如何掌握 Windows Server 2012 网卡聚合

Question

如题所述

Answer 1

Windows Server 2012的推出被称为“云操作系统“，想必这个操作系统在虚拟化领域，在网络和存储层面，在接入和安全层面都会有很有实力的功能体现。今天给大家介绍的网卡聚合能力就是充分利用汇总方式提高服务器整体网络性能，进而实现在高密度业务负载环境，高可用网络环境下的需求，当然除了网卡聚合功能单方面提升消除CPU的瓶颈也是重点，例如Offload卡，SRIOV, RSS，VMQ队列等等技术在Server 2012中你都能找到配套的核心技术支撑。今天这篇博客重点介绍一下Windows Server 2012中网卡聚合的功能。
说到网卡聚合，可能大家并不陌生，而且这个在”虚拟化世界“里尤为重要的功能，原来Windows Server 2008 R2中并不能提供支持，而是需要依靠HP，DELL，Intel，Broadcom等公司自己提供的软件进行设置和支持，但是这是不够的，要知道通过一个硬件厂商提供的聚合功能软件仅能对同种品牌的网卡进行统一的支持，这对于一个要求具有更多选择权和灵活性的数据中心而言是不够好的。当然你知道的，在Windows Server 2012中我们苦等的内置的，虚拟化环境所依赖的功能终于实现了在操作系统中的预置；因此充分了解合理利用这个功能是十分有益的。
那么什么是网络聚合或者Windows Server 2012中定义的网络聚合？在Server 2012中网络聚合有种称谓叫做LBOF（Load Balance and failover)字面上也很好理解，就是负载均衡同时实现故障切换功能的网络通道，熟悉这个LBOF灰常有意义，因为实现和查看网卡聚合状态需要用到的Powershell CMDLET就涉及了这个词汇；有了这个操作系统层面的功能，就可以将不同品牌的同质的网卡进行组合实现：
1. 网络带宽捆绑
2. 当网络组件出现故障时可以被检测到并自动进行故障转移
举例来说如果你不是配置成“主备”模式而是“双活”模式的网卡聚合，那么两个1GbE的千兆网卡可以实现2Gb的总吞吐，如果是两个万兆网卡就可以实现20Gb的总吞吐以此类推。Windows Server 2012支持多少个网卡进行捆绑呢？答案是32个！这是个绝对足够大的带宽：）

Server 2012支持两种网络聚合模式，在配置网络聚合的时候默认的是选择第一种模式：
交换机独立模式
这种模式最为通用，因为不要求交换机参与网络聚合，因此交换机并不知道在聚合网络中的网卡属于主机中一个网卡聚合组，所以网卡可以连接不同的交换机不过交换机独立模式并不要求聚合组中的网卡连接到不同的交换机。
而且在连接不同交换机时采用的是主备模式，只有在连接在同一交换机时才可以实现负载均衡聚。
交换机依赖模式
这种模式需要交换机参与网络聚合，并且要求所有网络聚合组网卡连接到同一个物理交换机或者以级联多交换机方式实现的对外显示为单一物理交换机的方式；根据交换机支持的模式可以有两种模式选择：
通用的静态聚合模式即IEEE 802.3ad
这种模式需要在交换机上静态设置指定汇聚组中的网卡连接。由于这种方式需要静态指定，因此没有动态协商协议机制帮助交换机判断线缆连接的正确与否或是否有其他错误导致聚合失败。
动态聚合模式即IEEE 802.1ax或LACP（LinkAggregationControlProtocol 链路汇聚控制协议）
这种模式由于有了LACP协议的支持，可以动态的识别服务器和交换机的连接，进而实现动态地创建聚合组，添加和移除组成员等工作，现在多数交换机都支持LACP即802.1ax协议，不过也大多需要在服务器连接的交换机端口中手工启用此功能。
通过图形方法配置，如果在Server 2012中启用了图形界面管理功能，可以利用服务器管理器简单的创建网络聚合。
当然，通过Powershell命令行是个很好的方式，先看看可以针对LBFO进行哪些操作：

创建一个网卡聚合组“NIC Teaming”，将所有本机物理网卡添加到这个组中，并且设置模式为交换机独立模式，负载均衡模式为默认哈希：

看看创建之后的网络设备，是不是多了一个NIC Teaming网卡？

当然，你也可以通过Powershell看到这个网络聚合网卡的状态。

Answer 2

Windows Server 2012网卡Teaming模式

成组模式：

Switch-independent（交换机独立）：

　　这是配置时的默认值，此模式不要求交换机参与组合配置，由于独立模式下的交换机不知道网卡是主机上组合一部分，teaming组中的网卡可以连接到不同的交换机。

而且在连接不同交换机时采用的是主备模式，只有在连接在同一交换机时才可以实现负载均衡聚合。

1）Switch-independent / Address Hash distribution

　　这种配置方式会通过选用的地址哈希来分发送数据包到所有活动的NIC成员上，因为在路由的时候，一个IP地址只能关联一个MAC地址，所以这种
方式在接收入站通信时，只能通过一个TEAM 成员来接收。这也意味着入站通信不会超过TEAM 中一个成员的带宽。最适合用在如下的情况里：
　　需要考虑在不同的物理交换机上做Team；需要用 活动/备用 （active/standby）模式；Team VM；在服务器上跑的工作流有大量出站负载，少量入站负载，例如IIS。

2）Switch Independent / Hyper-V Port distribution

这种方式会基于Hyper-V 交换机的端口号来在所有活动的Team 成员（NIC）上分发流量。每个Hyper-V端口的带宽不会大于一个TEAM 成员（NIC）的带宽。
　　由于Hyper-V 端口号是和Team NIC 绑定的，所以同一个VM上的入站和出站流量都用的是同一个Team NIC。
　　这种配置方式最适合用在如下的情况里（同时）：
　　VM的数量远大于Team 成员的数量，可以接受VM的带宽被限制在一个TEAM NIC成员的可用带宽之内。

Switch-dependent（交换机依赖）：

　　此模式要求teaming组中的网卡连接到同一交换机（或者以级联多交换机方式实现的对外显示为单一物理交换机），根据交换机所支持的模式分为如下两种：

　　1、静态成组(IEEE 802.3ad draft v1)：
此模式配置交换机和主机之间需要哪种链接组合形式，由于这是一个静态配置的解决方案没有任何附加协议，所以就不会因为交换机或主机因为电缆的插入错误或其
它错误而导致组合的形成。此种模式中，网卡可以工作于不同的速度，就是说可以用不通速度的网卡建立组合, 但同样要求交换机完全支持IEEE
802.3ad 标准，一般情况下，服务器级别的交换机通常支持此模式。

　　2、LACA动态组合(IEEE 802.1ax, LACP)：LACA
动态组合是到同一台交换机的链路聚合，只不过不是静态配置的，而是动态构成(也就是自动协商)的。它是通过一种智能的链路协商协议LACP (Link
Aggregation Control
Protocol)来实现的。LACP原本用于交换机和交换机之间的链路聚合，启用了LACP协议的2台交换机会相互发送LACP的协商报文，当发现2者
之间有多条可用的链路的时候，自动将这些链路组合成一条带宽更大的逻辑链路，从而利用负载均衡来实现加宽交换机间链路带宽的目的。

1）Switch Dependent / Address Hash distribution
　　这种配置方式会通过选用的地址哈希来分发送数据包到所有活动的NIC成员上。和所有switch dependent configurations 一样，交换机来决定如何在TEAM NIC上分发入站通信。
　　这种配置方式最适合用在如下的情况里（同时）：
　　在可以保证使用相同交换机上做TEAM时，达到最大性能；在Hyper-V 交换机下做Teaming,VM的带宽需要大于一个TEAM NIC 的可用带宽。

2）Switch Dependent / Hyper-V Port distribution
　
　这种方式会基于Hyper-V 交换机的端口号来在所有活动的Team 成员（NIC）上分发流量。每个Hyper-V端口的带宽不会大于一个TEAM
成员（NIC）的带宽。和所有switch dependent configurations 一样，交换机来决定如何在TEAM
NIC上分发入站通信。
　　这种配置方式最适合用在如下的情况里 （同时）：
　　VM的数量远大于TEAM NIC 的数量；需要用使用特定协议（如LACP） 而对TEAM方式有要求；限制VM的带宽不能大于TEAM 成员中一个NIC的带宽。

行里使用的LACP+地址哈希本回答被网友采纳