Создание объединения сетевых карт

Информация о материале: Автор: Ayrat Afzalutdinov; Категория: Блог; Создано: 09 сентября 2014; Просмотров: 2396

В операционной системе Windows Server 2012 появилась возможность объединения сетевых карт, для создания резервирования сетевых адаптеров (LBFO) и увеличения пропускной способности. До данной версии ОС такая возможность не поддерживалась.

Для всех режимов, обеспечивающих объединение сетевых карт, требуется по меньшей мере два сетевых адаптера Ethernet. Windows Server 2012 поддерживает объединение до 32 сетевых адаптеров.

Краткий смысл в том, что несколько физических сетевых карт объединяются в одну виртуальную. Для объединения сетевых карт необходимо произвести следующие действия.

Открываем диспетчер серверов -> Локальный сервер.

Заходим по ссылке "Объединение сетевых карт".

В поле "Группы" выбираем задачу "Создать группу".

Создаем название группы и выбираем сетевые адаптеры, которые будут участвовать в передаче данных. Следует учесть, что необходима одинаковая скорость сетевых карт. Также Драйвер сетевого адаптера, включаемого в группу, должен иметь цифровую подпись Windows Hardware Qualification and Logo (WHQL). Не поддерживаются конфигурации, когда адаптер, входящий в тиминг стороннего производителя, добавляется в группу, создаваемую штатными средствами ОС, и наоборот.

Выбираем режим поддержки групп.

Статическая поддержка групп - требует настройки коммутатора, к которому подключены сетевые адаптеры (стандарт IEEE 802.3ad, черновик версии 1). Этот режим требует настройки коммутатора и компьютера для указания объединяемых каналов связи. Поскольку конфигурация этого решения статическая, нет никакого дополнительного протокола, который бы содействовал коммутатору и компьютеру в обнаружении неправильно подключенных кабелей или других ошибок, способных привести к сбою группы адаптеров. Этот режим обычно поддерживается коммутаторами серверного класса.

Не зависит от коммутатора - режим, при котором сетевые адаптеры могут подключаться к различным коммутаторам. LASP (Link Aggregation Control Protocol (LACP) - протокол, предназначенный для объединения нескольких физических каналов в один логический в сетях Ethernet. Использование LACP в некоторых случаях позволяет обнаружить повреждённый канал, который при использовании обычной статической агрегации обнаружен не был бы. Описывается стандартом IEEE 802.3ad (Стандарт IEEE 802.1ax широко известен также под обозначением IEEE 802.3ad, поскольку он был разработан комитетом IEEE 802.3ad, а впоследствии опубликован как IEEE 802.1ax). Как правило, коммутаторы серверного класса поддерживают стандарт IEEE 802.1ax, но большинство коммутаторов требует ручной настройки для включения поддержки протокола LACP на соответствующем порте. Теоретически статический и динамический (LASP) режимы должны обеспечивать входящий и исходящий трафик, близкий к практическим пределам агрегированной пропускной способности, поскольку объединенные каналы связи действуют как единый конвейер.

Выбираем режим балансировки нагрузки.

Хэш адреса - этот алгоритм создает хэш на базе компонентов пакета, а затем назначает пакеты с данным хэш-значением одному из доступных сетевых адаптеров. За счет этого все пакеты из одного TCP-потока остаются на одном и том же сетевом адаптере. Хэширование само по себе обычно обеспечивает баланс между имеющимися сетевыми адаптерами. Некоторые из представленных на рынке решений для объединения сетевых карт отслеживают распределение трафика и переназначают определенные хэш-значения разным сетевым адаптерам в попытке лучше сбалансировать трафик. Динамическое перераспределение называется также интеллектуальной балансировкой нагрузки или адаптивной балансировкой нагрузки. Хэш может вычисляться на основе следующих значений:

MAC-адрес отправителя и получателя;
IP-адрес отправителя и получателя (2-tuple hash - двухкортежный хэш);
TCP-порт отправителя и получателя и IP-адрес отправителя и получателя (4-tuple hash - четырехкортежный хэш).

Для трафика отличного от TCP или UDP применяется хэш на основе IP-адреса, для не IP-трафика – хэш на основе MAC-адресов. То есть Четырехкортежный хэш формирует более тонкое распределение потоков трафика с образованием более мелких потоков, которые можно независимо перемещать между сетевыми адаптерами. Однако он не может использоваться для трафика по протоколам, отличным от TCP и UDP, а также когда TCP- и UDP-порты скрыты от стека - например, для трафика, защищенного протоколом IPsec. В этих случаях используется двухкортежный хэш. Если трафик идет не по протоколу IP, генератор хэша будет использовать MAC-адреса источника и приемника. Исходящий трафик может распределяться между доступными каналами множеством способов. Старайтесь передавать все пакеты, связанные с одним потоком TCP, через один сетевой адаптер. Это необходимо для того, чтобы свести к минимуму прибытие пакетов в неверном порядке.

Порт Hyper-V - в тех случаях, когда виртуальные машины имеют независимые MAC-адреса, разделять трафик можно по MAC-адресу виртуальной машины. В рамках виртуализации эта схема обеспечивает определенное преимущество. Поскольку соседний коммутатор может определить, что конкретные MAC-адреса источника принадлежат только одному подключенному сетевому адаптеру, коммутатор будет балансировать исходящую нагрузку (трафик от коммутатора к компьютеру) по нескольким каналам, исходя из MAC-адреса виртуальной машины, которой адресован трафик. Это особенно полезно при использовании с очередью виртуальных машин. Однако данный режим может быть недостаточно подходящим для сбалансированного распределения, и он ограничивает отдельную виртуальную машину той пропускной способностью, которая доступна на одном сетевом адаптере. Следует учесть, что Windows Server 2012 использует в качестве идентификатора порт коммутатора Hyper-V, а не MAC-адрес источника, поскольку в некоторых случаях виртуальная машина может использовать более одного MAC-адреса на порте коммутатора. Объединение сетевых карт в Windows Server 2012 работает также внутри виртуальной машины. Благодаря этому виртуальная машина может иметь виртуальные сетевые адаптеры, подключенные к нескольким коммутаторам Hyper-V, и не терять связи даже при отключении сетевого адаптера за этим коммутатором. Это особенно важно при работе с такими функциями, как виртуализация ввода-вывода с единым корнем (SR-IOV), поскольку трафик SR-IOV не проходит через коммутатор Hyper-V. Таким образом, он не может быть защищен группой сетевых адаптеров, находящихся за коммутатором Hyper-V. При объединении сетевых адаптеров внутри виртуальной машины администратор может настроить два коммутатора Hyper-V, каждый из которых будет подключен к собственному сетевому адаптеру с поддержкой SR-IOV. После этого возможны следующие варианты. В каждой виртуальной машине может быть установлена виртуальная функция из одного или двух сетевых адаптеров с поддержкой SR-IOV. Затем, в случае отключения сетевого адаптера, виртуальная машина может перенести нагрузку с основной виртуальной функции на резервную. Вместо этого в виртуальной машине могут быть виртуальная функция от одного сетевого адаптера и сетевой адаптер невиртуальной функции, подключенный к другому коммутатору. Если отключится сетевой адаптер, связанный с виртуальной функцией, можно будет перенести трафик на другой коммутатор без потери связи. Поскольку отработка отказа между сетевыми адаптерами в виртуальной машине может привести к передаче трафика с MAC-адресом другого адаптера, то для каждого порта коммутатора Hyper-V, связанного с виртуальной машиной, которая использует объединение сетевых карт, должен быть разрешен спуфинг MAC-адресов или установлен параметр "AllowTeaming=On" с использованием командлета PowerShell Set-VmNetworkAdapter.