546           TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
547           collisions:0 txqueuelen:0
548
549 eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
550           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
551           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
552           RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
553           TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
554           collisions:0 txqueuelen:100
555           Interrupt:10 Base address:0x1080
556
557 eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
558           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
559           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
560           RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
561           TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
562           collisions:0 txqueuelen:100
563           Interrupt:9 Base address:0x1400
564
565
566 Frequently Asked Questions
567 ==========================
568
569 1.  Is it SMP safe?
570
571         Yes. The old 2.0.xx channel bonding patch was not SMP safe.
572         The new driver was designed to be SMP safe from the start.
573
574 2.  What type of cards will work with it?
575
576         Any Ethernet type cards (you can even mix cards - a Intel
577         EtherExpress PRO/100 and a 3com 3c905b, for example).
578         You can even bond together Gigabit Ethernet cards!
579
580 3.  How many bonding devices can I have?
581
582         There is no limit.
583
584 4.  How many slaves can a bonding device have?
585
586         Limited by the number of network interfaces Linux supports and/or the
587         number of network cards you can place in your system.
588
589 5.  What happens when a slave link dies?
590
591         If your ethernet cards support MII or ETHTOOL link status monitoring
592         and the MII monitoring has been enabled in the driver (see description
593         of module parameters), there will be no adverse consequences. This
594         release of the bonding driver knows how to get the MII information and
595         enables or disables its slaves according to their link status.
596         See section on High Availability for additional information.
597
598         For ethernet cards not supporting MII status, the arp_interval and
599         arp_ip_target parameters must be specified for bonding to work
600         correctly. If packets have not been sent or received during the
601         specified arp_interval duration, an ARP request is sent to the
602         targets to generate send and receive traffic. If after this
603         interval, either the successful send and/or receive count has not
604         incremented, the next slave in the sequence will become the active
605         slave.
606
607         If neither mii_monitor and arp_interval is configured, the bonding
608         driver will not handle this situation very well. The driver will
609         continue to send packets but some packets will be lost. Retransmits
610         will cause serious degradation of performance (in the case when one
611         of two slave links fails, 50% packets will be lost, which is a serious
612         problem for both TCP and UDP).
613
614 6.  Can bonding be used for High Availability?
615
616         Yes, if you use MII monitoring and ALL your cards support MII link
617         status reporting. See section on High Availability for more
618         information.
619
620 7.  Which switches/systems does it work with?
621
622         In round-robin and XOR mode, it works with systems that support
623         trunking:
624
625         * Many Cisco switches and routers (look for EtherChannel support).
626         * SunTrunking software.
627         * Alteon AceDirector switches / WebOS (use Trunks).
628         * BayStack Switches (trunks must be explicitly configured). Stackable
629           models (450) can define trunks between ports on different physical
630           units.
631         * Linux bonding, of course !
632
633         In 802.3ad mode, it works with with systems that support IEEE 802.3ad
634         Dynamic Link Aggregation:
635
636         * Extreme networks Summit 7i (look for link-aggregation).
637         * Many Cisco switches and routers (look for LACP support; this may
638           require an upgrade to your IOS software; LACP support was added
639           by Cisco in late 2002).
640         * Foundry Big Iron 4000
641
642         In active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, it should work
643         with any Layer-II switch.
644
645
646 8.  Where does a bonding device get its MAC address from?
647
648         If not explicitly configured with ifconfig, the MAC address of the
649         bonding device is taken from its first slave device. This MAC address
650         is then passed to all following slaves and remains persistent (even if
651         the the first slave is removed) until the bonding device is brought
652         down or reconfigured.
653
654         If you wish to change the MAC address, you can set it with ifconfig:
655
656           # ifconfig bond0 hw ether 00:11:22:33:44:55
657
658         The MAC address can be also changed by bringing down/up the device
659         and then changing its slaves (or their order):
660
661           # ifconfig bond0 down ; modprobe -r bonding
662           # ifconfig bond0 .... up
663           # ifenslave bond0 eth...
664
665         This method will automatically take the address from the next slave
666         that will be added.
667
668         To restore your slaves' MAC addresses, you need to detach them
669         from the bond (`ifenslave -d bond0 eth0'). The bonding driver will then
670         restore the MAC addresses that the slaves had before they were enslaved.
671
672 9.  Which transmit polices can be used?
673
674         Round-robin, based on the order of enslaving, the output device
675         is selected base on the next available slave. Regardless of
676         the source and/or destination of the packet.
677
678         Active-backup policy that ensures that one and only one device will
679         transmit at any given moment. Active-backup policy is useful for
680         implementing high availability solutions using two hubs (see
681         section on High Availability).
682
683         XOR, based on (src hw addr XOR dst hw addr) % slave count. This
684         policy selects the same slave for each destination hw address.
685
686         Broadcast policy transmits everything on all slave interfaces.
687
688         802.3ad, based on XOR but distributes traffic among all interfaces
689         in the active aggregator.
690
691         Transmit load balancing (balance-tlb) balances the traffic
692         according to the current load on each slave. The balancing is
693         clients based and the least loaded slave is selected for each new
694         client. The load of each slave is calculated relative to its speed
695         and enables load balancing in mixed speed teams.
696
697         Adaptive load balancing (balance-alb) uses the Transmit load
698         balancing for the transmit load. The receive load is balanced only
699         among the group of highest speed active slaves in the bond. The
700         load is distributed with round-robin i.e. next available slave in
701         the high speed group of active slaves.
702
703 High Availability
704 =================
705
706 To implement high availability using the bonding driver, the driver needs to be
707 compiled as a module, because currently it is the only way to pass parameters
708 to the driver. This may change in the future.
709
710 High availability is achieved by using MII or ETHTOOL status reporting. You
711 need to verify that all your interfaces support MII or ETHTOOL link status
712 reporting.  On Linux kernel 2.2.17, all the 100 Mbps capable drivers and
713 yellowfin gigabit driver support MII. To determine if ETHTOOL link reporting
714 is available for interface eth0, type "ethtool eth0" and the "Link detected:"
715 line should contain the correct link status. If your system has an interface
716 that does not support MII or ETHTOOL status reporting, a failure of its link
717 will not be detected! A message indicating MII and ETHTOOL is not supported by
718 a network driver is logged when the bonding driver is loaded with a non-zero
719 miimon value.
720
721 The bonding driver can regularly check all its slaves links using the ETHTOOL
722 IOCTL (ETHTOOL_GLINK command) or by checking the MII status registers. The
723 check interval is specified by the module argument "miimon" (MII monitoring).
724 It takes an integer that represents the checking time in milliseconds. It
725 should not come to close to (1000/HZ) (10 milli-seconds on i386) because it
726 may then reduce the system interactivity. A value of 100 seems to be a good
727 starting point. It means that a dead link will be detected at most 100
728 milli-seconds after it goes down.
729
730 Example:
731
732    # modprobe bonding miimon=100
733
734 Or, put the following lines in /etc/modules.conf:
735
736    alias bond0 bonding
737    options bond0 miimon=100
738
739 There are currently two policies for high availability. They are dependent on
740 whether:
741
742    a) hosts are connected to a single host or switch that support trunking
743
744    b) hosts are connected to several different switches or a single switch that
745       does not support trunking
746
747
748 1) High Availability on a single switch or host - load balancing
749 ----------------------------------------------------------------
750 It is the easiest to set up and to understand. Simply configure the
751 remote equipment (host or switch) to aggregate traffic over several
752 ports (Trunk, EtherChannel, etc.) and configure the bonding interfaces.
753 If the module has been loaded with the proper MII option, it will work
754 automatically. You can then try to remove and restore different links
755 and see in your logs what the driver detects. When testing, you may
756 encounter problems on some buggy switches that disable the trunk for a
757 long time if all ports in a trunk go down. This is not Linux, but really
758 the switch (reboot it to ensure).
759
760 Example 1 : host to host at twice the speed
761
762           +----------+                          +----------+
763           |          |eth0                  eth0|          |
764           | Host A   +--------------------------+  Host B  |
765           |          +--------------------------+          |
766           |          |eth1                  eth1|          |
767           +----------+                          +----------+
768
769   On each host :
770      # modprobe bonding miimon=100
771      # ifconfig bond0 addr
772      # ifenslave bond0 eth0 eth1
773
774 Example 2 : host to switch at twice the speed
775
776           +----------+                          +----------+
777           |          |eth0                 port1|          |
778           | Host A   +--------------------------+  switch  |
779           |          +--------------------------+          |
780           |          |eth1                 port2|          |
781           +----------+                          +----------+
782
783   On host A :                             On the switch :
784      # modprobe bonding miimon=100           # set up a trunk on port1
785      # ifconfig bond0 addr                     and port2
786      # ifenslave bond0 eth0 eth1
787
788
789 2) High Availability on two or more switches (or a single switch without
790    trunking support)
791 ---------------------------------------------------------------------------
792 This mode is more problematic because it relies on the fact that there
793 are multiple ports and the host's MAC address should be visible on one
794 port only to avoid confusing the switches.
795
796 If you need to know which interface is the active one, and which ones are
797 backup, use ifconfig. All backup interfaces have the NOARP flag set.
798
799 To use this mode, pass "mode=1" to the module at load time :
800
801     # modprobe bonding miimon=100 mode=active-backup
802
803         or:
804
805     # modprobe bonding miimon=100 mode=1
806
807 Or, put in your /etc/modules.conf :
808
809     alias bond0 bonding
810     options bond0 miimon=100 mode=active-backup
811
812 Example 1: Using multiple host and multiple switches to build a "no single
813 point of failure" solution.
814
815
816                 |                                     |
817                 |port3                           port3|
818           +-----+----+                          +-----+----+
819           |          |port7       ISL      port7|          |
820           | switch A +--------------------------+ switch B |
821           |          +--------------------------+          |
822           |          |port8                port8|          |
823           +----++----+                          +-----++---+
824           port2||port1                           port1||port2
825                ||             +-------+               ||
826                |+-------------+ host1 +---------------+|
827                |         eth0 +-------+ eth1           |
828                |                                       |
829                |              +-------+                |
830                +--------------+ host2 +----------------+
831                          eth0 +-------+ eth1
832
833 In this configuration, there is an ISL - Inter Switch Link (could be a trunk),
834 several servers (host1, host2 ...) attached to both switches each, and one or
835 more ports to the outside world (port3...). One and only one slave on each host
836 is active at a time, while all links are still monitored (the system can
837 detect a failure of active and backup links).
838
839 Each time a host changes its active interface, it sticks to the new one until
840 it goes down. In this example, the hosts are negligibly affected by the
841 expiration time of the switches' forwarding tables.
842
843 If host1 and host2 have the same functionality and are used in load balancing
844 by another external mechanism, it is good to have host1's active interface
845 connected to one switch and host2's to the other. Such system will survive
846 a failure of a single host, cable, or switch. The worst thing that may happen
847 in the case of a switch failure is that half of the hosts will be temporarily
848 unreachable until the other switch expires its tables.
849
850 Example 2: Using multiple ethernet cards connected to a switch to configure
851            NIC failover (switch is not required to support trunking).
852
853
854           +----------+                          +----------+
855           |          |eth0                 port1|          |
856           | Host A   +--------------------------+  switch  |
857           |          +--------------------------+          |
858           |          |eth1                 port2|          |
859           +----------+                          +----------+
860
861   On host A :                                 On the switch :
862      # modprobe bonding miimon=100 mode=1     # (optional) minimize the time
863      # ifconfig bond0 addr                    # for table expiration
864      # ifenslave bond0 eth0 eth1
865
866 Each time the host changes its active interface, it sticks to the new one until
867 it goes down. In this example, the host is strongly affected by the expiration
868 time of the switch forwarding table.
869
870
871 3) Adapting to your switches' timing
872 ------------------------------------
873 If your switches take a long time to go into backup mode, it may be
874 desirable not to activate a backup interface immediately after a link goes
875 down. It is possible to delay the moment at which a link will be
876 completely disabled by passing the module parameter "downdelay" (in
877 milliseconds, must be a multiple of miimon).
878
879 When a switch reboots, it is possible that its ports report "link up" status
880 before they become usable. This could fool a bond device by causing it to
881 use some ports that are not ready yet. It is possible to delay the moment at
882 which an active link will be reused by passing the module parameter "updelay"
883 (in milliseconds, must be a multiple of miimon).
884
885 A similar situation can occur when a host re-negotiates a lost link with the
886 switch (a case of cable replacement).
887
888 A special case is when a bonding interface has lost all slave links. Then the
889 driver will immediately reuse the first link that goes up, even if updelay
890 parameter was specified. (If there are slave interfaces in the "updelay" state,
891 the interface that first went into that state will be immediately reused.) This
892 allows to reduce down-time if the value of updelay has been overestimated.
893
894 Examples :
895
896     # modprobe bonding miimon=100 mode=1 downdelay=2000 updelay=5000
897     # modprobe bonding miimon=100 mode=balance-rr downdelay=0 updelay=5000
898
899
900 Promiscuous Sniffing notes
901 ==========================
902
903 If you wish to bond channels together for a network sniffing
904 application --- you wish to run tcpdump, or ethereal, or an IDS like
905 snort, with its input aggregated from multiple interfaces using the
906 bonding driver --- then you need to handle the Promiscuous interface
907 setting by hand. Specifically, when you "ifconfing bond0 up" you
908 must add the promisc flag there; it will be propagated down to the
909 slave interfaces at ifenslave time; a full example might look like:
910
911    grep bond0 /etc/modules.conf || echo alias bond0 bonding >/etc/modules.conf
912    ifconfig bond0 promisc up
913    for if in eth1 eth2 ...;do
914        ifconfig $if up
915        ifenslave bond0 $if
916    done
917    snort ... -i bond0 ...
918
919 Ifenslave also wants to propagate addresses from interface to
920 interface, appropriately for its design functions in HA and channel
921 capacity aggregating; but it works fine for unnumbered interfaces;
922 just ignore all the warnings it emits.
923
924
925 8021q VLAN support
926 ==================
927
928 It is possible to configure VLAN devices over a bond interface using the 8021q
929 driver. However, only packets coming from the 8021q driver and passing through
930 bonding will be tagged by default. Self generated packets, like bonding's
931 learning packets or ARP packets generated by either ALB mode or the ARP
932 monitor mechanism, are tagged internally by bonding itself. As a result,
933 bonding has to "learn" what VLAN IDs are configured on top of it, and it uses
934 those IDs to tag self generated packets.
935
936 For simplicity reasons, and to support the use of adapters that can do VLAN
937 hardware acceleration offloding, the bonding interface declares itself as
938 fully hardware offloaing capable, it gets the add_vid/kill_vid notifications
939 to gather the necessary information, and it propagates those actions to the
940 slaves.
941 In case of mixed adapter types, hardware accelerated tagged packets that should
942 go through an adapter that is not offloading capable are "un-accelerated" by the
943 bonding driver so the VLAN tag sits in the regular location.
944
945 VLAN interfaces *must* be added on top of a bonding interface only after
946 enslaving at least one slave. This is because until the first slave is added the
947 bonding interface has a HW address of 00:00:00:00:00:00, which will be copied by
948 the VLAN interface when it is created.
949
950 Notice that a problem would occur if all slaves are released from a bond that
951 still has VLAN interfaces on top of it. When later coming to add new slaves, the
952 bonding interface would get a HW address from the first slave, which might not
953 match that of the VLAN interfaces. It is recommended that either all VLANs are
954 removed and then re-added, or to manually set the bonding interface's HW
955 address so it matches the VLAN's. (Note: changing a VLAN interface's HW address
956 would set the underlying device -- i.e. the bonding interface -- to promiscouos
957 mode, which might not be what you want).
958
959
960 Limitations
961 ===========
962 The main limitations are :
963   - only the link status is monitored. If the switch on the other side is
964     partially down (e.g. doesn't forward anymore, but the link is OK), the link
965     won't be disabled. Another way to check for a dead link could be to count
966     incoming frames on a heavily loaded host. This is not applicable to small
967     servers, but may be useful when the front switches send multicast
968     information on their links (e.g. VRRP), or even health-check the servers.
969     Use the arp_interval/arp_ip_target parameters to count incoming/outgoing
970     frames.
971
972
973
974 Resources and Links
975 ===================
976
977 Current development on this driver is posted to:
978  - http://www.sourceforge.net/projects/bonding/
979
980 Donald Becker's Ethernet Drivers and diag programs may be found at :
981  - http://www.scyld.com/network/
982
983 You will also find a lot of information regarding Ethernet, NWay, MII, etc. at
984 www.scyld.com.
985
986 Patches for 2.2 kernels are at Willy Tarreau's site :
987  - http://wtarreau.free.fr/pub/bonding/
988  - http://www-miaif.lip6.fr/~tarreau/pub/bonding/
989
990 To get latest informations about Linux Kernel development, please consult
991 the Linux Kernel Mailing List Archives at :
992    http://www.ussg.iu.edu/hypermail/linux/kernel/
993
994 -- END --