服务器网卡teaming.doc

提升服务器网络接入性能 ——服务器网卡组（team）技术 概述 当今时代，网络已经融入人们生活中方方面面。任何网络都离不开两个重要的角色：客户机和服务器。我们在单位、家庭里千千万万用来浏览网页、下载资料的上网个人电脑，就是客户机；而服务器则组成了象新浪、搜狐等大大小小的网站，为网民提供丰富的信息资源。网站统计到的访问量，实际上就是有多少台客户机访问了他们的服务器。 很显然，这种通信模式决定了服务器与客户机在网络中的地位不是对等的：和客户机比起来，服务器要重要得多，同时要为成千上万台的客户机提供服务。因此服务器除了硬件性能要足够好以外，接入网络时还要有足够的带宽和高可用性。 在千兆网卡出现以前，为了解决服务器的带宽瓶颈，出现了将两块或多块网卡绑在一起，同时使用的技术，这种技术，后来演变为网卡组（team）技术。 实施网卡组有两个重要作用： 负载均衡。可以根据每个物理网卡的实际数据流量，调整单块网卡上的服务器输入、输出两个方向的流量，达到多块网卡同时工作，增加带宽的效果； 提高可用性。服务器一旦宕机或接入网络出现故障，将直接导致网络瘫痪。网卡组技术可以消除因服务器网卡、网线、交换机端口硬件故障，甚至是单台交换机崩溃而带来的服务器网络接入故障。 近年来，随着千兆级的服务器网卡的出现，服务器带宽瓶颈得以缓解。因而现在实施服务器网卡组，主要是为服务器网络接入提供冗余，提高服务器可用性。 目前市场上流行的可以实施网卡组技术的网卡有intel和broadcom服务器网卡。本文将重点介绍intel和broadcom服务器网卡组技术。 服务器网卡组技术工作原理 服务器网卡组主要实现两个功能：服务器接入的带宽扩展（负载均衡）和网络接入冗余，因此，它只涉及服务器接入的本地局域网。由于服务器一般只是直接接入交换机，因此涉及到的设备往往也只有服务器和交换机。网卡组的实现可以只在服务器一端实现，也可以在服务器、交换机两端都实现。前者的实现方式称为交换机无关方式（switch independent），后者称为交换机相关方式（switch dependent）。 物理地址、网络地址和ARP 网卡组是在局域网上实现的，其中涉及到的网络概念有物理地址、网络地址和ARP协议。要想深入了解网卡组技术，首先要学习熟悉这些相关知识。 物理地址 我们知道，和广域网不同，局域网的网络传输介质，一般都是共享的。依据工作站使用网络传输介质的控制方式不同，局域网分为以太网、令牌环和FDDI等几种。任何一种局域网，都要使用自己的编址方式，对网络节点分配一个唯一地址，用以标识网络节点。这个地址就是物理地址。对应地，物理地址有以太网物理地址、令牌环网物理地址和FDDI网等物理地址。就以太网来说，网络节点的物理地址是全球唯一的。 不同技术的局域网，由不同的网卡实现。例如，平时我们使用的大多是以太网卡。如果要组建FDDI 网，则要使用FDDI网卡。适用不同网络类型的网卡上，已经固化了它的物理地址。同样，不同技术的局域网，也必须由不同的网络交换机组成。 数据在以太网上传输，必须遵循以太网协议，即要使用以太网的数据帧格式。发送一帧数据前，网卡驱动首先构造一个合法的以太网数据帧，这个帧中包含自身的物理地址和目标节点的物理地址。因此，任何通信行为发生前，必须知道目标节点的物理地址。 网络地址 如果通信仅仅发生在局域网内，那么，使用物理地址就已经足够。当出现网络互联时，即不同的局域网之间要进行通信，特别是，令牌环网与以太网之间要进行通信，该使用谁的地址呢？ IP协议和IPX协议是一种网络互联协议，它的主要作用就是屏蔽下层不同的网络技术细节。例如对于地址，不管具体的局域网是采用何种地址，网络互联协议另起炉灶，使用自己的定义的地址进行通信，这种地址称为网络地址。多个局域网（可以是以太网或FDDI或其他）可以使用网络互联协议（IP或IPX或其他）互联为一个更大的网络，这个网络也称为网间网。络地址是整个网间网有效的，应用程序传输数据时使用网络地址。网络层协议根据目标网络地址，决定数据包是否需要转发给三层设备。 无论使用何种网络互联协议，数据包最终的传输，还是要交给底层的物理网络来完成。而底层的物理网络传输数据必须使用自己的数据帧格式，因此，要想完成数据的实际传输，需要将网络地址转换为具体的物理地址。 ARP ARP协议的作用，就是在知道网络节点IP地址的情况下，得到节点的物理地址。平时，每个节点维护称为ARP缓存的表，表中有具体的IP地址与其物理地址的对应关系。一个ARP解析的过程具体细节为： 当一个节点需要知道某个已知IP地址的节点物理地址时，首先查询本地ARP缓存，如有直接使用；如无，则发送一个网内广播包，称为ARP请求包，其中包含目标节点的IP地址。 网内所有节点都收到了该广播包。所有接收到该请求