提高服务器高可用性的双网卡绑定聚合技术的应用.doc

提高服务器可用性的多网卡绑定聚合技术的应用
王和平
摘 要：通过NICExpress软件对服务器多网卡进行捆绑聚合，以实现增加带宽、负载均衡、故障自动转移等，从而达到服务器的高可靠性和高可用性。
关键词：网卡聚合；服务器；高可用性
一、引言
现今几乎各行各业内部都建立了自己的服务器，由于服务器的特殊地位，它的可靠性、可用性及其I/O速度就显得非常的重要，保持服务器的高可用性和安全性是企业IT环境的重要指标，其中最重要的一点是服务器网络连接的高可用性。本文通过NICExpress软件，通过实际部署服务器多网卡，以提高服务器网络连接的可用性，配合实现构建高可靠性的网络环境。
二、网卡聚合绑定的特点
网卡绑定聚合就是通过软件将多块网卡绑定为一个IP地址，使用起来就好象在使用一块网卡。网卡是计算机和外部联系的主要通道。个人计算机默认安装一块网卡，服务器基本配置应该安装两块网卡。如果服务器上仅安装一块网卡，建议管理员至少增加一块网卡。一块为主网卡，其他为备用网卡，然后再通过网线将对应的网卡连接到同一交换机上。在服务器和交换机之间建立主连接和备用连接。通过NICExpress虚拟网卡软件将多块网卡绑定为一块网卡，或称之为虚拟网卡组，然后为虚拟网卡组设置一个唯一的IP地址。安装多块网卡后，通过多网卡并发方式传输数据，有利于提高网络传输效率，提高系统性能。一旦网卡组中的任何一个物理连接断开，比如网卡出现故障或链路断开，系统软件将自动监测连接状态，出现故障的网卡将自动切换到其他网卡的物理连接上。
在服务器中部署多块网卡聚合绑定后，将具备如下特点：
1. 增加带宽。假如网卡的带宽100Mbps，那么理论上两块网卡聚合绑定后的带宽就是200Mbps，三块网卡聚合绑定后的带宽就是300Mbps。当然实际上的效果是不会这样简单相加的，不过经实际测试使用多个网卡绑定对于增加带宽，保持带宽的稳定性肯定是有益的。经过实际测量，三块带宽为100Mbps的网卡绑定后传输总带宽可以达到260Mbps。
2. 均衡负载。多块网卡聚合绑定，可以形成网卡冗余阵列、分担负载。多块网卡被聚合绑定成“一块网卡”之后，网卡之间同步工作，对服务器的访问流量被均衡分配到不同网卡上，从而减轻每块网卡的网络负载，增强服务器的并发访问能力，服务器性能。
3. 故障自动切换。如果服务器中的任一网卡出现故障，那么其他网卡将自动接管全部负载，过程是无缝的，数据传输不会中断。服务器中的系统服务或者应用不会中断，增强服务器的可用性。
三、网卡绑定聚合的原则
在服务器中部署多块网卡绑定聚合应该遵循以下原则：
1. 聚合绑定的网卡型号应该相同、性能指标要一致，否则运行过程中不稳定，容易出错甚至蓝屏。
2. 最大网卡数量原则。绑定的网卡越多，总带宽的增加效果似乎就越明显；但其实还应该考虑到网卡绑定聚合后在运行过程中会过多占用服务器资源，反过来会在一定程度影响服务器的运行速度。所以，管理员可以参考计算机配置和管理软件所支持的最大网卡数量。
3. 所有的网卡建议连接到同一台交换机上。
四、部署过程
下面以NICExpress软件实际部署为例，说明多网卡的绑定聚合过程。
1. 通过正常途径获取NICExpress软件，双击启动程序进行安装，出现如图1所示安装界面。

图1 安装界面
2. 经过检测后，弹出“Welcome to NIC Express Enterprise Editon Setup”对话框，如图2所示。

图2“Welcome to NIC Express Enterprise Editon Setup”对话框
3. 单击“Next”按钮，显示“License Agreement”对话框，如图3所示。

图3 “License Agreement”对话框
4. 单击“Yes”按钮，显示“Setup Type”对话框，如图4所示。对话框中提示是否开启“Loading Balancing”功能，即负载均衡功能。也就是当多块网卡被绑定聚合之后，当数据流量很大的时候，软件会自动调整，将数据流量负载均衡地分配到各个网卡上，以减轻单块网卡的压力，达到流畅的访问效果。绑定多网卡，其中目的之一就是为了实现负载均衡，自然要开启这个功能。当然，如果在这里选择错了也没关系，部署完后还可以通过NICExpress软件管理界面开启此功能。此处选择“Enabled”单选按钮，启用负载均衡功能。

图4 “Setup Type”对话框
5. 单击“Next”按钮，显示“Choose Destination Location”对话框，如图5所示。选择安装的目标文件夹。

图5 “Choose Destination Location”对话框
6. 单击“Next”按钮，显示“Select Programe Folder”对话框，如图6所示。设置NICExpress虚拟网卡软件在程序文件夹中的名称，此处选择默认的“NICExpress”即可。

图6 “Select Programe Folder”对话框
7. 单击“Next”按钮，开始文件复制进程，显示“Setup Status”对话框，如图7所示。

图7 “Setup Status”对话框
8. 文件复制完后将显示“Thank you for trying NICExpress”对话框，可以单击“Demo”按钮，显示虚拟网卡属性设置对话框，如图8所示。

图8 虚拟网卡属性设置对话框
对话框中有3个编辑区域：
l “Available”列表框：表示已经安装在服务器中所有的网卡设备。
l 虚拟网卡名称设置文本编辑框：可以在其中设置绑定后网卡的名称，此名称将在服务器的网络连接窗口中显示。本实例中设为“network1”。
l “Assigned Adapters”列表框：进行绑定的网卡名称列表。
9. 选择“Available”列表中需要添加到聚合绑定到网卡组“network1”中的网卡设备，单击“Add”按钮。如果所选择的网卡设备设置IP地址，显示“Add Adapter”对话框，提示是否用当前网卡的IP地址作为绑定后虚拟网卡的IP地址，如图9所示。

图9 询问是否用当前网卡的IP地址作为绑定后虚拟网卡的IP地址
10. 被选择的网卡设备将加入到“Assigned Adapter”列表中，如图10所示。如果选择的网卡出现错误，则可在“Assigned Adapter”列表中选择目标网卡，单击“Remove”按钮，被选择的网卡将退回到“Available”列表中。

图10 第一块网卡被绑定
11. 当其他网卡添加完成后，网卡名称会出现在“Assigned Adapter”列表中。单击“OK”按钮，出现“Informatipn”信息提示框，如图11所示。

图11 “Informatipn”信息提示框
12. 单击“确定”按钮，显示“NIC Express Enterprise Edition Cofiguration Setting”对话框，如图12所示，使用默认值即可，单击“OK”按钮，显示“Setup Complete”对话框，如图13所示，单击“Finish”按钮。

图12 “NIC Express Enterprise Edition Cofiguration Setting”对话框

图13 “Setup Complete”对话框
当部署完多网卡绑定后，在“网络连接”窗口，可以看到多了一个网卡连接图标，多出来的一个图标就是“NICExpress Virtual Adapter”，也就是绑定后的网卡组，这个网卡组的使用和单一网卡完全一样。可以为这个“虚拟网卡”设定IP地址、子网掩码、网关、DNS服务器IP地址等。
使用NICExpress绑定多网卡，在计算机网络应用非常广泛的当今具有一定的实际意义。当我们为服务器绑定多网卡形成阵列之后，不仅可以扩大服务器的网络带宽，而且可以有效均衡负载和提高容错能力，避免服务器出现传输瓶颈或者因某块网卡故障而停止服务。

参考文献
[1]王春海 王淑江 网管经验谈[M].北京：电子工业出版社，2010.
[2]52CTO网站：

作者简介：王和平（1968-） 男，汉族，副教授、高级工程师。研究方向：计算机网络
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