GNU Linux-libre 4.19.245-gnu1
[releases.git] / Documentation / networking / bonding.txt
1
2                 Linux Ethernet Bonding Driver HOWTO
3
4                 Latest update: 27 April 2011
5
6 Initial release : Thomas Davis <tadavis at lbl.gov>
7 Corrections, HA extensions : 2000/10/03-15 :
8   - Willy Tarreau <willy at meta-x.org>
9   - Constantine Gavrilov <const-g at xpert.com>
10   - Chad N. Tindel <ctindel at ieee dot org>
11   - Janice Girouard <girouard at us dot ibm dot com>
12   - Jay Vosburgh <fubar at us dot ibm dot com>
13
14 Reorganized and updated Feb 2005 by Jay Vosburgh
15 Added Sysfs information: 2006/04/24
16   - Mitch Williams <mitch.a.williams at intel.com>
17
18 Introduction
19 ============
20
21         The Linux bonding driver provides a method for aggregating
22 multiple network interfaces into a single logical "bonded" interface.
23 The behavior of the bonded interfaces depends upon the mode; generally
24 speaking, modes provide either hot standby or load balancing services.
25 Additionally, link integrity monitoring may be performed.
26         
27         The bonding driver originally came from Donald Becker's
28 beowulf patches for kernel 2.0. It has changed quite a bit since, and
29 the original tools from extreme-linux and beowulf sites will not work
30 with this version of the driver.
31
32         For new versions of the driver, updated userspace tools, and
33 who to ask for help, please follow the links at the end of this file.
34
35 Table of Contents
36 =================
37
38 1. Bonding Driver Installation
39
40 2. Bonding Driver Options
41
42 3. Configuring Bonding Devices
43 3.1     Configuration with Sysconfig Support
44 3.1.1           Using DHCP with Sysconfig
45 3.1.2           Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
46 3.2     Configuration with Initscripts Support
47 3.2.1           Using DHCP with Initscripts
48 3.2.2           Configuring Multiple Bonds with Initscripts
49 3.3     Configuring Bonding Manually with Ifenslave
50 3.3.1           Configuring Multiple Bonds Manually
51 3.4     Configuring Bonding Manually via Sysfs
52 3.5     Configuration with Interfaces Support
53 3.6     Overriding Configuration for Special Cases
54 3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
55
56 4. Querying Bonding Configuration
57 4.1     Bonding Configuration
58 4.2     Network Configuration
59
60 5. Switch Configuration
61
62 6. 802.1q VLAN Support
63
64 7. Link Monitoring
65 7.1     ARP Monitor Operation
66 7.2     Configuring Multiple ARP Targets
67 7.3     MII Monitor Operation
68
69 8. Potential Trouble Sources
70 8.1     Adventures in Routing
71 8.2     Ethernet Device Renaming
72 8.3     Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
73
74 9. SNMP agents
75
76 10. Promiscuous mode
77
78 11. Configuring Bonding for High Availability
79 11.1    High Availability in a Single Switch Topology
80 11.2    High Availability in a Multiple Switch Topology
81 11.2.1          HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
82 11.2.2          HA Link Monitoring for Multiple Switch Topology
83
84 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
85 12.1    Maximum Throughput in a Single Switch Topology
86 12.1.1          MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
87 12.1.2          MT Link Monitoring for Single Switch Topology
88 12.2    Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
89 12.2.1          MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
90 12.2.2          MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
91
92 13. Switch Behavior Issues
93 13.1    Link Establishment and Failover Delays
94 13.2    Duplicated Incoming Packets
95
96 14. Hardware Specific Considerations
97 14.1    IBM BladeCenter
98
99 15. Frequently Asked Questions
100
101 16. Resources and Links
102
103
104 1. Bonding Driver Installation
105 ==============================
106
107         Most popular distro kernels ship with the bonding driver
108 already available as a module. If your distro does not, or you
109 have need to compile bonding from source (e.g., configuring and
110 installing a mainline kernel from kernel.org), you'll need to perform
111 the following steps:
112
113 1.1 Configure and build the kernel with bonding
114 -----------------------------------------------
115
116         The current version of the bonding driver is available in the
117 drivers/net/bonding subdirectory of the most recent kernel source
118 (which is available on http://kernel.org).  Most users "rolling their
119 own" will want to use the most recent kernel from kernel.org.
120
121         Configure kernel with "make menuconfig" (or "make xconfig" or
122 "make config"), then select "Bonding driver support" in the "Network
123 device support" section.  It is recommended that you configure the
124 driver as module since it is currently the only way to pass parameters
125 to the driver or configure more than one bonding device.
126
127         Build and install the new kernel and modules.
128
129 1.2 Bonding Control Utility
130 -------------------------------------
131
132          It is recommended to configure bonding via iproute2 (netlink)
133 or sysfs, the old ifenslave control utility is obsolete.
134
135 2. Bonding Driver Options
136 =========================
137
138         Options for the bonding driver are supplied as parameters to the
139 bonding module at load time, or are specified via sysfs.
140
141         Module options may be given as command line arguments to the
142 insmod or modprobe command, but are usually specified in either the
143 /etc/modprobe.d/*.conf configuration files, or in a distro-specific
144 configuration file (some of which are detailed in the next section).
145
146         Details on bonding support for sysfs is provided in the
147 "Configuring Bonding Manually via Sysfs" section, below.
148
149         The available bonding driver parameters are listed below. If a
150 parameter is not specified the default value is used.  When initially
151 configuring a bond, it is recommended "tail -f /var/log/messages" be
152 run in a separate window to watch for bonding driver error messages.
153
154         It is critical that either the miimon or arp_interval and
155 arp_ip_target parameters be specified, otherwise serious network
156 degradation will occur during link failures.  Very few devices do not
157 support at least miimon, so there is really no reason not to use it.
158
159         Options with textual values will accept either the text name
160 or, for backwards compatibility, the option value.  E.g.,
161 "mode=802.3ad" and "mode=4" set the same mode.
162
163         The parameters are as follows:
164
165 active_slave
166
167         Specifies the new active slave for modes that support it
168         (active-backup, balance-alb and balance-tlb).  Possible values
169         are the name of any currently enslaved interface, or an empty
170         string.  If a name is given, the slave and its link must be up in order
171         to be selected as the new active slave.  If an empty string is
172         specified, the current active slave is cleared, and a new active
173         slave is selected automatically.
174
175         Note that this is only available through the sysfs interface. No module
176         parameter by this name exists.
177
178         The normal value of this option is the name of the currently
179         active slave, or the empty string if there is no active slave or
180         the current mode does not use an active slave.
181
182 ad_actor_sys_prio
183
184         In an AD system, this specifies the system priority. The allowed range
185         is 1 - 65535. If the value is not specified, it takes 65535 as the
186         default value.
187
188         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
189         SysFs interface.
190
191 ad_actor_system
192
193         In an AD system, this specifies the mac-address for the actor in
194         protocol packet exchanges (LACPDUs). The value cannot be a multicast
195         address. If the all-zeroes MAC is specified, bonding will internally
196         use the MAC of the bond itself. It is preferred to have the
197         local-admin bit set for this mac but driver does not enforce it. If
198         the value is not given then system defaults to using the masters'
199         mac address as actors' system address.
200
201         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
202         SysFs interface.
203
204 ad_select
205
206         Specifies the 802.3ad aggregation selection logic to use.  The
207         possible values and their effects are:
208
209         stable or 0
210
211                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
212                 bandwidth.
213
214                 Reselection of the active aggregator occurs only when all
215                 slaves of the active aggregator are down or the active
216                 aggregator has no slaves.
217
218                 This is the default value.
219
220         bandwidth or 1
221
222                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
223                 bandwidth.  Reselection occurs if:
224
225                 - A slave is added to or removed from the bond
226
227                 - Any slave's link state changes
228
229                 - Any slave's 802.3ad association state changes
230
231                 - The bond's administrative state changes to up
232
233         count or 2
234
235                 The active aggregator is chosen by the largest number of
236                 ports (slaves).  Reselection occurs as described under the
237                 "bandwidth" setting, above.
238
239         The bandwidth and count selection policies permit failover of
240         802.3ad aggregations when partial failure of the active aggregator
241         occurs.  This keeps the aggregator with the highest availability
242         (either in bandwidth or in number of ports) active at all times.
243
244         This option was added in bonding version 3.4.0.
245
246 ad_user_port_key
247
248         In an AD system, the port-key has three parts as shown below -
249
250            Bits   Use
251            00     Duplex
252            01-05  Speed
253            06-15  User-defined
254
255         This defines the upper 10 bits of the port key. The values can be
256         from 0 - 1023. If not given, the system defaults to 0.
257
258         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
259         SysFs interface.
260
261 all_slaves_active
262
263         Specifies that duplicate frames (received on inactive ports) should be
264         dropped (0) or delivered (1).
265
266         Normally, bonding will drop duplicate frames (received on inactive
267         ports), which is desirable for most users. But there are some times
268         it is nice to allow duplicate frames to be delivered.
269
270         The default value is 0 (drop duplicate frames received on inactive
271         ports).
272
273 arp_interval
274
275         Specifies the ARP link monitoring frequency in milliseconds.
276
277         The ARP monitor works by periodically checking the slave
278         devices to determine whether they have sent or received
279         traffic recently (the precise criteria depends upon the
280         bonding mode, and the state of the slave).  Regular traffic is
281         generated via ARP probes issued for the addresses specified by
282         the arp_ip_target option.
283
284         This behavior can be modified by the arp_validate option,
285         below.
286
287         If ARP monitoring is used in an etherchannel compatible mode
288         (modes 0 and 2), the switch should be configured in a mode
289         that evenly distributes packets across all links. If the
290         switch is configured to distribute the packets in an XOR
291         fashion, all replies from the ARP targets will be received on
292         the same link which could cause the other team members to
293         fail.  ARP monitoring should not be used in conjunction with
294         miimon.  A value of 0 disables ARP monitoring.  The default
295         value is 0.
296
297 arp_ip_target
298
299         Specifies the IP addresses to use as ARP monitoring peers when
300         arp_interval is > 0.  These are the targets of the ARP request
301         sent to determine the health of the link to the targets.
302         Specify these values in ddd.ddd.ddd.ddd format.  Multiple IP
303         addresses must be separated by a comma.  At least one IP
304         address must be given for ARP monitoring to function.  The
305         maximum number of targets that can be specified is 16.  The
306         default value is no IP addresses.
307
308 arp_validate
309
310         Specifies whether or not ARP probes and replies should be
311         validated in any mode that supports arp monitoring, or whether
312         non-ARP traffic should be filtered (disregarded) for link
313         monitoring purposes.
314
315         Possible values are:
316
317         none or 0
318
319                 No validation or filtering is performed.
320
321         active or 1
322
323                 Validation is performed only for the active slave.
324
325         backup or 2
326
327                 Validation is performed only for backup slaves.
328
329         all or 3
330
331                 Validation is performed for all slaves.
332
333         filter or 4
334
335                 Filtering is applied to all slaves. No validation is
336                 performed.
337
338         filter_active or 5
339
340                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
341                 only for the active slave.
342
343         filter_backup or 6
344
345                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
346                 only for backup slaves.
347
348         Validation:
349
350         Enabling validation causes the ARP monitor to examine the incoming
351         ARP requests and replies, and only consider a slave to be up if it
352         is receiving the appropriate ARP traffic.
353
354         For an active slave, the validation checks ARP replies to confirm
355         that they were generated by an arp_ip_target.  Since backup slaves
356         do not typically receive these replies, the validation performed
357         for backup slaves is on the broadcast ARP request sent out via the
358         active slave.  It is possible that some switch or network
359         configurations may result in situations wherein the backup slaves
360         do not receive the ARP requests; in such a situation, validation
361         of backup slaves must be disabled.
362
363         The validation of ARP requests on backup slaves is mainly helping
364         bonding to decide which slaves are more likely to work in case of
365         the active slave failure, it doesn't really guarantee that the
366         backup slave will work if it's selected as the next active slave.
367
368         Validation is useful in network configurations in which multiple
369         bonding hosts are concurrently issuing ARPs to one or more targets
370         beyond a common switch.  Should the link between the switch and
371         target fail (but not the switch itself), the probe traffic
372         generated by the multiple bonding instances will fool the standard
373         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
374         validation can resolve this, as the ARP monitor will only consider
375         ARP requests and replies associated with its own instance of
376         bonding.
377
378         Filtering:
379
380         Enabling filtering causes the ARP monitor to only use incoming ARP
381         packets for link availability purposes.  Arriving packets that are
382         not ARPs are delivered normally, but do not count when determining
383         if a slave is available.
384
385         Filtering operates by only considering the reception of ARP
386         packets (any ARP packet, regardless of source or destination) when
387         determining if a slave has received traffic for link availability
388         purposes.
389
390         Filtering is useful in network configurations in which significant
391         levels of third party broadcast traffic would fool the standard
392         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
393         filtering can resolve this, as only ARP traffic is considered for
394         link availability purposes.
395
396         This option was added in bonding version 3.1.0.
397
398 arp_all_targets
399
400         Specifies the quantity of arp_ip_targets that must be reachable
401         in order for the ARP monitor to consider a slave as being up.
402         This option affects only active-backup mode for slaves with
403         arp_validation enabled.
404
405         Possible values are:
406
407         any or 0
408
409                 consider the slave up only when any of the arp_ip_targets
410                 is reachable
411
412         all or 1
413
414                 consider the slave up only when all of the arp_ip_targets
415                 are reachable
416
417 downdelay
418
419         Specifies the time, in milliseconds, to wait before disabling
420         a slave after a link failure has been detected.  This option
421         is only valid for the miimon link monitor.  The downdelay
422         value should be a multiple of the miimon value; if not, it
423         will be rounded down to the nearest multiple.  The default
424         value is 0.
425
426 fail_over_mac
427
428         Specifies whether active-backup mode should set all slaves to
429         the same MAC address at enslavement (the traditional
430         behavior), or, when enabled, perform special handling of the
431         bond's MAC address in accordance with the selected policy.
432
433         Possible values are:
434
435         none or 0
436
437                 This setting disables fail_over_mac, and causes
438                 bonding to set all slaves of an active-backup bond to
439                 the same MAC address at enslavement time.  This is the
440                 default.
441
442         active or 1
443
444                 The "active" fail_over_mac policy indicates that the
445                 MAC address of the bond should always be the MAC
446                 address of the currently active slave.  The MAC
447                 address of the slaves is not changed; instead, the MAC
448                 address of the bond changes during a failover.
449
450                 This policy is useful for devices that cannot ever
451                 alter their MAC address, or for devices that refuse
452                 incoming broadcasts with their own source MAC (which
453                 interferes with the ARP monitor).
454
455                 The down side of this policy is that every device on
456                 the network must be updated via gratuitous ARP,
457                 vs. just updating a switch or set of switches (which
458                 often takes place for any traffic, not just ARP
459                 traffic, if the switch snoops incoming traffic to
460                 update its tables) for the traditional method.  If the
461                 gratuitous ARP is lost, communication may be
462                 disrupted.
463
464                 When this policy is used in conjunction with the mii
465                 monitor, devices which assert link up prior to being
466                 able to actually transmit and receive are particularly
467                 susceptible to loss of the gratuitous ARP, and an
468                 appropriate updelay setting may be required.
469
470         follow or 2
471
472                 The "follow" fail_over_mac policy causes the MAC
473                 address of the bond to be selected normally (normally
474                 the MAC address of the first slave added to the bond).
475                 However, the second and subsequent slaves are not set
476                 to this MAC address while they are in a backup role; a
477                 slave is programmed with the bond's MAC address at
478                 failover time (and the formerly active slave receives
479                 the newly active slave's MAC address).
480
481                 This policy is useful for multiport devices that
482                 either become confused or incur a performance penalty
483                 when multiple ports are programmed with the same MAC
484                 address.
485
486
487         The default policy is none, unless the first slave cannot
488         change its MAC address, in which case the active policy is
489         selected by default.
490
491         This option may be modified via sysfs only when no slaves are
492         present in the bond.
493
494         This option was added in bonding version 3.2.0.  The "follow"
495         policy was added in bonding version 3.3.0.
496
497 lacp_rate
498
499         Option specifying the rate in which we'll ask our link partner
500         to transmit LACPDU packets in 802.3ad mode.  Possible values
501         are:
502
503         slow or 0
504                 Request partner to transmit LACPDUs every 30 seconds
505
506         fast or 1
507                 Request partner to transmit LACPDUs every 1 second
508
509         The default is slow.
510
511 max_bonds
512
513         Specifies the number of bonding devices to create for this
514         instance of the bonding driver.  E.g., if max_bonds is 3, and
515         the bonding driver is not already loaded, then bond0, bond1
516         and bond2 will be created.  The default value is 1.  Specifying
517         a value of 0 will load bonding, but will not create any devices.
518
519 miimon
520
521         Specifies the MII link monitoring frequency in milliseconds.
522         This determines how often the link state of each slave is
523         inspected for link failures.  A value of zero disables MII
524         link monitoring.  A value of 100 is a good starting point.
525         The use_carrier option, below, affects how the link state is
526         determined.  See the High Availability section for additional
527         information.  The default value is 0.
528
529 min_links
530
531         Specifies the minimum number of links that must be active before
532         asserting carrier. It is similar to the Cisco EtherChannel min-links
533         feature. This allows setting the minimum number of member ports that
534         must be up (link-up state) before marking the bond device as up
535         (carrier on). This is useful for situations where higher level services
536         such as clustering want to ensure a minimum number of low bandwidth
537         links are active before switchover. This option only affect 802.3ad
538         mode.
539
540         The default value is 0. This will cause carrier to be asserted (for
541         802.3ad mode) whenever there is an active aggregator, regardless of the
542         number of available links in that aggregator. Note that, because an
543         aggregator cannot be active without at least one available link,
544         setting this option to 0 or to 1 has the exact same effect.
545
546 mode
547
548         Specifies one of the bonding policies. The default is
549         balance-rr (round robin).  Possible values are:
550
551         balance-rr or 0
552
553                 Round-robin policy: Transmit packets in sequential
554                 order from the first available slave through the
555                 last.  This mode provides load balancing and fault
556                 tolerance.
557
558         active-backup or 1
559
560                 Active-backup policy: Only one slave in the bond is
561                 active.  A different slave becomes active if, and only
562                 if, the active slave fails.  The bond's MAC address is
563                 externally visible on only one port (network adapter)
564                 to avoid confusing the switch.
565
566                 In bonding version 2.6.2 or later, when a failover
567                 occurs in active-backup mode, bonding will issue one
568                 or more gratuitous ARPs on the newly active slave.
569                 One gratuitous ARP is issued for the bonding master
570                 interface and each VLAN interfaces configured above
571                 it, provided that the interface has at least one IP
572                 address configured.  Gratuitous ARPs issued for VLAN
573                 interfaces are tagged with the appropriate VLAN id.
574
575                 This mode provides fault tolerance.  The primary
576                 option, documented below, affects the behavior of this
577                 mode.
578
579         balance-xor or 2
580
581                 XOR policy: Transmit based on the selected transmit
582                 hash policy.  The default policy is a simple [(source
583                 MAC address XOR'd with destination MAC address XOR
584                 packet type ID) modulo slave count].  Alternate transmit
585                 policies may be selected via the xmit_hash_policy option,
586                 described below.
587
588                 This mode provides load balancing and fault tolerance.
589
590         broadcast or 3
591
592                 Broadcast policy: transmits everything on all slave
593                 interfaces.  This mode provides fault tolerance.
594
595         802.3ad or 4
596
597                 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation.  Creates
598                 aggregation groups that share the same speed and
599                 duplex settings.  Utilizes all slaves in the active
600                 aggregator according to the 802.3ad specification.
601
602                 Slave selection for outgoing traffic is done according
603                 to the transmit hash policy, which may be changed from
604                 the default simple XOR policy via the xmit_hash_policy
605                 option, documented below.  Note that not all transmit
606                 policies may be 802.3ad compliant, particularly in
607                 regards to the packet mis-ordering requirements of
608                 section 43.2.4 of the 802.3ad standard.  Differing
609                 peer implementations will have varying tolerances for
610                 noncompliance.
611
612                 Prerequisites:
613
614                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
615                 the speed and duplex of each slave.
616
617                 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link
618                 aggregation.
619
620                 Most switches will require some type of configuration
621                 to enable 802.3ad mode.
622
623         balance-tlb or 5
624
625                 Adaptive transmit load balancing: channel bonding that
626                 does not require any special switch support.
627
628                 In tlb_dynamic_lb=1 mode; the outgoing traffic is
629                 distributed according to the current load (computed
630                 relative to the speed) on each slave.
631
632                 In tlb_dynamic_lb=0 mode; the load balancing based on
633                 current load is disabled and the load is distributed
634                 only using the hash distribution.
635
636                 Incoming traffic is received by the current slave.
637                 If the receiving slave fails, another slave takes over
638                 the MAC address of the failed receiving slave.
639
640                 Prerequisite:
641
642                 Ethtool support in the base drivers for retrieving the
643                 speed of each slave.
644
645         balance-alb or 6
646
647                 Adaptive load balancing: includes balance-tlb plus
648                 receive load balancing (rlb) for IPV4 traffic, and
649                 does not require any special switch support.  The
650                 receive load balancing is achieved by ARP negotiation.
651                 The bonding driver intercepts the ARP Replies sent by
652                 the local system on their way out and overwrites the
653                 source hardware address with the unique hardware
654                 address of one of the slaves in the bond such that
655                 different peers use different hardware addresses for
656                 the server.
657
658                 Receive traffic from connections created by the server
659                 is also balanced.  When the local system sends an ARP
660                 Request the bonding driver copies and saves the peer's
661                 IP information from the ARP packet.  When the ARP
662                 Reply arrives from the peer, its hardware address is
663                 retrieved and the bonding driver initiates an ARP
664                 reply to this peer assigning it to one of the slaves
665                 in the bond.  A problematic outcome of using ARP
666                 negotiation for balancing is that each time that an
667                 ARP request is broadcast it uses the hardware address
668                 of the bond.  Hence, peers learn the hardware address
669                 of the bond and the balancing of receive traffic
670                 collapses to the current slave.  This is handled by
671                 sending updates (ARP Replies) to all the peers with
672                 their individually assigned hardware address such that
673                 the traffic is redistributed.  Receive traffic is also
674                 redistributed when a new slave is added to the bond
675                 and when an inactive slave is re-activated.  The
676                 receive load is distributed sequentially (round robin)
677                 among the group of highest speed slaves in the bond.
678
679                 When a link is reconnected or a new slave joins the
680                 bond the receive traffic is redistributed among all
681                 active slaves in the bond by initiating ARP Replies
682                 with the selected MAC address to each of the
683                 clients. The updelay parameter (detailed below) must
684                 be set to a value equal or greater than the switch's
685                 forwarding delay so that the ARP Replies sent to the
686                 peers will not be blocked by the switch.
687
688                 Prerequisites:
689
690                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
691                 the speed of each slave.
692
693                 2. Base driver support for setting the hardware
694                 address of a device while it is open.  This is
695                 required so that there will always be one slave in the
696                 team using the bond hardware address (the
697                 curr_active_slave) while having a unique hardware
698                 address for each slave in the bond.  If the
699                 curr_active_slave fails its hardware address is
700                 swapped with the new curr_active_slave that was
701                 chosen.
702
703 num_grat_arp
704 num_unsol_na
705
706         Specify the number of peer notifications (gratuitous ARPs and
707         unsolicited IPv6 Neighbor Advertisements) to be issued after a
708         failover event.  As soon as the link is up on the new slave
709         (possibly immediately) a peer notification is sent on the
710         bonding device and each VLAN sub-device.  This is repeated at
711         each link monitor interval (arp_interval or miimon, whichever
712         is active) if the number is greater than 1.
713
714         The valid range is 0 - 255; the default value is 1.  These options
715         affect only the active-backup mode.  These options were added for
716         bonding versions 3.3.0 and 3.4.0 respectively.
717
718         From Linux 3.0 and bonding version 3.7.1, these notifications
719         are generated by the ipv4 and ipv6 code and the numbers of
720         repetitions cannot be set independently.
721
722 packets_per_slave
723
724         Specify the number of packets to transmit through a slave before
725         moving to the next one. When set to 0 then a slave is chosen at
726         random.
727
728         The valid range is 0 - 65535; the default value is 1. This option
729         has effect only in balance-rr mode.
730
731 primary
732
733         A string (eth0, eth2, etc) specifying which slave is the
734         primary device.  The specified device will always be the
735         active slave while it is available.  Only when the primary is
736         off-line will alternate devices be used.  This is useful when
737         one slave is preferred over another, e.g., when one slave has
738         higher throughput than another.
739
740         The primary option is only valid for active-backup(1),
741         balance-tlb (5) and balance-alb (6) mode.
742
743 primary_reselect
744
745         Specifies the reselection policy for the primary slave.  This
746         affects how the primary slave is chosen to become the active slave
747         when failure of the active slave or recovery of the primary slave
748         occurs.  This option is designed to prevent flip-flopping between
749         the primary slave and other slaves.  Possible values are:
750
751         always or 0 (default)
752
753                 The primary slave becomes the active slave whenever it
754                 comes back up.
755
756         better or 1
757
758                 The primary slave becomes the active slave when it comes
759                 back up, if the speed and duplex of the primary slave is
760                 better than the speed and duplex of the current active
761                 slave.
762
763         failure or 2
764
765                 The primary slave becomes the active slave only if the
766                 current active slave fails and the primary slave is up.
767
768         The primary_reselect setting is ignored in two cases:
769
770                 If no slaves are active, the first slave to recover is
771                 made the active slave.
772
773                 When initially enslaved, the primary slave is always made
774                 the active slave.
775
776         Changing the primary_reselect policy via sysfs will cause an
777         immediate selection of the best active slave according to the new
778         policy.  This may or may not result in a change of the active
779         slave, depending upon the circumstances.
780
781         This option was added for bonding version 3.6.0.
782
783 tlb_dynamic_lb
784
785         Specifies if dynamic shuffling of flows is enabled in tlb
786         mode. The value has no effect on any other modes.
787
788         The default behavior of tlb mode is to shuffle active flows across
789         slaves based on the load in that interval. This gives nice lb
790         characteristics but can cause packet reordering. If re-ordering is
791         a concern use this variable to disable flow shuffling and rely on
792         load balancing provided solely by the hash distribution.
793         xmit-hash-policy can be used to select the appropriate hashing for
794         the setup.
795
796         The sysfs entry can be used to change the setting per bond device
797         and the initial value is derived from the module parameter. The
798         sysfs entry is allowed to be changed only if the bond device is
799         down.
800
801         The default value is "1" that enables flow shuffling while value "0"
802         disables it. This option was added in bonding driver 3.7.1
803
804
805 updelay
806
807         Specifies the time, in milliseconds, to wait before enabling a
808         slave after a link recovery has been detected.  This option is
809         only valid for the miimon link monitor.  The updelay value
810         should be a multiple of the miimon value; if not, it will be
811         rounded down to the nearest multiple.  The default value is 0.
812
813 use_carrier
814
815         Specifies whether or not miimon should use MII or ETHTOOL
816         ioctls vs. netif_carrier_ok() to determine the link
817         status. The MII or ETHTOOL ioctls are less efficient and
818         utilize a deprecated calling sequence within the kernel.  The
819         netif_carrier_ok() relies on the device driver to maintain its
820         state with netif_carrier_on/off; at this writing, most, but
821         not all, device drivers support this facility.
822
823         If bonding insists that the link is up when it should not be,
824         it may be that your network device driver does not support
825         netif_carrier_on/off.  The default state for netif_carrier is
826         "carrier on," so if a driver does not support netif_carrier,
827         it will appear as if the link is always up.  In this case,
828         setting use_carrier to 0 will cause bonding to revert to the
829         MII / ETHTOOL ioctl method to determine the link state.
830
831         A value of 1 enables the use of netif_carrier_ok(), a value of
832         0 will use the deprecated MII / ETHTOOL ioctls.  The default
833         value is 1.
834
835 xmit_hash_policy
836
837         Selects the transmit hash policy to use for slave selection in
838         balance-xor, 802.3ad, and tlb modes.  Possible values are:
839
840         layer2
841
842                 Uses XOR of hardware MAC addresses and packet type ID
843                 field to generate the hash. The formula is
844
845                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
846                 slave number = hash modulo slave count
847
848                 This algorithm will place all traffic to a particular
849                 network peer on the same slave.
850
851                 This algorithm is 802.3ad compliant.
852
853         layer2+3
854
855                 This policy uses a combination of layer2 and layer3
856                 protocol information to generate the hash.
857
858                 Uses XOR of hardware MAC addresses and IP addresses to
859                 generate the hash.  The formula is
860
861                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
862                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
863                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
864                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
865                 And then hash is reduced modulo slave count.
866
867                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
868                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
869
870                 This algorithm will place all traffic to a particular
871                 network peer on the same slave.  For non-IP traffic,
872                 the formula is the same as for the layer2 transmit
873                 hash policy.
874
875                 This policy is intended to provide a more balanced
876                 distribution of traffic than layer2 alone, especially
877                 in environments where a layer3 gateway device is
878                 required to reach most destinations.
879
880                 This algorithm is 802.3ad compliant.
881
882         layer3+4
883
884                 This policy uses upper layer protocol information,
885                 when available, to generate the hash.  This allows for
886                 traffic to a particular network peer to span multiple
887                 slaves, although a single connection will not span
888                 multiple slaves.
889
890                 The formula for unfragmented TCP and UDP packets is
891
892                 hash = source port, destination port (as in the header)
893                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
894                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
895                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
896                 And then hash is reduced modulo slave count.
897
898                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
899                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
900
901                 For fragmented TCP or UDP packets and all other IPv4 and
902                 IPv6 protocol traffic, the source and destination port
903                 information is omitted.  For non-IP traffic, the
904                 formula is the same as for the layer2 transmit hash
905                 policy.
906
907                 This algorithm is not fully 802.3ad compliant.  A
908                 single TCP or UDP conversation containing both
909                 fragmented and unfragmented packets will see packets
910                 striped across two interfaces.  This may result in out
911                 of order delivery.  Most traffic types will not meet
912                 this criteria, as TCP rarely fragments traffic, and
913                 most UDP traffic is not involved in extended
914                 conversations.  Other implementations of 802.3ad may
915                 or may not tolerate this noncompliance.
916
917         encap2+3
918
919                 This policy uses the same formula as layer2+3 but it
920                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
921                 which might result in the use of inner headers if an
922                 encapsulation protocol is used. For example this will
923                 improve the performance for tunnel users because the
924                 packets will be distributed according to the encapsulated
925                 flows.
926
927         encap3+4
928
929                 This policy uses the same formula as layer3+4 but it
930                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
931                 which might result in the use of inner headers if an
932                 encapsulation protocol is used. For example this will
933                 improve the performance for tunnel users because the
934                 packets will be distributed according to the encapsulated
935                 flows.
936
937         The default value is layer2.  This option was added in bonding
938         version 2.6.3.  In earlier versions of bonding, this parameter
939         does not exist, and the layer2 policy is the only policy.  The
940         layer2+3 value was added for bonding version 3.2.2.
941
942 resend_igmp
943
944         Specifies the number of IGMP membership reports to be issued after
945         a failover event. One membership report is issued immediately after
946         the failover, subsequent packets are sent in each 200ms interval.
947
948         The valid range is 0 - 255; the default value is 1. A value of 0
949         prevents the IGMP membership report from being issued in response
950         to the failover event.
951
952         This option is useful for bonding modes balance-rr (0), active-backup
953         (1), balance-tlb (5) and balance-alb (6), in which a failover can
954         switch the IGMP traffic from one slave to another.  Therefore a fresh
955         IGMP report must be issued to cause the switch to forward the incoming
956         IGMP traffic over the newly selected slave.
957
958         This option was added for bonding version 3.7.0.
959
960 lp_interval
961
962         Specifies the number of seconds between instances where the bonding
963         driver sends learning packets to each slaves peer switch.
964
965         The valid range is 1 - 0x7fffffff; the default value is 1. This Option
966         has effect only in balance-tlb and balance-alb modes.
967
968 3. Configuring Bonding Devices
969 ==============================
970
971         You can configure bonding using either your distro's network
972 initialization scripts, or manually using either iproute2 or the
973 sysfs interface.  Distros generally use one of three packages for the
974 network initialization scripts: initscripts, sysconfig or interfaces.
975 Recent versions of these packages have support for bonding, while older
976 versions do not.
977
978         We will first describe the options for configuring bonding for
979 distros using versions of initscripts, sysconfig and interfaces with full
980 or partial support for bonding, then provide information on enabling
981 bonding without support from the network initialization scripts (i.e.,
982 older versions of initscripts or sysconfig).
983
984         If you're unsure whether your distro uses sysconfig,
985 initscripts or interfaces, or don't know if it's new enough, have no fear.
986 Determining this is fairly straightforward.
987
988         First, look for a file called interfaces in /etc/network directory.
989 If this file is present in your system, then your system use interfaces. See
990 Configuration with Interfaces Support.
991
992         Else, issue the command:
993
994 $ rpm -qf /sbin/ifup
995
996         It will respond with a line of text starting with either
997 "initscripts" or "sysconfig," followed by some numbers.  This is the
998 package that provides your network initialization scripts.
999
1000         Next, to determine if your installation supports bonding,
1001 issue the command:
1002
1003 $ grep ifenslave /sbin/ifup
1004
1005         If this returns any matches, then your initscripts or
1006 sysconfig has support for bonding.
1007
1008 3.1 Configuration with Sysconfig Support
1009 ----------------------------------------
1010
1011         This section applies to distros using a version of sysconfig
1012 with bonding support, for example, SuSE Linux Enterprise Server 9.
1013
1014         SuSE SLES 9's networking configuration system does support
1015 bonding, however, at this writing, the YaST system configuration
1016 front end does not provide any means to work with bonding devices.
1017 Bonding devices can be managed by hand, however, as follows.
1018
1019         First, if they have not already been configured, configure the
1020 slave devices.  On SLES 9, this is most easily done by running the
1021 yast2 sysconfig configuration utility.  The goal is for to create an
1022 ifcfg-id file for each slave device.  The simplest way to accomplish
1023 this is to configure the devices for DHCP (this is only to get the
1024 file ifcfg-id file created; see below for some issues with DHCP).  The
1025 name of the configuration file for each device will be of the form:
1026
1027 ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx
1028
1029         Where the "xx" portion will be replaced with the digits from
1030 the device's permanent MAC address.
1031
1032         Once the set of ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files has been
1033 created, it is necessary to edit the configuration files for the slave
1034 devices (the MAC addresses correspond to those of the slave devices).
1035 Before editing, the file will contain multiple lines, and will look
1036 something like this:
1037
1038 BOOTPROTO='dhcp'
1039 STARTMODE='on'
1040 USERCTL='no'
1041 UNIQUE='XNzu.WeZGOGF+4wE'
1042 _nm_name='bus-pci-0001:61:01.0'
1043
1044         Change the BOOTPROTO and STARTMODE lines to the following:
1045
1046 BOOTPROTO='none'
1047 STARTMODE='off'
1048
1049         Do not alter the UNIQUE or _nm_name lines.  Remove any other
1050 lines (USERCTL, etc).
1051
1052         Once the ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files have been modified,
1053 it's time to create the configuration file for the bonding device
1054 itself.  This file is named ifcfg-bondX, where X is the number of the
1055 bonding device to create, starting at 0.  The first such file is
1056 ifcfg-bond0, the second is ifcfg-bond1, and so on.  The sysconfig
1057 network configuration system will correctly start multiple instances
1058 of bonding.
1059
1060         The contents of the ifcfg-bondX file is as follows:
1061
1062 BOOTPROTO="static"
1063 BROADCAST="10.0.2.255"
1064 IPADDR="10.0.2.10"
1065 NETMASK="255.255.0.0"
1066 NETWORK="10.0.2.0"
1067 REMOTE_IPADDR=""
1068 STARTMODE="onboot"
1069 BONDING_MASTER="yes"
1070 BONDING_MODULE_OPTS="mode=active-backup miimon=100"
1071 BONDING_SLAVE0="eth0"
1072 BONDING_SLAVE1="bus-pci-0000:06:08.1"
1073
1074         Replace the sample BROADCAST, IPADDR, NETMASK and NETWORK
1075 values with the appropriate values for your network.
1076
1077         The STARTMODE specifies when the device is brought online.
1078 The possible values are:
1079
1080         onboot:  The device is started at boot time.  If you're not
1081                  sure, this is probably what you want.
1082
1083         manual:  The device is started only when ifup is called
1084                  manually.  Bonding devices may be configured this
1085                  way if you do not wish them to start automatically
1086                  at boot for some reason.
1087
1088         hotplug: The device is started by a hotplug event.  This is not
1089                  a valid choice for a bonding device.
1090
1091         off or ignore: The device configuration is ignored.
1092
1093         The line BONDING_MASTER='yes' indicates that the device is a
1094 bonding master device.  The only useful value is "yes."
1095
1096         The contents of BONDING_MODULE_OPTS are supplied to the
1097 instance of the bonding module for this device.  Specify the options
1098 for the bonding mode, link monitoring, and so on here.  Do not include
1099 the max_bonds bonding parameter; this will confuse the configuration
1100 system if you have multiple bonding devices.
1101
1102         Finally, supply one BONDING_SLAVEn="slave device" for each
1103 slave.  where "n" is an increasing value, one for each slave.  The
1104 "slave device" is either an interface name, e.g., "eth0", or a device
1105 specifier for the network device.  The interface name is easier to
1106 find, but the ethN names are subject to change at boot time if, e.g.,
1107 a device early in the sequence has failed.  The device specifiers
1108 (bus-pci-0000:06:08.1 in the example above) specify the physical
1109 network device, and will not change unless the device's bus location
1110 changes (for example, it is moved from one PCI slot to another).  The
1111 example above uses one of each type for demonstration purposes; most
1112 configurations will choose one or the other for all slave devices.
1113
1114         When all configuration files have been modified or created,
1115 networking must be restarted for the configuration changes to take
1116 effect.  This can be accomplished via the following:
1117
1118 # /etc/init.d/network restart
1119
1120         Note that the network control script (/sbin/ifdown) will
1121 remove the bonding module as part of the network shutdown processing,
1122 so it is not necessary to remove the module by hand if, e.g., the
1123 module parameters have changed.
1124
1125         Also, at this writing, YaST/YaST2 will not manage bonding
1126 devices (they do not show bonding interfaces on its list of network
1127 devices).  It is necessary to edit the configuration file by hand to
1128 change the bonding configuration.
1129
1130         Additional general options and details of the ifcfg file
1131 format can be found in an example ifcfg template file:
1132
1133 /etc/sysconfig/network/ifcfg.template
1134
1135         Note that the template does not document the various BONDING_
1136 settings described above, but does describe many of the other options.
1137
1138 3.1.1 Using DHCP with Sysconfig
1139 -------------------------------
1140
1141         Under sysconfig, configuring a device with BOOTPROTO='dhcp'
1142 will cause it to query DHCP for its IP address information.  At this
1143 writing, this does not function for bonding devices; the scripts
1144 attempt to obtain the device address from DHCP prior to adding any of
1145 the slave devices.  Without active slaves, the DHCP requests are not
1146 sent to the network.
1147
1148 3.1.2 Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
1149 -----------------------------------------------
1150
1151         The sysconfig network initialization system is capable of
1152 handling multiple bonding devices.  All that is necessary is for each
1153 bonding instance to have an appropriately configured ifcfg-bondX file
1154 (as described above).  Do not specify the "max_bonds" parameter to any
1155 instance of bonding, as this will confuse sysconfig.  If you require
1156 multiple bonding devices with identical parameters, create multiple
1157 ifcfg-bondX files.
1158
1159         Because the sysconfig scripts supply the bonding module
1160 options in the ifcfg-bondX file, it is not necessary to add them to
1161 the system /etc/modules.d/*.conf configuration files.
1162
1163 3.2 Configuration with Initscripts Support
1164 ------------------------------------------
1165
1166         This section applies to distros using a recent version of
1167 initscripts with bonding support, for example, Red Hat Enterprise Linux
1168 version 3 or later, Fedora, etc.  On these systems, the network
1169 initialization scripts have knowledge of bonding, and can be configured to
1170 control bonding devices.  Note that older versions of the initscripts
1171 package have lower levels of support for bonding; this will be noted where
1172 applicable.
1173
1174         These distros will not automatically load the network adapter
1175 driver unless the ethX device is configured with an IP address.
1176 Because of this constraint, users must manually configure a
1177 network-script file for all physical adapters that will be members of
1178 a bondX link.  Network script files are located in the directory:
1179
1180 /etc/sysconfig/network-scripts
1181
1182         The file name must be prefixed with "ifcfg-eth" and suffixed
1183 with the adapter's physical adapter number.  For example, the script
1184 for eth0 would be named /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.
1185 Place the following text in the file:
1186
1187 DEVICE=eth0
1188 USERCTL=no
1189 ONBOOT=yes
1190 MASTER=bond0
1191 SLAVE=yes
1192 BOOTPROTO=none
1193
1194         The DEVICE= line will be different for every ethX device and
1195 must correspond with the name of the file, i.e., ifcfg-eth1 must have
1196 a device line of DEVICE=eth1.  The setting of the MASTER= line will
1197 also depend on the final bonding interface name chosen for your bond.
1198 As with other network devices, these typically start at 0, and go up
1199 one for each device, i.e., the first bonding instance is bond0, the
1200 second is bond1, and so on.
1201
1202         Next, create a bond network script.  The file name for this
1203 script will be /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bondX where X is
1204 the number of the bond.  For bond0 the file is named "ifcfg-bond0",
1205 for bond1 it is named "ifcfg-bond1", and so on.  Within that file,
1206 place the following text:
1207
1208 DEVICE=bond0
1209 IPADDR=192.168.1.1
1210 NETMASK=255.255.255.0
1211 NETWORK=192.168.1.0
1212 BROADCAST=192.168.1.255
1213 ONBOOT=yes
1214 BOOTPROTO=none
1215 USERCTL=no
1216
1217         Be sure to change the networking specific lines (IPADDR,
1218 NETMASK, NETWORK and BROADCAST) to match your network configuration.
1219
1220         For later versions of initscripts, such as that found with Fedora
1221 7 (or later) and Red Hat Enterprise Linux version 5 (or later), it is possible,
1222 and, indeed, preferable, to specify the bonding options in the ifcfg-bond0
1223 file, e.g. a line of the format:
1224
1225 BONDING_OPTS="mode=active-backup arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.1.254"
1226
1227         will configure the bond with the specified options.  The options
1228 specified in BONDING_OPTS are identical to the bonding module parameters
1229 except for the arp_ip_target field when using versions of initscripts older
1230 than and 8.57 (Fedora 8) and 8.45.19 (Red Hat Enterprise Linux 5.2).  When
1231 using older versions each target should be included as a separate option and
1232 should be preceded by a '+' to indicate it should be added to the list of
1233 queried targets, e.g.,
1234
1235         arp_ip_target=+192.168.1.1 arp_ip_target=+192.168.1.2
1236
1237         is the proper syntax to specify multiple targets.  When specifying
1238 options via BONDING_OPTS, it is not necessary to edit /etc/modprobe.d/*.conf.
1239
1240         For even older versions of initscripts that do not support
1241 BONDING_OPTS, it is necessary to edit /etc/modprobe.d/*.conf, depending upon
1242 your distro) to load the bonding module with your desired options when the
1243 bond0 interface is brought up.  The following lines in /etc/modprobe.d/*.conf
1244 will load the bonding module, and select its options:
1245
1246 alias bond0 bonding
1247 options bond0 mode=balance-alb miimon=100
1248
1249         Replace the sample parameters with the appropriate set of
1250 options for your configuration.
1251
1252         Finally run "/etc/rc.d/init.d/network restart" as root.  This
1253 will restart the networking subsystem and your bond link should be now
1254 up and running.
1255
1256 3.2.1 Using DHCP with Initscripts
1257 ---------------------------------
1258
1259         Recent versions of initscripts (the versions supplied with Fedora
1260 Core 3 and Red Hat Enterprise Linux 4, or later versions, are reported to
1261 work) have support for assigning IP information to bonding devices via
1262 DHCP.
1263
1264         To configure bonding for DHCP, configure it as described
1265 above, except replace the line "BOOTPROTO=none" with "BOOTPROTO=dhcp"
1266 and add a line consisting of "TYPE=Bonding".  Note that the TYPE value
1267 is case sensitive.
1268
1269 3.2.2 Configuring Multiple Bonds with Initscripts
1270 -------------------------------------------------
1271
1272         Initscripts packages that are included with Fedora 7 and Red Hat
1273 Enterprise Linux 5 support multiple bonding interfaces by simply
1274 specifying the appropriate BONDING_OPTS= in ifcfg-bondX where X is the
1275 number of the bond.  This support requires sysfs support in the kernel,
1276 and a bonding driver of version 3.0.0 or later.  Other configurations may
1277 not support this method for specifying multiple bonding interfaces; for
1278 those instances, see the "Configuring Multiple Bonds Manually" section,
1279 below.
1280
1281 3.3 Configuring Bonding Manually with iproute2
1282 -----------------------------------------------
1283
1284         This section applies to distros whose network initialization
1285 scripts (the sysconfig or initscripts package) do not have specific
1286 knowledge of bonding.  One such distro is SuSE Linux Enterprise Server
1287 version 8.
1288
1289         The general method for these systems is to place the bonding
1290 module parameters into a config file in /etc/modprobe.d/ (as
1291 appropriate for the installed distro), then add modprobe and/or
1292 `ip link` commands to the system's global init script.  The name of
1293 the global init script differs; for sysconfig, it is
1294 /etc/init.d/boot.local and for initscripts it is /etc/rc.d/rc.local.
1295
1296         For example, if you wanted to make a simple bond of two e100
1297 devices (presumed to be eth0 and eth1), and have it persist across
1298 reboots, edit the appropriate file (/etc/init.d/boot.local or
1299 /etc/rc.d/rc.local), and add the following:
1300
1301 modprobe bonding mode=balance-alb miimon=100
1302 modprobe e100
1303 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1304 ip link set eth0 master bond0
1305 ip link set eth1 master bond0
1306
1307         Replace the example bonding module parameters and bond0
1308 network configuration (IP address, netmask, etc) with the appropriate
1309 values for your configuration.
1310
1311         Unfortunately, this method will not provide support for the
1312 ifup and ifdown scripts on the bond devices.  To reload the bonding
1313 configuration, it is necessary to run the initialization script, e.g.,
1314
1315 # /etc/init.d/boot.local
1316
1317         or
1318
1319 # /etc/rc.d/rc.local
1320
1321         It may be desirable in such a case to create a separate script
1322 which only initializes the bonding configuration, then call that
1323 separate script from within boot.local.  This allows for bonding to be
1324 enabled without re-running the entire global init script.
1325
1326         To shut down the bonding devices, it is necessary to first
1327 mark the bonding device itself as being down, then remove the
1328 appropriate device driver modules.  For our example above, you can do
1329 the following:
1330
1331 # ifconfig bond0 down
1332 # rmmod bonding
1333 # rmmod e100
1334
1335         Again, for convenience, it may be desirable to create a script
1336 with these commands.
1337
1338
1339 3.3.1 Configuring Multiple Bonds Manually
1340 -----------------------------------------
1341
1342         This section contains information on configuring multiple
1343 bonding devices with differing options for those systems whose network
1344 initialization scripts lack support for configuring multiple bonds.
1345
1346         If you require multiple bonding devices, but all with the same
1347 options, you may wish to use the "max_bonds" module parameter,
1348 documented above.
1349
1350         To create multiple bonding devices with differing options, it is
1351 preferable to use bonding parameters exported by sysfs, documented in the
1352 section below.
1353
1354         For versions of bonding without sysfs support, the only means to
1355 provide multiple instances of bonding with differing options is to load
1356 the bonding driver multiple times.  Note that current versions of the
1357 sysconfig network initialization scripts handle this automatically; if
1358 your distro uses these scripts, no special action is needed.  See the
1359 section Configuring Bonding Devices, above, if you're not sure about your
1360 network initialization scripts.
1361
1362         To load multiple instances of the module, it is necessary to
1363 specify a different name for each instance (the module loading system
1364 requires that every loaded module, even multiple instances of the same
1365 module, have a unique name).  This is accomplished by supplying multiple
1366 sets of bonding options in /etc/modprobe.d/*.conf, for example:
1367
1368 alias bond0 bonding
1369 options bond0 -o bond0 mode=balance-rr miimon=100
1370
1371 alias bond1 bonding
1372 options bond1 -o bond1 mode=balance-alb miimon=50
1373
1374         will load the bonding module two times.  The first instance is
1375 named "bond0" and creates the bond0 device in balance-rr mode with an
1376 miimon of 100.  The second instance is named "bond1" and creates the
1377 bond1 device in balance-alb mode with an miimon of 50.
1378
1379         In some circumstances (typically with older distributions),
1380 the above does not work, and the second bonding instance never sees
1381 its options.  In that case, the second options line can be substituted
1382 as follows:
1383
1384 install bond1 /sbin/modprobe --ignore-install bonding -o bond1 \
1385         mode=balance-alb miimon=50
1386
1387         This may be repeated any number of times, specifying a new and
1388 unique name in place of bond1 for each subsequent instance.
1389
1390         It has been observed that some Red Hat supplied kernels are unable
1391 to rename modules at load time (the "-o bond1" part).  Attempts to pass
1392 that option to modprobe will produce an "Operation not permitted" error.
1393 This has been reported on some Fedora Core kernels, and has been seen on
1394 RHEL 4 as well.  On kernels exhibiting this problem, it will be impossible
1395 to configure multiple bonds with differing parameters (as they are older
1396 kernels, and also lack sysfs support).
1397
1398 3.4 Configuring Bonding Manually via Sysfs
1399 ------------------------------------------
1400
1401         Starting with version 3.0.0, Channel Bonding may be configured
1402 via the sysfs interface.  This interface allows dynamic configuration
1403 of all bonds in the system without unloading the module.  It also
1404 allows for adding and removing bonds at runtime.  Ifenslave is no
1405 longer required, though it is still supported.
1406
1407         Use of the sysfs interface allows you to use multiple bonds
1408 with different configurations without having to reload the module.
1409 It also allows you to use multiple, differently configured bonds when
1410 bonding is compiled into the kernel.
1411
1412         You must have the sysfs filesystem mounted to configure
1413 bonding this way.  The examples in this document assume that you
1414 are using the standard mount point for sysfs, e.g. /sys.  If your
1415 sysfs filesystem is mounted elsewhere, you will need to adjust the
1416 example paths accordingly.
1417
1418 Creating and Destroying Bonds
1419 -----------------------------
1420 To add a new bond foo:
1421 # echo +foo > /sys/class/net/bonding_masters
1422
1423 To remove an existing bond bar:
1424 # echo -bar > /sys/class/net/bonding_masters
1425
1426 To show all existing bonds:
1427 # cat /sys/class/net/bonding_masters
1428
1429 NOTE: due to 4K size limitation of sysfs files, this list may be
1430 truncated if you have more than a few hundred bonds.  This is unlikely
1431 to occur under normal operating conditions.
1432
1433 Adding and Removing Slaves
1434 --------------------------
1435         Interfaces may be enslaved to a bond using the file
1436 /sys/class/net/<bond>/bonding/slaves.  The semantics for this file
1437 are the same as for the bonding_masters file.
1438
1439 To enslave interface eth0 to bond bond0:
1440 # ifconfig bond0 up
1441 # echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1442
1443 To free slave eth0 from bond bond0:
1444 # echo -eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1445
1446         When an interface is enslaved to a bond, symlinks between the
1447 two are created in the sysfs filesystem.  In this case, you would get
1448 /sys/class/net/bond0/slave_eth0 pointing to /sys/class/net/eth0, and
1449 /sys/class/net/eth0/master pointing to /sys/class/net/bond0.
1450
1451         This means that you can tell quickly whether or not an
1452 interface is enslaved by looking for the master symlink.  Thus:
1453 # echo -eth0 > /sys/class/net/eth0/master/bonding/slaves
1454 will free eth0 from whatever bond it is enslaved to, regardless of
1455 the name of the bond interface.
1456
1457 Changing a Bond's Configuration
1458 -------------------------------
1459         Each bond may be configured individually by manipulating the
1460 files located in /sys/class/net/<bond name>/bonding
1461
1462         The names of these files correspond directly with the command-
1463 line parameters described elsewhere in this file, and, with the
1464 exception of arp_ip_target, they accept the same values.  To see the
1465 current setting, simply cat the appropriate file.
1466
1467         A few examples will be given here; for specific usage
1468 guidelines for each parameter, see the appropriate section in this
1469 document.
1470
1471 To configure bond0 for balance-alb mode:
1472 # ifconfig bond0 down
1473 # echo 6 > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1474  - or -
1475 # echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1476         NOTE: The bond interface must be down before the mode can be
1477 changed.
1478
1479 To enable MII monitoring on bond0 with a 1 second interval:
1480 # echo 1000 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1481         NOTE: If ARP monitoring is enabled, it will disabled when MII
1482 monitoring is enabled, and vice-versa.
1483
1484 To add ARP targets:
1485 # echo +192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1486 # echo +192.168.0.101 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1487         NOTE:  up to 16 target addresses may be specified.
1488
1489 To remove an ARP target:
1490 # echo -192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1491
1492 To configure the interval between learning packet transmits:
1493 # echo 12 > /sys/class/net/bond0/bonding/lp_interval
1494         NOTE: the lp_interval is the number of seconds between instances where
1495 the bonding driver sends learning packets to each slaves peer switch.  The
1496 default interval is 1 second.
1497
1498 Example Configuration
1499 ---------------------
1500         We begin with the same example that is shown in section 3.3,
1501 executed with sysfs, and without using ifenslave.
1502
1503         To make a simple bond of two e100 devices (presumed to be eth0
1504 and eth1), and have it persist across reboots, edit the appropriate
1505 file (/etc/init.d/boot.local or /etc/rc.d/rc.local), and add the
1506 following:
1507
1508 modprobe bonding
1509 modprobe e100
1510 echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1511 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1512 echo 100 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1513 echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1514 echo +eth1 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1515
1516         To add a second bond, with two e1000 interfaces in
1517 active-backup mode, using ARP monitoring, add the following lines to
1518 your init script:
1519
1520 modprobe e1000
1521 echo +bond1 > /sys/class/net/bonding_masters
1522 echo active-backup > /sys/class/net/bond1/bonding/mode
1523 ifconfig bond1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 up
1524 echo +192.168.2.100 /sys/class/net/bond1/bonding/arp_ip_target
1525 echo 2000 > /sys/class/net/bond1/bonding/arp_interval
1526 echo +eth2 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1527 echo +eth3 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1528
1529 3.5 Configuration with Interfaces Support
1530 -----------------------------------------
1531
1532         This section applies to distros which use /etc/network/interfaces file
1533 to describe network interface configuration, most notably Debian and it's
1534 derivatives.
1535
1536         The ifup and ifdown commands on Debian don't support bonding out of
1537 the box. The ifenslave-2.6 package should be installed to provide bonding
1538 support.  Once installed, this package will provide bond-* options to be used
1539 into /etc/network/interfaces.
1540
1541         Note that ifenslave-2.6 package will load the bonding module and use
1542 the ifenslave command when appropriate.
1543
1544 Example Configurations
1545 ----------------------
1546
1547 In /etc/network/interfaces, the following stanza will configure bond0, in
1548 active-backup mode, with eth0 and eth1 as slaves.
1549
1550 auto bond0
1551 iface bond0 inet dhcp
1552         bond-slaves eth0 eth1
1553         bond-mode active-backup
1554         bond-miimon 100
1555         bond-primary eth0 eth1
1556
1557 If the above configuration doesn't work, you might have a system using
1558 upstart for system startup. This is most notably true for recent
1559 Ubuntu versions. The following stanza in /etc/network/interfaces will
1560 produce the same result on those systems.
1561
1562 auto bond0
1563 iface bond0 inet dhcp
1564         bond-slaves none
1565         bond-mode active-backup
1566         bond-miimon 100
1567
1568 auto eth0
1569 iface eth0 inet manual
1570         bond-master bond0
1571         bond-primary eth0 eth1
1572
1573 auto eth1
1574 iface eth1 inet manual
1575         bond-master bond0
1576         bond-primary eth0 eth1
1577
1578 For a full list of bond-* supported options in /etc/network/interfaces and some
1579 more advanced examples tailored to you particular distros, see the files in
1580 /usr/share/doc/ifenslave-2.6.
1581
1582 3.6 Overriding Configuration for Special Cases
1583 ----------------------------------------------
1584
1585 When using the bonding driver, the physical port which transmits a frame is
1586 typically selected by the bonding driver, and is not relevant to the user or
1587 system administrator.  The output port is simply selected using the policies of
1588 the selected bonding mode.  On occasion however, it is helpful to direct certain
1589 classes of traffic to certain physical interfaces on output to implement
1590 slightly more complex policies.  For example, to reach a web server over a
1591 bonded interface in which eth0 connects to a private network, while eth1
1592 connects via a public network, it may be desirous to bias the bond to send said
1593 traffic over eth0 first, using eth1 only as a fall back, while all other traffic
1594 can safely be sent over either interface.  Such configurations may be achieved
1595 using the traffic control utilities inherent in linux.
1596
1597 By default the bonding driver is multiqueue aware and 16 queues are created
1598 when the driver initializes (see Documentation/networking/multiqueue.txt
1599 for details).  If more or less queues are desired the module parameter
1600 tx_queues can be used to change this value.  There is no sysfs parameter
1601 available as the allocation is done at module init time.
1602
1603 The output of the file /proc/net/bonding/bondX has changed so the output Queue
1604 ID is now printed for each slave:
1605
1606 Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
1607 Primary Slave: None
1608 Currently Active Slave: eth0
1609 MII Status: up
1610 MII Polling Interval (ms): 0
1611 Up Delay (ms): 0
1612 Down Delay (ms): 0
1613
1614 Slave Interface: eth0
1615 MII Status: up
1616 Link Failure Count: 0
1617 Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cb
1618 Slave queue ID: 0
1619
1620 Slave Interface: eth1
1621 MII Status: up
1622 Link Failure Count: 0
1623 Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cc
1624 Slave queue ID: 2
1625
1626 The queue_id for a slave can be set using the command:
1627
1628 # echo "eth1:2" > /sys/class/net/bond0/bonding/queue_id
1629
1630 Any interface that needs a queue_id set should set it with multiple calls
1631 like the one above until proper priorities are set for all interfaces.  On
1632 distributions that allow configuration via initscripts, multiple 'queue_id'
1633 arguments can be added to BONDING_OPTS to set all needed slave queues.
1634
1635 These queue id's can be used in conjunction with the tc utility to configure
1636 a multiqueue qdisc and filters to bias certain traffic to transmit on certain
1637 slave devices.  For instance, say we wanted, in the above configuration to
1638 force all traffic bound to 192.168.1.100 to use eth1 in the bond as its output
1639 device. The following commands would accomplish this:
1640
1641 # tc qdisc add dev bond0 handle 1 root multiq
1642
1643 # tc filter add dev bond0 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip dst \
1644         192.168.1.100 action skbedit queue_mapping 2
1645
1646 These commands tell the kernel to attach a multiqueue queue discipline to the
1647 bond0 interface and filter traffic enqueued to it, such that packets with a dst
1648 ip of 192.168.1.100 have their output queue mapping value overwritten to 2.
1649 This value is then passed into the driver, causing the normal output path
1650 selection policy to be overridden, selecting instead qid 2, which maps to eth1.
1651
1652 Note that qid values begin at 1.  Qid 0 is reserved to initiate to the driver
1653 that normal output policy selection should take place.  One benefit to simply
1654 leaving the qid for a slave to 0 is the multiqueue awareness in the bonding
1655 driver that is now present.  This awareness allows tc filters to be placed on
1656 slave devices as well as bond devices and the bonding driver will simply act as
1657 a pass-through for selecting output queues on the slave device rather than 
1658 output port selection.
1659
1660 This feature first appeared in bonding driver version 3.7.0 and support for
1661 output slave selection was limited to round-robin and active-backup modes.
1662
1663 3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
1664 ----------------------------------------------------------
1665
1666 When using 802.3ad bonding mode, the Actor (host) and Partner (switch)
1667 exchange LACPDUs.  These LACPDUs cannot be sniffed, because they are
1668 destined to link local mac addresses (which switches/bridges are not
1669 supposed to forward).  However, most of the values are easily predictable
1670 or are simply the machine's MAC address (which is trivially known to all
1671 other hosts in the same L2).  This implies that other machines in the L2
1672 domain can spoof LACPDU packets from other hosts to the switch and potentially
1673 cause mayhem by joining (from the point of view of the switch) another
1674 machine's aggregate, thus receiving a portion of that hosts incoming
1675 traffic and / or spoofing traffic from that machine themselves (potentially
1676 even successfully terminating some portion of flows). Though this is not
1677 a likely scenario, one could avoid this possibility by simply configuring
1678 few bonding parameters:
1679
1680    (a) ad_actor_system : You can set a random mac-address that can be used for
1681        these LACPDU exchanges. The value can not be either NULL or Multicast.
1682        Also it's preferable to set the local-admin bit. Following shell code
1683        generates a random mac-address as described above.
1684
1685        # sys_mac_addr=$(printf '%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x' \
1686                                 $(( (RANDOM & 0xFE) | 0x02 )) \
1687                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1688                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1689                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1690                                 $(( RANDOM & 0xFF )) \
1691                                 $(( RANDOM & 0xFF )))
1692        # echo $sys_mac_addr > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_system
1693
1694    (b) ad_actor_sys_prio : Randomize the system priority. The default value
1695        is 65535, but system can take the value from 1 - 65535. Following shell
1696        code generates random priority and sets it.
1697
1698        # sys_prio=$(( 1 + RANDOM + RANDOM ))
1699        # echo $sys_prio > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_sys_prio
1700
1701    (c) ad_user_port_key : Use the user portion of the port-key. The default
1702        keeps this empty. These are the upper 10 bits of the port-key and value
1703        ranges from 0 - 1023. Following shell code generates these 10 bits and
1704        sets it.
1705
1706        # usr_port_key=$(( RANDOM & 0x3FF ))
1707        # echo $usr_port_key > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_user_port_key
1708
1709
1710 4 Querying Bonding Configuration
1711 =================================
1712
1713 4.1 Bonding Configuration
1714 -------------------------
1715
1716         Each bonding device has a read-only file residing in the
1717 /proc/net/bonding directory.  The file contents include information
1718 about the bonding configuration, options and state of each slave.
1719
1720         For example, the contents of /proc/net/bonding/bond0 after the
1721 driver is loaded with parameters of mode=0 and miimon=1000 is
1722 generally as follows:
1723
1724         Ethernet Channel Bonding Driver: 2.6.1 (October 29, 2004)
1725         Bonding Mode: load balancing (round-robin)
1726         Currently Active Slave: eth0
1727         MII Status: up
1728         MII Polling Interval (ms): 1000
1729         Up Delay (ms): 0
1730         Down Delay (ms): 0
1731
1732         Slave Interface: eth1
1733         MII Status: up
1734         Link Failure Count: 1
1735
1736         Slave Interface: eth0
1737         MII Status: up
1738         Link Failure Count: 1
1739
1740         The precise format and contents will change depending upon the
1741 bonding configuration, state, and version of the bonding driver.
1742
1743 4.2 Network configuration
1744 -------------------------
1745
1746         The network configuration can be inspected using the ifconfig
1747 command.  Bonding devices will have the MASTER flag set; Bonding slave
1748 devices will have the SLAVE flag set.  The ifconfig output does not
1749 contain information on which slaves are associated with which masters.
1750
1751         In the example below, the bond0 interface is the master
1752 (MASTER) while eth0 and eth1 are slaves (SLAVE). Notice all slaves of
1753 bond0 have the same MAC address (HWaddr) as bond0 for all modes except
1754 TLB and ALB that require a unique MAC address for each slave.
1755
1756 # /sbin/ifconfig
1757 bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1758           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
1759           UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1760           RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1761           TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1762           collisions:0 txqueuelen:0
1763
1764 eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1765           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1766           RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1767           TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1768           collisions:0 txqueuelen:100
1769           Interrupt:10 Base address:0x1080
1770
1771 eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1772           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1773           RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1774           TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
1775           collisions:0 txqueuelen:100
1776           Interrupt:9 Base address:0x1400
1777
1778 5. Switch Configuration
1779 =======================
1780
1781         For this section, "switch" refers to whatever system the
1782 bonded devices are directly connected to (i.e., where the other end of
1783 the cable plugs into).  This may be an actual dedicated switch device,
1784 or it may be another regular system (e.g., another computer running
1785 Linux),
1786
1787         The active-backup, balance-tlb and balance-alb modes do not
1788 require any specific configuration of the switch.
1789
1790         The 802.3ad mode requires that the switch have the appropriate
1791 ports configured as an 802.3ad aggregation.  The precise method used
1792 to configure this varies from switch to switch, but, for example, a
1793 Cisco 3550 series switch requires that the appropriate ports first be
1794 grouped together in a single etherchannel instance, then that
1795 etherchannel is set to mode "lacp" to enable 802.3ad (instead of
1796 standard EtherChannel).
1797
1798         The balance-rr, balance-xor and broadcast modes generally
1799 require that the switch have the appropriate ports grouped together.
1800 The nomenclature for such a group differs between switches, it may be
1801 called an "etherchannel" (as in the Cisco example, above), a "trunk
1802 group" or some other similar variation.  For these modes, each switch
1803 will also have its own configuration options for the switch's transmit
1804 policy to the bond.  Typical choices include XOR of either the MAC or
1805 IP addresses.  The transmit policy of the two peers does not need to
1806 match.  For these three modes, the bonding mode really selects a
1807 transmit policy for an EtherChannel group; all three will interoperate
1808 with another EtherChannel group.
1809
1810
1811 6. 802.1q VLAN Support
1812 ======================
1813
1814         It is possible to configure VLAN devices over a bond interface
1815 using the 8021q driver.  However, only packets coming from the 8021q
1816 driver and passing through bonding will be tagged by default.  Self
1817 generated packets, for example, bonding's learning packets or ARP
1818 packets generated by either ALB mode or the ARP monitor mechanism, are
1819 tagged internally by bonding itself.  As a result, bonding must
1820 "learn" the VLAN IDs configured above it, and use those IDs to tag
1821 self generated packets.
1822
1823         For reasons of simplicity, and to support the use of adapters
1824 that can do VLAN hardware acceleration offloading, the bonding
1825 interface declares itself as fully hardware offloading capable, it gets
1826 the add_vid/kill_vid notifications to gather the necessary
1827 information, and it propagates those actions to the slaves.  In case
1828 of mixed adapter types, hardware accelerated tagged packets that
1829 should go through an adapter that is not offloading capable are
1830 "un-accelerated" by the bonding driver so the VLAN tag sits in the
1831 regular location.
1832
1833         VLAN interfaces *must* be added on top of a bonding interface
1834 only after enslaving at least one slave.  The bonding interface has a
1835 hardware address of 00:00:00:00:00:00 until the first slave is added.
1836 If the VLAN interface is created prior to the first enslavement, it
1837 would pick up the all-zeroes hardware address.  Once the first slave
1838 is attached to the bond, the bond device itself will pick up the
1839 slave's hardware address, which is then available for the VLAN device.
1840
1841         Also, be aware that a similar problem can occur if all slaves
1842 are released from a bond that still has one or more VLAN interfaces on
1843 top of it.  When a new slave is added, the bonding interface will
1844 obtain its hardware address from the first slave, which might not
1845 match the hardware address of the VLAN interfaces (which was
1846 ultimately copied from an earlier slave).
1847
1848         There are two methods to insure that the VLAN device operates
1849 with the correct hardware address if all slaves are removed from a
1850 bond interface:
1851
1852         1. Remove all VLAN interfaces then recreate them
1853
1854         2. Set the bonding interface's hardware address so that it
1855 matches the hardware address of the VLAN interfaces.
1856
1857         Note that changing a VLAN interface's HW address would set the
1858 underlying device -- i.e. the bonding interface -- to promiscuous
1859 mode, which might not be what you want.
1860
1861
1862 7. Link Monitoring
1863 ==================
1864
1865         The bonding driver at present supports two schemes for
1866 monitoring a slave device's link state: the ARP monitor and the MII
1867 monitor.
1868
1869         At the present time, due to implementation restrictions in the
1870 bonding driver itself, it is not possible to enable both ARP and MII
1871 monitoring simultaneously.
1872
1873 7.1 ARP Monitor Operation
1874 -------------------------
1875
1876         The ARP monitor operates as its name suggests: it sends ARP
1877 queries to one or more designated peer systems on the network, and
1878 uses the response as an indication that the link is operating.  This
1879 gives some assurance that traffic is actually flowing to and from one
1880 or more peers on the local network.
1881
1882         The ARP monitor relies on the device driver itself to verify
1883 that traffic is flowing.  In particular, the driver must keep up to
1884 date the last receive time, dev->last_rx.  Drivers that use NETIF_F_LLTX
1885 flag must also update netdev_queue->trans_start.  If they do not, then the
1886 ARP monitor will immediately fail any slaves using that driver, and
1887 those slaves will stay down.  If networking monitoring (tcpdump, etc)
1888 shows the ARP requests and replies on the network, then it may be that
1889 your device driver is not updating last_rx and trans_start.
1890
1891 7.2 Configuring Multiple ARP Targets
1892 ------------------------------------
1893
1894         While ARP monitoring can be done with just one target, it can
1895 be useful in a High Availability setup to have several targets to
1896 monitor.  In the case of just one target, the target itself may go
1897 down or have a problem making it unresponsive to ARP requests.  Having
1898 an additional target (or several) increases the reliability of the ARP
1899 monitoring.
1900
1901         Multiple ARP targets must be separated by commas as follows:
1902
1903 # example options for ARP monitoring with three targets
1904 alias bond0 bonding
1905 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.1,192.168.0.3,192.168.0.9
1906
1907         For just a single target the options would resemble:
1908
1909 # example options for ARP monitoring with one target
1910 alias bond0 bonding
1911 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.100
1912
1913
1914 7.3 MII Monitor Operation
1915 -------------------------
1916
1917         The MII monitor monitors only the carrier state of the local
1918 network interface.  It accomplishes this in one of three ways: by
1919 depending upon the device driver to maintain its carrier state, by
1920 querying the device's MII registers, or by making an ethtool query to
1921 the device.
1922
1923         If the use_carrier module parameter is 1 (the default value),
1924 then the MII monitor will rely on the driver for carrier state
1925 information (via the netif_carrier subsystem).  As explained in the
1926 use_carrier parameter information, above, if the MII monitor fails to
1927 detect carrier loss on the device (e.g., when the cable is physically
1928 disconnected), it may be that the driver does not support
1929 netif_carrier.
1930
1931         If use_carrier is 0, then the MII monitor will first query the
1932 device's (via ioctl) MII registers and check the link state.  If that
1933 request fails (not just that it returns carrier down), then the MII
1934 monitor will make an ethtool ETHOOL_GLINK request to attempt to obtain
1935 the same information.  If both methods fail (i.e., the driver either
1936 does not support or had some error in processing both the MII register
1937 and ethtool requests), then the MII monitor will assume the link is
1938 up.
1939
1940 8. Potential Sources of Trouble
1941 ===============================
1942
1943 8.1 Adventures in Routing
1944 -------------------------
1945
1946         When bonding is configured, it is important that the slave
1947 devices not have routes that supersede routes of the master (or,
1948 generally, not have routes at all).  For example, suppose the bonding
1949 device bond0 has two slaves, eth0 and eth1, and the routing table is
1950 as follows:
1951
1952 Kernel IP routing table
1953 Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
1954 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth0
1955 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth1
1956 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 bond0
1957 127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U        40 0          0 lo
1958
1959         This routing configuration will likely still update the
1960 receive/transmit times in the driver (needed by the ARP monitor), but
1961 may bypass the bonding driver (because outgoing traffic to, in this
1962 case, another host on network 10 would use eth0 or eth1 before bond0).
1963
1964         The ARP monitor (and ARP itself) may become confused by this
1965 configuration, because ARP requests (generated by the ARP monitor)
1966 will be sent on one interface (bond0), but the corresponding reply
1967 will arrive on a different interface (eth0).  This reply looks to ARP
1968 as an unsolicited ARP reply (because ARP matches replies on an
1969 interface basis), and is discarded.  The MII monitor is not affected
1970 by the state of the routing table.
1971
1972         The solution here is simply to insure that slaves do not have
1973 routes of their own, and if for some reason they must, those routes do
1974 not supersede routes of their master.  This should generally be the
1975 case, but unusual configurations or errant manual or automatic static
1976 route additions may cause trouble.
1977
1978 8.2 Ethernet Device Renaming
1979 ----------------------------
1980
1981         On systems with network configuration scripts that do not
1982 associate physical devices directly with network interface names (so
1983 that the same physical device always has the same "ethX" name), it may
1984 be necessary to add some special logic to config files in
1985 /etc/modprobe.d/.
1986
1987         For example, given a modules.conf containing the following:
1988
1989 alias bond0 bonding
1990 options bond0 mode=some-mode miimon=50
1991 alias eth0 tg3
1992 alias eth1 tg3
1993 alias eth2 e1000
1994 alias eth3 e1000
1995
1996         If neither eth0 and eth1 are slaves to bond0, then when the
1997 bond0 interface comes up, the devices may end up reordered.  This
1998 happens because bonding is loaded first, then its slave device's
1999 drivers are loaded next.  Since no other drivers have been loaded,
2000 when the e1000 driver loads, it will receive eth0 and eth1 for its
2001 devices, but the bonding configuration tries to enslave eth2 and eth3
2002 (which may later be assigned to the tg3 devices).
2003
2004         Adding the following:
2005
2006 add above bonding e1000 tg3
2007
2008         causes modprobe to load e1000 then tg3, in that order, when
2009 bonding is loaded.  This command is fully documented in the
2010 modules.conf manual page.
2011
2012         On systems utilizing modprobe an equivalent problem can occur.
2013 In this case, the following can be added to config files in
2014 /etc/modprobe.d/ as:
2015
2016 softdep bonding pre: tg3 e1000
2017
2018         This will load tg3 and e1000 modules before loading the bonding one.
2019 Full documentation on this can be found in the modprobe.d and modprobe
2020 manual pages.
2021
2022 8.3. Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
2023 ---------------------------------------------------------
2024
2025         By default, bonding enables the use_carrier option, which
2026 instructs bonding to trust the driver to maintain carrier state.
2027
2028         As discussed in the options section, above, some drivers do
2029 not support the netif_carrier_on/_off link state tracking system.
2030 With use_carrier enabled, bonding will always see these links as up,
2031 regardless of their actual state.
2032
2033         Additionally, other drivers do support netif_carrier, but do
2034 not maintain it in real time, e.g., only polling the link state at
2035 some fixed interval.  In this case, miimon will detect failures, but
2036 only after some long period of time has expired.  If it appears that
2037 miimon is very slow in detecting link failures, try specifying
2038 use_carrier=0 to see if that improves the failure detection time.  If
2039 it does, then it may be that the driver checks the carrier state at a
2040 fixed interval, but does not cache the MII register values (so the
2041 use_carrier=0 method of querying the registers directly works).  If
2042 use_carrier=0 does not improve the failover, then the driver may cache
2043 the registers, or the problem may be elsewhere.
2044
2045         Also, remember that miimon only checks for the device's
2046 carrier state.  It has no way to determine the state of devices on or
2047 beyond other ports of a switch, or if a switch is refusing to pass
2048 traffic while still maintaining carrier on.
2049
2050 9. SNMP agents
2051 ===============
2052
2053         If running SNMP agents, the bonding driver should be loaded
2054 before any network drivers participating in a bond.  This requirement
2055 is due to the interface index (ipAdEntIfIndex) being associated to
2056 the first interface found with a given IP address.  That is, there is
2057 only one ipAdEntIfIndex for each IP address.  For example, if eth0 and
2058 eth1 are slaves of bond0 and the driver for eth0 is loaded before the
2059 bonding driver, the interface for the IP address will be associated
2060 with the eth0 interface.  This configuration is shown below, the IP
2061 address 192.168.1.1 has an interface index of 2 which indexes to eth0
2062 in the ifDescr table (ifDescr.2).
2063
2064      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2065      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = eth0
2066      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth1
2067      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth2
2068      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth3
2069      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = bond0
2070      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 5
2071      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2072      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 4
2073      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2074
2075         This problem is avoided by loading the bonding driver before
2076 any network drivers participating in a bond.  Below is an example of
2077 loading the bonding driver first, the IP address 192.168.1.1 is
2078 correctly associated with ifDescr.2.
2079
2080      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2081      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = bond0
2082      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth0
2083      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth1
2084      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth2
2085      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = eth3
2086      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 6
2087      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2088      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 5
2089      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2090
2091         While some distributions may not report the interface name in
2092 ifDescr, the association between the IP address and IfIndex remains
2093 and SNMP functions such as Interface_Scan_Next will report that
2094 association.
2095
2096 10. Promiscuous mode
2097 ====================
2098
2099         When running network monitoring tools, e.g., tcpdump, it is
2100 common to enable promiscuous mode on the device, so that all traffic
2101 is seen (instead of seeing only traffic destined for the local host).
2102 The bonding driver handles promiscuous mode changes to the bonding
2103 master device (e.g., bond0), and propagates the setting to the slave
2104 devices.
2105
2106         For the balance-rr, balance-xor, broadcast, and 802.3ad modes,
2107 the promiscuous mode setting is propagated to all slaves.
2108
2109         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, the
2110 promiscuous mode setting is propagated only to the active slave.
2111
2112         For balance-tlb mode, the active slave is the slave currently
2113 receiving inbound traffic.
2114
2115         For balance-alb mode, the active slave is the slave used as a
2116 "primary."  This slave is used for mode-specific control traffic, for
2117 sending to peers that are unassigned or if the load is unbalanced.
2118
2119         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, when
2120 the active slave changes (e.g., due to a link failure), the
2121 promiscuous setting will be propagated to the new active slave.
2122
2123 11. Configuring Bonding for High Availability
2124 =============================================
2125
2126         High Availability refers to configurations that provide
2127 maximum network availability by having redundant or backup devices,
2128 links or switches between the host and the rest of the world.  The
2129 goal is to provide the maximum availability of network connectivity
2130 (i.e., the network always works), even though other configurations
2131 could provide higher throughput.
2132
2133 11.1 High Availability in a Single Switch Topology
2134 --------------------------------------------------
2135
2136         If two hosts (or a host and a single switch) are directly
2137 connected via multiple physical links, then there is no availability
2138 penalty to optimizing for maximum bandwidth.  In this case, there is
2139 only one switch (or peer), so if it fails, there is no alternative
2140 access to fail over to.  Additionally, the bonding load balance modes
2141 support link monitoring of their members, so if individual links fail,
2142 the load will be rebalanced across the remaining devices.
2143
2144         See Section 12, "Configuring Bonding for Maximum Throughput"
2145 for information on configuring bonding with one peer device.
2146
2147 11.2 High Availability in a Multiple Switch Topology
2148 ----------------------------------------------------
2149
2150         With multiple switches, the configuration of bonding and the
2151 network changes dramatically.  In multiple switch topologies, there is
2152 a trade off between network availability and usable bandwidth.
2153
2154         Below is a sample network, configured to maximize the
2155 availability of the network:
2156
2157                 |                                     |
2158                 |port3                           port3|
2159           +-----+----+                          +-----+----+
2160           |          |port2       ISL      port2|          |
2161           | switch A +--------------------------+ switch B |
2162           |          |                          |          |
2163           +-----+----+                          +-----++---+
2164                 |port1                           port1|
2165                 |             +-------+               |
2166                 +-------------+ host1 +---------------+
2167                          eth0 +-------+ eth1
2168
2169         In this configuration, there is a link between the two
2170 switches (ISL, or inter switch link), and multiple ports connecting to
2171 the outside world ("port3" on each switch).  There is no technical
2172 reason that this could not be extended to a third switch.
2173
2174 11.2.1 HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2175 -------------------------------------------------------------
2176
2177         In a topology such as the example above, the active-backup and
2178 broadcast modes are the only useful bonding modes when optimizing for
2179 availability; the other modes require all links to terminate on the
2180 same peer for them to behave rationally.
2181
2182 active-backup: This is generally the preferred mode, particularly if
2183         the switches have an ISL and play together well.  If the
2184         network configuration is such that one switch is specifically
2185         a backup switch (e.g., has lower capacity, higher cost, etc),
2186         then the primary option can be used to insure that the
2187         preferred link is always used when it is available.
2188
2189 broadcast: This mode is really a special purpose mode, and is suitable
2190         only for very specific needs.  For example, if the two
2191         switches are not connected (no ISL), and the networks beyond
2192         them are totally independent.  In this case, if it is
2193         necessary for some specific one-way traffic to reach both
2194         independent networks, then the broadcast mode may be suitable.
2195
2196 11.2.2 HA Link Monitoring Selection for Multiple Switch Topology
2197 ----------------------------------------------------------------
2198
2199         The choice of link monitoring ultimately depends upon your
2200 switch.  If the switch can reliably fail ports in response to other
2201 failures, then either the MII or ARP monitors should work.  For
2202 example, in the above example, if the "port3" link fails at the remote
2203 end, the MII monitor has no direct means to detect this.  The ARP
2204 monitor could be configured with a target at the remote end of port3,
2205 thus detecting that failure without switch support.
2206
2207         In general, however, in a multiple switch topology, the ARP
2208 monitor can provide a higher level of reliability in detecting end to
2209 end connectivity failures (which may be caused by the failure of any
2210 individual component to pass traffic for any reason).  Additionally,
2211 the ARP monitor should be configured with multiple targets (at least
2212 one for each switch in the network).  This will insure that,
2213 regardless of which switch is active, the ARP monitor has a suitable
2214 target to query.
2215
2216         Note, also, that of late many switches now support a functionality
2217 generally referred to as "trunk failover."  This is a feature of the
2218 switch that causes the link state of a particular switch port to be set
2219 down (or up) when the state of another switch port goes down (or up).
2220 Its purpose is to propagate link failures from logically "exterior" ports
2221 to the logically "interior" ports that bonding is able to monitor via
2222 miimon.  Availability and configuration for trunk failover varies by
2223 switch, but this can be a viable alternative to the ARP monitor when using
2224 suitable switches.
2225
2226 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
2227 ==============================================
2228
2229 12.1 Maximizing Throughput in a Single Switch Topology
2230 ------------------------------------------------------
2231
2232         In a single switch configuration, the best method to maximize
2233 throughput depends upon the application and network environment.  The
2234 various load balancing modes each have strengths and weaknesses in
2235 different environments, as detailed below.
2236
2237         For this discussion, we will break down the topologies into
2238 two categories.  Depending upon the destination of most traffic, we
2239 categorize them into either "gatewayed" or "local" configurations.
2240
2241         In a gatewayed configuration, the "switch" is acting primarily
2242 as a router, and the majority of traffic passes through this router to
2243 other networks.  An example would be the following:
2244
2245
2246      +----------+                     +----------+
2247      |          |eth0            port1|          | to other networks
2248      | Host A   +---------------------+ router   +------------------->
2249      |          +---------------------+          | Hosts B and C are out
2250      |          |eth1            port2|          | here somewhere
2251      +----------+                     +----------+
2252
2253         The router may be a dedicated router device, or another host
2254 acting as a gateway.  For our discussion, the important point is that
2255 the majority of traffic from Host A will pass through the router to
2256 some other network before reaching its final destination.
2257
2258         In a gatewayed network configuration, although Host A may
2259 communicate with many other systems, all of its traffic will be sent
2260 and received via one other peer on the local network, the router.
2261
2262         Note that the case of two systems connected directly via
2263 multiple physical links is, for purposes of configuring bonding, the
2264 same as a gatewayed configuration.  In that case, it happens that all
2265 traffic is destined for the "gateway" itself, not some other network
2266 beyond the gateway.
2267
2268         In a local configuration, the "switch" is acting primarily as
2269 a switch, and the majority of traffic passes through this switch to
2270 reach other stations on the same network.  An example would be the
2271 following:
2272
2273     +----------+            +----------+       +--------+
2274     |          |eth0   port1|          +-------+ Host B |
2275     |  Host A  +------------+  switch  |port3  +--------+
2276     |          +------------+          |                  +--------+
2277     |          |eth1   port2|          +------------------+ Host C |
2278     +----------+            +----------+port4             +--------+
2279
2280
2281         Again, the switch may be a dedicated switch device, or another
2282 host acting as a gateway.  For our discussion, the important point is
2283 that the majority of traffic from Host A is destined for other hosts
2284 on the same local network (Hosts B and C in the above example).
2285
2286         In summary, in a gatewayed configuration, traffic to and from
2287 the bonded device will be to the same MAC level peer on the network
2288 (the gateway itself, i.e., the router), regardless of its final
2289 destination.  In a local configuration, traffic flows directly to and
2290 from the final destinations, thus, each destination (Host B, Host C)
2291 will be addressed directly by their individual MAC addresses.
2292
2293         This distinction between a gatewayed and a local network
2294 configuration is important because many of the load balancing modes
2295 available use the MAC addresses of the local network source and
2296 destination to make load balancing decisions.  The behavior of each
2297 mode is described below.
2298
2299
2300 12.1.1 MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
2301 -----------------------------------------------------------
2302
2303         This configuration is the easiest to set up and to understand,
2304 although you will have to decide which bonding mode best suits your
2305 needs.  The trade offs for each mode are detailed below:
2306
2307 balance-rr: This mode is the only mode that will permit a single
2308         TCP/IP connection to stripe traffic across multiple
2309         interfaces. It is therefore the only mode that will allow a
2310         single TCP/IP stream to utilize more than one interface's
2311         worth of throughput.  This comes at a cost, however: the
2312         striping generally results in peer systems receiving packets out
2313         of order, causing TCP/IP's congestion control system to kick
2314         in, often by retransmitting segments.
2315
2316         It is possible to adjust TCP/IP's congestion limits by
2317         altering the net.ipv4.tcp_reordering sysctl parameter.  The
2318         usual default value is 3. But keep in mind TCP stack is able
2319         to automatically increase this when it detects reorders.
2320
2321         Note that the fraction of packets that will be delivered out of
2322         order is highly variable, and is unlikely to be zero.  The level
2323         of reordering depends upon a variety of factors, including the
2324         networking interfaces, the switch, and the topology of the
2325         configuration.  Speaking in general terms, higher speed network
2326         cards produce more reordering (due to factors such as packet
2327         coalescing), and a "many to many" topology will reorder at a
2328         higher rate than a "many slow to one fast" configuration.
2329
2330         Many switches do not support any modes that stripe traffic
2331         (instead choosing a port based upon IP or MAC level addresses);
2332         for those devices, traffic for a particular connection flowing
2333         through the switch to a balance-rr bond will not utilize greater
2334         than one interface's worth of bandwidth.
2335
2336         If you are utilizing protocols other than TCP/IP, UDP for
2337         example, and your application can tolerate out of order
2338         delivery, then this mode can allow for single stream datagram
2339         performance that scales near linearly as interfaces are added
2340         to the bond.
2341
2342         This mode requires the switch to have the appropriate ports
2343         configured for "etherchannel" or "trunking."
2344
2345 active-backup: There is not much advantage in this network topology to
2346         the active-backup mode, as the inactive backup devices are all
2347         connected to the same peer as the primary.  In this case, a
2348         load balancing mode (with link monitoring) will provide the
2349         same level of network availability, but with increased
2350         available bandwidth.  On the plus side, active-backup mode
2351         does not require any configuration of the switch, so it may
2352         have value if the hardware available does not support any of
2353         the load balance modes.
2354
2355 balance-xor: This mode will limit traffic such that packets destined
2356         for specific peers will always be sent over the same
2357         interface.  Since the destination is determined by the MAC
2358         addresses involved, this mode works best in a "local" network
2359         configuration (as described above), with destinations all on
2360         the same local network.  This mode is likely to be suboptimal
2361         if all your traffic is passed through a single router (i.e., a
2362         "gatewayed" network configuration, as described above).
2363
2364         As with balance-rr, the switch ports need to be configured for
2365         "etherchannel" or "trunking."
2366
2367 broadcast: Like active-backup, there is not much advantage to this
2368         mode in this type of network topology.
2369
2370 802.3ad: This mode can be a good choice for this type of network
2371         topology.  The 802.3ad mode is an IEEE standard, so all peers
2372         that implement 802.3ad should interoperate well.  The 802.3ad
2373         protocol includes automatic configuration of the aggregates,
2374         so minimal manual configuration of the switch is needed
2375         (typically only to designate that some set of devices is
2376         available for 802.3ad).  The 802.3ad standard also mandates
2377         that frames be delivered in order (within certain limits), so
2378         in general single connections will not see misordering of
2379         packets.  The 802.3ad mode does have some drawbacks: the
2380         standard mandates that all devices in the aggregate operate at
2381         the same speed and duplex.  Also, as with all bonding load
2382         balance modes other than balance-rr, no single connection will
2383         be able to utilize more than a single interface's worth of
2384         bandwidth.  
2385
2386         Additionally, the linux bonding 802.3ad implementation
2387         distributes traffic by peer (using an XOR of MAC addresses
2388         and packet type ID), so in a "gatewayed" configuration, all
2389         outgoing traffic will generally use the same device.  Incoming
2390         traffic may also end up on a single device, but that is
2391         dependent upon the balancing policy of the peer's 802.3ad
2392         implementation.  In a "local" configuration, traffic will be
2393         distributed across the devices in the bond.
2394
2395         Finally, the 802.3ad mode mandates the use of the MII monitor,
2396         therefore, the ARP monitor is not available in this mode.
2397
2398 balance-tlb: The balance-tlb mode balances outgoing traffic by peer.
2399         Since the balancing is done according to MAC address, in a
2400         "gatewayed" configuration (as described above), this mode will
2401         send all traffic across a single device.  However, in a
2402         "local" network configuration, this mode balances multiple
2403         local network peers across devices in a vaguely intelligent
2404         manner (not a simple XOR as in balance-xor or 802.3ad mode),
2405         so that mathematically unlucky MAC addresses (i.e., ones that
2406         XOR to the same value) will not all "bunch up" on a single
2407         interface.
2408
2409         Unlike 802.3ad, interfaces may be of differing speeds, and no
2410         special switch configuration is required.  On the down side,
2411         in this mode all incoming traffic arrives over a single
2412         interface, this mode requires certain ethtool support in the
2413         network device driver of the slave interfaces, and the ARP
2414         monitor is not available.
2415
2416 balance-alb: This mode is everything that balance-tlb is, and more.
2417         It has all of the features (and restrictions) of balance-tlb,
2418         and will also balance incoming traffic from local network
2419         peers (as described in the Bonding Module Options section,
2420         above).
2421
2422         The only additional down side to this mode is that the network
2423         device driver must support changing the hardware address while
2424         the device is open.
2425
2426 12.1.2 MT Link Monitoring for Single Switch Topology
2427 ----------------------------------------------------
2428
2429         The choice of link monitoring may largely depend upon which
2430 mode you choose to use.  The more advanced load balancing modes do not
2431 support the use of the ARP monitor, and are thus restricted to using
2432 the MII monitor (which does not provide as high a level of end to end
2433 assurance as the ARP monitor).
2434
2435 12.2 Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
2436 -----------------------------------------------------
2437
2438         Multiple switches may be utilized to optimize for throughput
2439 when they are configured in parallel as part of an isolated network
2440 between two or more systems, for example:
2441
2442                        +-----------+
2443                        |  Host A   | 
2444                        +-+---+---+-+
2445                          |   |   |
2446                 +--------+   |   +---------+
2447                 |            |             |
2448          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2449          | Switch A |  | Switch B |  | Switch C |
2450          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2451                 |            |             |
2452                 +--------+   |   +---------+
2453                          |   |   |
2454                        +-+---+---+-+
2455                        |  Host B   | 
2456                        +-----------+
2457
2458         In this configuration, the switches are isolated from one
2459 another.  One reason to employ a topology such as this is for an
2460 isolated network with many hosts (a cluster configured for high
2461 performance, for example), using multiple smaller switches can be more
2462 cost effective than a single larger switch, e.g., on a network with 24
2463 hosts, three 24 port switches can be significantly less expensive than
2464 a single 72 port switch.
2465
2466         If access beyond the network is required, an individual host
2467 can be equipped with an additional network device connected to an
2468 external network; this host then additionally acts as a gateway.
2469
2470 12.2.1 MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2471 -------------------------------------------------------------
2472
2473         In actual practice, the bonding mode typically employed in
2474 configurations of this type is balance-rr.  Historically, in this
2475 network configuration, the usual caveats about out of order packet
2476 delivery are mitigated by the use of network adapters that do not do
2477 any kind of packet coalescing (via the use of NAPI, or because the
2478 device itself does not generate interrupts until some number of
2479 packets has arrived).  When employed in this fashion, the balance-rr
2480 mode allows individual connections between two hosts to effectively
2481 utilize greater than one interface's bandwidth.
2482
2483 12.2.2 MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
2484 ------------------------------------------------------
2485
2486         Again, in actual practice, the MII monitor is most often used
2487 in this configuration, as performance is given preference over
2488 availability.  The ARP monitor will function in this topology, but its
2489 advantages over the MII monitor are mitigated by the volume of probes
2490 needed as the number of systems involved grows (remember that each
2491 host in the network is configured with bonding).
2492
2493 13. Switch Behavior Issues
2494 ==========================
2495
2496 13.1 Link Establishment and Failover Delays
2497 -------------------------------------------
2498
2499         Some switches exhibit undesirable behavior with regard to the
2500 timing of link up and down reporting by the switch.
2501
2502         First, when a link comes up, some switches may indicate that
2503 the link is up (carrier available), but not pass traffic over the
2504 interface for some period of time.  This delay is typically due to
2505 some type of autonegotiation or routing protocol, but may also occur
2506 during switch initialization (e.g., during recovery after a switch
2507 failure).  If you find this to be a problem, specify an appropriate
2508 value to the updelay bonding module option to delay the use of the
2509 relevant interface(s).
2510
2511         Second, some switches may "bounce" the link state one or more
2512 times while a link is changing state.  This occurs most commonly while
2513 the switch is initializing.  Again, an appropriate updelay value may
2514 help.
2515
2516         Note that when a bonding interface has no active links, the
2517 driver will immediately reuse the first link that goes up, even if the
2518 updelay parameter has been specified (the updelay is ignored in this
2519 case).  If there are slave interfaces waiting for the updelay timeout
2520 to expire, the interface that first went into that state will be
2521 immediately reused.  This reduces down time of the network if the
2522 value of updelay has been overestimated, and since this occurs only in
2523 cases with no connectivity, there is no additional penalty for
2524 ignoring the updelay.
2525
2526         In addition to the concerns about switch timings, if your
2527 switches take a long time to go into backup mode, it may be desirable
2528 to not activate a backup interface immediately after a link goes down.
2529 Failover may be delayed via the downdelay bonding module option.
2530
2531 13.2 Duplicated Incoming Packets
2532 --------------------------------
2533
2534         NOTE: Starting with version 3.0.2, the bonding driver has logic to
2535 suppress duplicate packets, which should largely eliminate this problem.
2536 The following description is kept for reference.
2537
2538         It is not uncommon to observe a short burst of duplicated
2539 traffic when the bonding device is first used, or after it has been
2540 idle for some period of time.  This is most easily observed by issuing
2541 a "ping" to some other host on the network, and noticing that the
2542 output from ping flags duplicates (typically one per slave).
2543
2544         For example, on a bond in active-backup mode with five slaves
2545 all connected to one switch, the output may appear as follows:
2546
2547 # ping -n 10.0.4.2
2548 PING 10.0.4.2 (10.0.4.2) from 10.0.3.10 : 56(84) bytes of data.
2549 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.7 ms
2550 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2551 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2552 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2553 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2554 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.216 ms
2555 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.267 ms
2556 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.222 ms
2557
2558         This is not due to an error in the bonding driver, rather, it
2559 is a side effect of how many switches update their MAC forwarding
2560 tables.  Initially, the switch does not associate the MAC address in
2561 the packet with a particular switch port, and so it may send the
2562 traffic to all ports until its MAC forwarding table is updated.  Since
2563 the interfaces attached to the bond may occupy multiple ports on a
2564 single switch, when the switch (temporarily) floods the traffic to all
2565 ports, the bond device receives multiple copies of the same packet
2566 (one per slave device).
2567
2568         The duplicated packet behavior is switch dependent, some
2569 switches exhibit this, and some do not.  On switches that display this
2570 behavior, it can be induced by clearing the MAC forwarding table (on
2571 most Cisco switches, the privileged command "clear mac address-table
2572 dynamic" will accomplish this).
2573
2574 14. Hardware Specific Considerations
2575 ====================================
2576
2577         This section contains additional information for configuring
2578 bonding on specific hardware platforms, or for interfacing bonding
2579 with particular switches or other devices.
2580
2581 14.1 IBM BladeCenter
2582 --------------------
2583
2584         This applies to the JS20 and similar systems.
2585
2586         On the JS20 blades, the bonding driver supports only
2587 balance-rr, active-backup, balance-tlb and balance-alb modes.  This is
2588 largely due to the network topology inside the BladeCenter, detailed
2589 below.
2590
2591 JS20 network adapter information
2592 --------------------------------
2593
2594         All JS20s come with two Broadcom Gigabit Ethernet ports
2595 integrated on the planar (that's "motherboard" in IBM-speak).  In the
2596 BladeCenter chassis, the eth0 port of all JS20 blades is hard wired to
2597 I/O Module #1; similarly, all eth1 ports are wired to I/O Module #2.
2598 An add-on Broadcom daughter card can be installed on a JS20 to provide
2599 two more Gigabit Ethernet ports.  These ports, eth2 and eth3, are
2600 wired to I/O Modules 3 and 4, respectively.
2601
2602         Each I/O Module may contain either a switch or a passthrough
2603 module (which allows ports to be directly connected to an external
2604 switch).  Some bonding modes require a specific BladeCenter internal
2605 network topology in order to function; these are detailed below.
2606
2607         Additional BladeCenter-specific networking information can be
2608 found in two IBM Redbooks (www.ibm.com/redbooks):
2609
2610 "IBM eServer BladeCenter Networking Options"
2611 "IBM eServer BladeCenter Layer 2-7 Network Switching"
2612
2613 BladeCenter networking configuration
2614 ------------------------------------
2615
2616         Because a BladeCenter can be configured in a very large number
2617 of ways, this discussion will be confined to describing basic
2618 configurations.
2619
2620         Normally, Ethernet Switch Modules (ESMs) are used in I/O
2621 modules 1 and 2.  In this configuration, the eth0 and eth1 ports of a
2622 JS20 will be connected to different internal switches (in the
2623 respective I/O modules).
2624
2625         A passthrough module (OPM or CPM, optical or copper,
2626 passthrough module) connects the I/O module directly to an external
2627 switch.  By using PMs in I/O module #1 and #2, the eth0 and eth1
2628 interfaces of a JS20 can be redirected to the outside world and
2629 connected to a common external switch.
2630
2631         Depending upon the mix of ESMs and PMs, the network will
2632 appear to bonding as either a single switch topology (all PMs) or as a
2633 multiple switch topology (one or more ESMs, zero or more PMs).  It is
2634 also possible to connect ESMs together, resulting in a configuration
2635 much like the example in "High Availability in a Multiple Switch
2636 Topology," above.
2637
2638 Requirements for specific modes
2639 -------------------------------
2640
2641         The balance-rr mode requires the use of passthrough modules
2642 for devices in the bond, all connected to an common external switch.
2643 That switch must be configured for "etherchannel" or "trunking" on the
2644 appropriate ports, as is usual for balance-rr.
2645
2646         The balance-alb and balance-tlb modes will function with
2647 either switch modules or passthrough modules (or a mix).  The only
2648 specific requirement for these modes is that all network interfaces
2649 must be able to reach all destinations for traffic sent over the
2650 bonding device (i.e., the network must converge at some point outside
2651 the BladeCenter).
2652
2653         The active-backup mode has no additional requirements.
2654
2655 Link monitoring issues
2656 ----------------------
2657
2658         When an Ethernet Switch Module is in place, only the ARP
2659 monitor will reliably detect link loss to an external switch.  This is
2660 nothing unusual, but examination of the BladeCenter cabinet would
2661 suggest that the "external" network ports are the ethernet ports for
2662 the system, when it fact there is a switch between these "external"
2663 ports and the devices on the JS20 system itself.  The MII monitor is
2664 only able to detect link failures between the ESM and the JS20 system.
2665
2666         When a passthrough module is in place, the MII monitor does
2667 detect failures to the "external" port, which is then directly
2668 connected to the JS20 system.
2669
2670 Other concerns
2671 --------------
2672
2673         The Serial Over LAN (SoL) link is established over the primary
2674 ethernet (eth0) only, therefore, any loss of link to eth0 will result
2675 in losing your SoL connection.  It will not fail over with other
2676 network traffic, as the SoL system is beyond the control of the
2677 bonding driver.
2678
2679         It may be desirable to disable spanning tree on the switch
2680 (either the internal Ethernet Switch Module, or an external switch) to
2681 avoid fail-over delay issues when using bonding.
2682
2683         
2684 15. Frequently Asked Questions
2685 ==============================
2686
2687 1.  Is it SMP safe?
2688
2689         Yes. The old 2.0.xx channel bonding patch was not SMP safe.
2690 The new driver was designed to be SMP safe from the start.
2691
2692 2.  What type of cards will work with it?
2693
2694         Any Ethernet type cards (you can even mix cards - a Intel
2695 EtherExpress PRO/100 and a 3com 3c905b, for example).  For most modes,
2696 devices need not be of the same speed.
2697
2698         Starting with version 3.2.1, bonding also supports Infiniband
2699 slaves in active-backup mode.
2700
2701 3.  How many bonding devices can I have?
2702
2703         There is no limit.
2704
2705 4.  How many slaves can a bonding device have?
2706
2707         This is limited only by the number of network interfaces Linux
2708 supports and/or the number of network cards you can place in your
2709 system.
2710
2711 5.  What happens when a slave link dies?
2712
2713         If link monitoring is enabled, then the failing device will be
2714 disabled.  The active-backup mode will fail over to a backup link, and
2715 other modes will ignore the failed link.  The link will continue to be
2716 monitored, and should it recover, it will rejoin the bond (in whatever
2717 manner is appropriate for the mode). See the sections on High
2718 Availability and the documentation for each mode for additional
2719 information.
2720         
2721         Link monitoring can be enabled via either the miimon or
2722 arp_interval parameters (described in the module parameters section,
2723 above).  In general, miimon monitors the carrier state as sensed by
2724 the underlying network device, and the arp monitor (arp_interval)
2725 monitors connectivity to another host on the local network.
2726
2727         If no link monitoring is configured, the bonding driver will
2728 be unable to detect link failures, and will assume that all links are
2729 always available.  This will likely result in lost packets, and a
2730 resulting degradation of performance.  The precise performance loss
2731 depends upon the bonding mode and network configuration.
2732
2733 6.  Can bonding be used for High Availability?
2734
2735         Yes.  See the section on High Availability for details.
2736
2737 7.  Which switches/systems does it work with?
2738
2739         The full answer to this depends upon the desired mode.
2740
2741         In the basic balance modes (balance-rr and balance-xor), it
2742 works with any system that supports etherchannel (also called
2743 trunking).  Most managed switches currently available have such
2744 support, and many unmanaged switches as well.
2745
2746         The advanced balance modes (balance-tlb and balance-alb) do
2747 not have special switch requirements, but do need device drivers that
2748 support specific features (described in the appropriate section under
2749 module parameters, above).
2750
2751         In 802.3ad mode, it works with systems that support IEEE
2752 802.3ad Dynamic Link Aggregation.  Most managed and many unmanaged
2753 switches currently available support 802.3ad.
2754
2755         The active-backup mode should work with any Layer-II switch.
2756
2757 8.  Where does a bonding device get its MAC address from?
2758
2759         When using slave devices that have fixed MAC addresses, or when
2760 the fail_over_mac option is enabled, the bonding device's MAC address is
2761 the MAC address of the active slave.
2762
2763         For other configurations, if not explicitly configured (with
2764 ifconfig or ip link), the MAC address of the bonding device is taken from
2765 its first slave device.  This MAC address is then passed to all following
2766 slaves and remains persistent (even if the first slave is removed) until
2767 the bonding device is brought down or reconfigured.
2768
2769         If you wish to change the MAC address, you can set it with
2770 ifconfig or ip link:
2771
2772 # ifconfig bond0 hw ether 00:11:22:33:44:55
2773
2774 # ip link set bond0 address 66:77:88:99:aa:bb
2775
2776         The MAC address can be also changed by bringing down/up the
2777 device and then changing its slaves (or their order):
2778
2779 # ifconfig bond0 down ; modprobe -r bonding
2780 # ifconfig bond0 .... up
2781 # ifenslave bond0 eth...
2782
2783         This method will automatically take the address from the next
2784 slave that is added.
2785
2786         To restore your slaves' MAC addresses, you need to detach them
2787 from the bond (`ifenslave -d bond0 eth0'). The bonding driver will
2788 then restore the MAC addresses that the slaves had before they were
2789 enslaved.
2790
2791 16. Resources and Links
2792 =======================
2793
2794         The latest version of the bonding driver can be found in the latest
2795 version of the linux kernel, found on http://kernel.org
2796
2797         The latest version of this document can be found in the latest kernel
2798 source (named Documentation/networking/bonding.txt).
2799
2800         Discussions regarding the usage of the bonding driver take place on the
2801 bonding-devel mailing list, hosted at sourceforge.net. If you have questions or
2802 problems, post them to the list.  The list address is:
2803
2804 bonding-devel@lists.sourceforge.net
2805
2806         The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2807 be found at:
2808
2809 https://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/bonding-devel
2810
2811         Discussions regarding the development of the bonding driver take place
2812 on the main Linux network mailing list, hosted at vger.kernel.org. The list
2813 address is:
2814
2815 netdev@vger.kernel.org
2816
2817         The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2818 be found at:
2819
2820 http://vger.kernel.org/vger-lists.html#netdev
2821
2822 Donald Becker's Ethernet Drivers and diag programs may be found at :
2823  - http://web.archive.org/web/*/http://www.scyld.com/network/ 
2824
2825 You will also find a lot of information regarding Ethernet, NWay, MII,
2826 etc. at www.scyld.com.
2827
2828 -- END --