mm: filter based on a nodemask as well as a gfp_mask
[linux-2.6] / Documentation / networking / bonding.txt
1
2                 Linux Ethernet Bonding Driver HOWTO
3
4                 Latest update: 12 November 2007
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
53 4. Querying Bonding Configuration
54 4.1     Bonding Configuration
55 4.2     Network Configuration
56
57 5. Switch Configuration
58
59 6. 802.1q VLAN Support
60
61 7. Link Monitoring
62 7.1     ARP Monitor Operation
63 7.2     Configuring Multiple ARP Targets
64 7.3     MII Monitor Operation
65
66 8. Potential Trouble Sources
67 8.1     Adventures in Routing
68 8.2     Ethernet Device Renaming
69 8.3     Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
70
71 9. SNMP agents
72
73 10. Promiscuous mode
74
75 11. Configuring Bonding for High Availability
76 11.1    High Availability in a Single Switch Topology
77 11.2    High Availability in a Multiple Switch Topology
78 11.2.1          HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
79 11.2.2          HA Link Monitoring for Multiple Switch Topology
80
81 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
82 12.1    Maximum Throughput in a Single Switch Topology
83 12.1.1          MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
84 12.1.2          MT Link Monitoring for Single Switch Topology
85 12.2    Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
86 12.2.1          MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
87 12.2.2          MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
88
89 13. Switch Behavior Issues
90 13.1    Link Establishment and Failover Delays
91 13.2    Duplicated Incoming Packets
92
93 14. Hardware Specific Considerations
94 14.1    IBM BladeCenter
95
96 15. Frequently Asked Questions
97
98 16. Resources and Links
99
100
101 1. Bonding Driver Installation
102 ==============================
103
104         Most popular distro kernels ship with the bonding driver
105 already available as a module and the ifenslave user level control
106 program installed and ready for use. If your distro does not, or you
107 have need to compile bonding from source (e.g., configuring and
108 installing a mainline kernel from kernel.org), you'll need to perform
109 the following steps:
110
111 1.1 Configure and build the kernel with bonding
112 -----------------------------------------------
113
114         The current version of the bonding driver is available in the
115 drivers/net/bonding subdirectory of the most recent kernel source
116 (which is available on http://kernel.org).  Most users "rolling their
117 own" will want to use the most recent kernel from kernel.org.
118
119         Configure kernel with "make menuconfig" (or "make xconfig" or
120 "make config"), then select "Bonding driver support" in the "Network
121 device support" section.  It is recommended that you configure the
122 driver as module since it is currently the only way to pass parameters
123 to the driver or configure more than one bonding device.
124
125         Build and install the new kernel and modules, then continue
126 below to install ifenslave.
127
128 1.2 Install ifenslave Control Utility
129 -------------------------------------
130
131         The ifenslave user level control program is included in the
132 kernel source tree, in the file Documentation/networking/ifenslave.c.
133 It is generally recommended that you use the ifenslave that
134 corresponds to the kernel that you are using (either from the same
135 source tree or supplied with the distro), however, ifenslave
136 executables from older kernels should function (but features newer
137 than the ifenslave release are not supported).  Running an ifenslave
138 that is newer than the kernel is not supported, and may or may not
139 work.
140
141         To install ifenslave, do the following:
142
143 # gcc -Wall -O -I/usr/src/linux/include ifenslave.c -o ifenslave
144 # cp ifenslave /sbin/ifenslave
145
146         If your kernel source is not in "/usr/src/linux," then replace
147 "/usr/src/linux/include" in the above with the location of your kernel
148 source include directory.
149
150         You may wish to back up any existing /sbin/ifenslave, or, for
151 testing or informal use, tag the ifenslave to the kernel version
152 (e.g., name the ifenslave executable /sbin/ifenslave-2.6.10).
153
154 IMPORTANT NOTE:
155
156         If you omit the "-I" or specify an incorrect directory, you
157 may end up with an ifenslave that is incompatible with the kernel
158 you're trying to build it for.  Some distros (e.g., Red Hat from 7.1
159 onwards) do not have /usr/include/linux symbolically linked to the
160 default kernel source include directory.
161
162 SECOND IMPORTANT NOTE:
163         If you plan to configure bonding using sysfs, you do not need
164 to use ifenslave.
165
166 2. Bonding Driver Options
167 =========================
168
169         Options for the bonding driver are supplied as parameters to the
170 bonding module at load time, or are specified via sysfs.
171
172         Module options may be given as command line arguments to the
173 insmod or modprobe command, but are usually specified in either the
174 /etc/modules.conf or /etc/modprobe.conf configuration file, or in a
175 distro-specific configuration file (some of which are detailed in the next
176 section).
177
178         Details on bonding support for sysfs is provided in the
179 "Configuring Bonding Manually via Sysfs" section, below.
180
181         The available bonding driver parameters are listed below. If a
182 parameter is not specified the default value is used.  When initially
183 configuring a bond, it is recommended "tail -f /var/log/messages" be
184 run in a separate window to watch for bonding driver error messages.
185
186         It is critical that either the miimon or arp_interval and
187 arp_ip_target parameters be specified, otherwise serious network
188 degradation will occur during link failures.  Very few devices do not
189 support at least miimon, so there is really no reason not to use it.
190
191         Options with textual values will accept either the text name
192 or, for backwards compatibility, the option value.  E.g.,
193 "mode=802.3ad" and "mode=4" set the same mode.
194
195         The parameters are as follows:
196
197 arp_interval
198
199         Specifies the ARP link monitoring frequency in milliseconds.
200
201         The ARP monitor works by periodically checking the slave
202         devices to determine whether they have sent or received
203         traffic recently (the precise criteria depends upon the
204         bonding mode, and the state of the slave).  Regular traffic is
205         generated via ARP probes issued for the addresses specified by
206         the arp_ip_target option.
207
208         This behavior can be modified by the arp_validate option,
209         below.
210
211         If ARP monitoring is used in an etherchannel compatible mode
212         (modes 0 and 2), the switch should be configured in a mode
213         that evenly distributes packets across all links. If the
214         switch is configured to distribute the packets in an XOR
215         fashion, all replies from the ARP targets will be received on
216         the same link which could cause the other team members to
217         fail.  ARP monitoring should not be used in conjunction with
218         miimon.  A value of 0 disables ARP monitoring.  The default
219         value is 0.
220
221 arp_ip_target
222
223         Specifies the IP addresses to use as ARP monitoring peers when
224         arp_interval is > 0.  These are the targets of the ARP request
225         sent to determine the health of the link to the targets.
226         Specify these values in ddd.ddd.ddd.ddd format.  Multiple IP
227         addresses must be separated by a comma.  At least one IP
228         address must be given for ARP monitoring to function.  The
229         maximum number of targets that can be specified is 16.  The
230         default value is no IP addresses.
231
232 arp_validate
233
234         Specifies whether or not ARP probes and replies should be
235         validated in the active-backup mode.  This causes the ARP
236         monitor to examine the incoming ARP requests and replies, and
237         only consider a slave to be up if it is receiving the
238         appropriate ARP traffic.
239
240         Possible values are:
241
242         none or 0
243
244                 No validation is performed.  This is the default.
245
246         active or 1
247
248                 Validation is performed only for the active slave.
249
250         backup or 2
251
252                 Validation is performed only for backup slaves.
253
254         all or 3
255
256                 Validation is performed for all slaves.
257
258         For the active slave, the validation checks ARP replies to
259         confirm that they were generated by an arp_ip_target.  Since
260         backup slaves do not typically receive these replies, the
261         validation performed for backup slaves is on the ARP request
262         sent out via the active slave.  It is possible that some
263         switch or network configurations may result in situations
264         wherein the backup slaves do not receive the ARP requests; in
265         such a situation, validation of backup slaves must be
266         disabled.
267
268         This option is useful in network configurations in which
269         multiple bonding hosts are concurrently issuing ARPs to one or
270         more targets beyond a common switch.  Should the link between
271         the switch and target fail (but not the switch itself), the
272         probe traffic generated by the multiple bonding instances will
273         fool the standard ARP monitor into considering the links as
274         still up.  Use of the arp_validate option can resolve this, as
275         the ARP monitor will only consider ARP requests and replies
276         associated with its own instance of bonding.
277
278         This option was added in bonding version 3.1.0.
279
280 downdelay
281
282         Specifies the time, in milliseconds, to wait before disabling
283         a slave after a link failure has been detected.  This option
284         is only valid for the miimon link monitor.  The downdelay
285         value should be a multiple of the miimon value; if not, it
286         will be rounded down to the nearest multiple.  The default
287         value is 0.
288
289 fail_over_mac
290
291         Specifies whether active-backup mode should set all slaves to
292         the same MAC address (the traditional behavior), or, when
293         enabled, change the bond's MAC address when changing the
294         active interface (i.e., fail over the MAC address itself).
295
296         Fail over MAC is useful for devices that cannot ever alter
297         their MAC address, or for devices that refuse incoming
298         broadcasts with their own source MAC (which interferes with
299         the ARP monitor).
300
301         The down side of fail over MAC is that every device on the
302         network must be updated via gratuitous ARP, vs. just updating
303         a switch or set of switches (which often takes place for any
304         traffic, not just ARP traffic, if the switch snoops incoming
305         traffic to update its tables) for the traditional method.  If
306         the gratuitous ARP is lost, communication may be disrupted.
307
308         When fail over MAC is used in conjuction with the mii monitor,
309         devices which assert link up prior to being able to actually
310         transmit and receive are particularly susecptible to loss of
311         the gratuitous ARP, and an appropriate updelay setting may be
312         required.
313
314         A value of 0 disables fail over MAC, and is the default.  A
315         value of 1 enables fail over MAC.  This option is enabled
316         automatically if the first slave added cannot change its MAC
317         address.  This option may be modified via sysfs only when no
318         slaves are present in the bond.
319
320         This option was added in bonding version 3.2.0.
321
322 lacp_rate
323
324         Option specifying the rate in which we'll ask our link partner
325         to transmit LACPDU packets in 802.3ad mode.  Possible values
326         are:
327
328         slow or 0
329                 Request partner to transmit LACPDUs every 30 seconds
330
331         fast or 1
332                 Request partner to transmit LACPDUs every 1 second
333
334         The default is slow.
335
336 max_bonds
337
338         Specifies the number of bonding devices to create for this
339         instance of the bonding driver.  E.g., if max_bonds is 3, and
340         the bonding driver is not already loaded, then bond0, bond1
341         and bond2 will be created.  The default value is 1.
342
343 miimon
344
345         Specifies the MII link monitoring frequency in milliseconds.
346         This determines how often the link state of each slave is
347         inspected for link failures.  A value of zero disables MII
348         link monitoring.  A value of 100 is a good starting point.
349         The use_carrier option, below, affects how the link state is
350         determined.  See the High Availability section for additional
351         information.  The default value is 0.
352
353 mode
354
355         Specifies one of the bonding policies. The default is
356         balance-rr (round robin).  Possible values are:
357
358         balance-rr or 0
359
360                 Round-robin policy: Transmit packets in sequential
361                 order from the first available slave through the
362                 last.  This mode provides load balancing and fault
363                 tolerance.
364
365         active-backup or 1
366
367                 Active-backup policy: Only one slave in the bond is
368                 active.  A different slave becomes active if, and only
369                 if, the active slave fails.  The bond's MAC address is
370                 externally visible on only one port (network adapter)
371                 to avoid confusing the switch.
372
373                 In bonding version 2.6.2 or later, when a failover
374                 occurs in active-backup mode, bonding will issue one
375                 or more gratuitous ARPs on the newly active slave.
376                 One gratuitous ARP is issued for the bonding master
377                 interface and each VLAN interfaces configured above
378                 it, provided that the interface has at least one IP
379                 address configured.  Gratuitous ARPs issued for VLAN
380                 interfaces are tagged with the appropriate VLAN id.
381
382                 This mode provides fault tolerance.  The primary
383                 option, documented below, affects the behavior of this
384                 mode.
385
386         balance-xor or 2
387
388                 XOR policy: Transmit based on the selected transmit
389                 hash policy.  The default policy is a simple [(source
390                 MAC address XOR'd with destination MAC address) modulo
391                 slave count].  Alternate transmit policies may be
392                 selected via the xmit_hash_policy option, described
393                 below.
394
395                 This mode provides load balancing and fault tolerance.
396
397         broadcast or 3
398
399                 Broadcast policy: transmits everything on all slave
400                 interfaces.  This mode provides fault tolerance.
401
402         802.3ad or 4
403
404                 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation.  Creates
405                 aggregation groups that share the same speed and
406                 duplex settings.  Utilizes all slaves in the active
407                 aggregator according to the 802.3ad specification.
408
409                 Slave selection for outgoing traffic is done according
410                 to the transmit hash policy, which may be changed from
411                 the default simple XOR policy via the xmit_hash_policy
412                 option, documented below.  Note that not all transmit
413                 policies may be 802.3ad compliant, particularly in
414                 regards to the packet mis-ordering requirements of
415                 section 43.2.4 of the 802.3ad standard.  Differing
416                 peer implementations will have varying tolerances for
417                 noncompliance.
418
419                 Prerequisites:
420
421                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
422                 the speed and duplex of each slave.
423
424                 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link
425                 aggregation.
426
427                 Most switches will require some type of configuration
428                 to enable 802.3ad mode.
429
430         balance-tlb or 5
431
432                 Adaptive transmit load balancing: channel bonding that
433                 does not require any special switch support.  The
434                 outgoing traffic is distributed according to the
435                 current load (computed relative to the speed) on each
436                 slave.  Incoming traffic is received by the current
437                 slave.  If the receiving slave fails, another slave
438                 takes over the MAC address of the failed receiving
439                 slave.
440
441                 Prerequisite:
442
443                 Ethtool support in the base drivers for retrieving the
444                 speed of each slave.
445
446         balance-alb or 6
447
448                 Adaptive load balancing: includes balance-tlb plus
449                 receive load balancing (rlb) for IPV4 traffic, and
450                 does not require any special switch support.  The
451                 receive load balancing is achieved by ARP negotiation.
452                 The bonding driver intercepts the ARP Replies sent by
453                 the local system on their way out and overwrites the
454                 source hardware address with the unique hardware
455                 address of one of the slaves in the bond such that
456                 different peers use different hardware addresses for
457                 the server.
458
459                 Receive traffic from connections created by the server
460                 is also balanced.  When the local system sends an ARP
461                 Request the bonding driver copies and saves the peer's
462                 IP information from the ARP packet.  When the ARP
463                 Reply arrives from the peer, its hardware address is
464                 retrieved and the bonding driver initiates an ARP
465                 reply to this peer assigning it to one of the slaves
466                 in the bond.  A problematic outcome of using ARP
467                 negotiation for balancing is that each time that an
468                 ARP request is broadcast it uses the hardware address
469                 of the bond.  Hence, peers learn the hardware address
470                 of the bond and the balancing of receive traffic
471                 collapses to the current slave.  This is handled by
472                 sending updates (ARP Replies) to all the peers with
473                 their individually assigned hardware address such that
474                 the traffic is redistributed.  Receive traffic is also
475                 redistributed when a new slave is added to the bond
476                 and when an inactive slave is re-activated.  The
477                 receive load is distributed sequentially (round robin)
478                 among the group of highest speed slaves in the bond.
479
480                 When a link is reconnected or a new slave joins the
481                 bond the receive traffic is redistributed among all
482                 active slaves in the bond by initiating ARP Replies
483                 with the selected MAC address to each of the
484                 clients. The updelay parameter (detailed below) must
485                 be set to a value equal or greater than the switch's
486                 forwarding delay so that the ARP Replies sent to the
487                 peers will not be blocked by the switch.
488
489                 Prerequisites:
490
491                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
492                 the speed of each slave.
493
494                 2. Base driver support for setting the hardware
495                 address of a device while it is open.  This is
496                 required so that there will always be one slave in the
497                 team using the bond hardware address (the
498                 curr_active_slave) while having a unique hardware
499                 address for each slave in the bond.  If the
500                 curr_active_slave fails its hardware address is
501                 swapped with the new curr_active_slave that was
502                 chosen.
503
504 primary
505
506         A string (eth0, eth2, etc) specifying which slave is the
507         primary device.  The specified device will always be the
508         active slave while it is available.  Only when the primary is
509         off-line will alternate devices be used.  This is useful when
510         one slave is preferred over another, e.g., when one slave has
511         higher throughput than another.
512
513         The primary option is only valid for active-backup mode.
514
515 updelay
516
517         Specifies the time, in milliseconds, to wait before enabling a
518         slave after a link recovery has been detected.  This option is
519         only valid for the miimon link monitor.  The updelay value
520         should be a multiple of the miimon value; if not, it will be
521         rounded down to the nearest multiple.  The default value is 0.
522
523 use_carrier
524
525         Specifies whether or not miimon should use MII or ETHTOOL
526         ioctls vs. netif_carrier_ok() to determine the link
527         status. The MII or ETHTOOL ioctls are less efficient and
528         utilize a deprecated calling sequence within the kernel.  The
529         netif_carrier_ok() relies on the device driver to maintain its
530         state with netif_carrier_on/off; at this writing, most, but
531         not all, device drivers support this facility.
532
533         If bonding insists that the link is up when it should not be,
534         it may be that your network device driver does not support
535         netif_carrier_on/off.  The default state for netif_carrier is
536         "carrier on," so if a driver does not support netif_carrier,
537         it will appear as if the link is always up.  In this case,
538         setting use_carrier to 0 will cause bonding to revert to the
539         MII / ETHTOOL ioctl method to determine the link state.
540
541         A value of 1 enables the use of netif_carrier_ok(), a value of
542         0 will use the deprecated MII / ETHTOOL ioctls.  The default
543         value is 1.
544
545 xmit_hash_policy
546
547         Selects the transmit hash policy to use for slave selection in
548         balance-xor and 802.3ad modes.  Possible values are:
549
550         layer2
551
552                 Uses XOR of hardware MAC addresses to generate the
553                 hash.  The formula is
554
555                 (source MAC XOR destination MAC) modulo slave count
556
557                 This algorithm will place all traffic to a particular
558                 network peer on the same slave.
559
560                 This algorithm is 802.3ad compliant.
561
562         layer2+3
563
564                 This policy uses a combination of layer2 and layer3
565                 protocol information to generate the hash.
566
567                 Uses XOR of hardware MAC addresses and IP addresses to
568                 generate the hash.  The formula is
569
570                 (((source IP XOR dest IP) AND 0xffff) XOR
571                         ( source MAC XOR destination MAC ))
572                                 modulo slave count
573
574                 This algorithm will place all traffic to a particular
575                 network peer on the same slave.  For non-IP traffic,
576                 the formula is the same as for the layer2 transmit
577                 hash policy.
578
579                 This policy is intended to provide a more balanced
580                 distribution of traffic than layer2 alone, especially
581                 in environments where a layer3 gateway device is
582                 required to reach most destinations.
583
584                 This algorithm is 802.3ad complient.
585
586         layer3+4
587
588                 This policy uses upper layer protocol information,
589                 when available, to generate the hash.  This allows for
590                 traffic to a particular network peer to span multiple
591                 slaves, although a single connection will not span
592                 multiple slaves.
593
594                 The formula for unfragmented TCP and UDP packets is
595
596                 ((source port XOR dest port) XOR
597                          ((source IP XOR dest IP) AND 0xffff)
598                                 modulo slave count
599
600                 For fragmented TCP or UDP packets and all other IP
601                 protocol traffic, the source and destination port
602                 information is omitted.  For non-IP traffic, the
603                 formula is the same as for the layer2 transmit hash
604                 policy.
605
606                 This policy is intended to mimic the behavior of
607                 certain switches, notably Cisco switches with PFC2 as
608                 well as some Foundry and IBM products.
609
610                 This algorithm is not fully 802.3ad compliant.  A
611                 single TCP or UDP conversation containing both
612                 fragmented and unfragmented packets will see packets
613                 striped across two interfaces.  This may result in out
614                 of order delivery.  Most traffic types will not meet
615                 this criteria, as TCP rarely fragments traffic, and
616                 most UDP traffic is not involved in extended
617                 conversations.  Other implementations of 802.3ad may
618                 or may not tolerate this noncompliance.
619
620         The default value is layer2.  This option was added in bonding
621         version 2.6.3.  In earlier versions of bonding, this parameter
622         does not exist, and the layer2 policy is the only policy.  The
623         layer2+3 value was added for bonding version 3.2.2.
624
625
626 3. Configuring Bonding Devices
627 ==============================
628
629         You can configure bonding using either your distro's network
630 initialization scripts, or manually using either ifenslave or the
631 sysfs interface.  Distros generally use one of two packages for the
632 network initialization scripts: initscripts or sysconfig.  Recent
633 versions of these packages have support for bonding, while older
634 versions do not.
635
636         We will first describe the options for configuring bonding for
637 distros using versions of initscripts and sysconfig with full or
638 partial support for bonding, then provide information on enabling
639 bonding without support from the network initialization scripts (i.e.,
640 older versions of initscripts or sysconfig).
641
642         If you're unsure whether your distro uses sysconfig or
643 initscripts, or don't know if it's new enough, have no fear.
644 Determining this is fairly straightforward.
645
646         First, issue the command:
647
648 $ rpm -qf /sbin/ifup
649
650         It will respond with a line of text starting with either
651 "initscripts" or "sysconfig," followed by some numbers.  This is the
652 package that provides your network initialization scripts.
653
654         Next, to determine if your installation supports bonding,
655 issue the command:
656
657 $ grep ifenslave /sbin/ifup
658
659         If this returns any matches, then your initscripts or
660 sysconfig has support for bonding.
661
662 3.1 Configuration with Sysconfig Support
663 ----------------------------------------
664
665         This section applies to distros using a version of sysconfig
666 with bonding support, for example, SuSE Linux Enterprise Server 9.
667
668         SuSE SLES 9's networking configuration system does support
669 bonding, however, at this writing, the YaST system configuration
670 front end does not provide any means to work with bonding devices.
671 Bonding devices can be managed by hand, however, as follows.
672
673         First, if they have not already been configured, configure the
674 slave devices.  On SLES 9, this is most easily done by running the
675 yast2 sysconfig configuration utility.  The goal is for to create an
676 ifcfg-id file for each slave device.  The simplest way to accomplish
677 this is to configure the devices for DHCP (this is only to get the
678 file ifcfg-id file created; see below for some issues with DHCP).  The
679 name of the configuration file for each device will be of the form:
680
681 ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx
682
683         Where the "xx" portion will be replaced with the digits from
684 the device's permanent MAC address.
685
686         Once the set of ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files has been
687 created, it is necessary to edit the configuration files for the slave
688 devices (the MAC addresses correspond to those of the slave devices).
689 Before editing, the file will contain multiple lines, and will look
690 something like this:
691
692 BOOTPROTO='dhcp'
693 STARTMODE='on'
694 USERCTL='no'
695 UNIQUE='XNzu.WeZGOGF+4wE'
696 _nm_name='bus-pci-0001:61:01.0'
697
698         Change the BOOTPROTO and STARTMODE lines to the following:
699
700 BOOTPROTO='none'
701 STARTMODE='off'
702
703         Do not alter the UNIQUE or _nm_name lines.  Remove any other
704 lines (USERCTL, etc).
705
706         Once the ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files have been modified,
707 it's time to create the configuration file for the bonding device
708 itself.  This file is named ifcfg-bondX, where X is the number of the
709 bonding device to create, starting at 0.  The first such file is
710 ifcfg-bond0, the second is ifcfg-bond1, and so on.  The sysconfig
711 network configuration system will correctly start multiple instances
712 of bonding.
713
714         The contents of the ifcfg-bondX file is as follows:
715
716 BOOTPROTO="static"
717 BROADCAST="10.0.2.255"
718 IPADDR="10.0.2.10"
719 NETMASK="255.255.0.0"
720 NETWORK="10.0.2.0"
721 REMOTE_IPADDR=""
722 STARTMODE="onboot"
723 BONDING_MASTER="yes"
724 BONDING_MODULE_OPTS="mode=active-backup miimon=100"
725 BONDING_SLAVE0="eth0"
726 BONDING_SLAVE1="bus-pci-0000:06:08.1"
727
728         Replace the sample BROADCAST, IPADDR, NETMASK and NETWORK
729 values with the appropriate values for your network.
730
731         The STARTMODE specifies when the device is brought online.
732 The possible values are:
733
734         onboot:  The device is started at boot time.  If you're not
735                  sure, this is probably what you want.
736
737         manual:  The device is started only when ifup is called
738                  manually.  Bonding devices may be configured this
739                  way if you do not wish them to start automatically
740                  at boot for some reason.
741
742         hotplug: The device is started by a hotplug event.  This is not
743                  a valid choice for a bonding device.
744
745         off or ignore: The device configuration is ignored.
746
747         The line BONDING_MASTER='yes' indicates that the device is a
748 bonding master device.  The only useful value is "yes."
749
750         The contents of BONDING_MODULE_OPTS are supplied to the
751 instance of the bonding module for this device.  Specify the options
752 for the bonding mode, link monitoring, and so on here.  Do not include
753 the max_bonds bonding parameter; this will confuse the configuration
754 system if you have multiple bonding devices.
755
756         Finally, supply one BONDING_SLAVEn="slave device" for each
757 slave.  where "n" is an increasing value, one for each slave.  The
758 "slave device" is either an interface name, e.g., "eth0", or a device
759 specifier for the network device.  The interface name is easier to
760 find, but the ethN names are subject to change at boot time if, e.g.,
761 a device early in the sequence has failed.  The device specifiers
762 (bus-pci-0000:06:08.1 in the example above) specify the physical
763 network device, and will not change unless the device's bus location
764 changes (for example, it is moved from one PCI slot to another).  The
765 example above uses one of each type for demonstration purposes; most
766 configurations will choose one or the other for all slave devices.
767
768         When all configuration files have been modified or created,
769 networking must be restarted for the configuration changes to take
770 effect.  This can be accomplished via the following:
771
772 # /etc/init.d/network restart
773
774         Note that the network control script (/sbin/ifdown) will
775 remove the bonding module as part of the network shutdown processing,
776 so it is not necessary to remove the module by hand if, e.g., the
777 module parameters have changed.
778
779         Also, at this writing, YaST/YaST2 will not manage bonding
780 devices (they do not show bonding interfaces on its list of network
781 devices).  It is necessary to edit the configuration file by hand to
782 change the bonding configuration.
783
784         Additional general options and details of the ifcfg file
785 format can be found in an example ifcfg template file:
786
787 /etc/sysconfig/network/ifcfg.template
788
789         Note that the template does not document the various BONDING_
790 settings described above, but does describe many of the other options.
791
792 3.1.1 Using DHCP with Sysconfig
793 -------------------------------
794
795         Under sysconfig, configuring a device with BOOTPROTO='dhcp'
796 will cause it to query DHCP for its IP address information.  At this
797 writing, this does not function for bonding devices; the scripts
798 attempt to obtain the device address from DHCP prior to adding any of
799 the slave devices.  Without active slaves, the DHCP requests are not
800 sent to the network.
801
802 3.1.2 Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
803 -----------------------------------------------
804
805         The sysconfig network initialization system is capable of
806 handling multiple bonding devices.  All that is necessary is for each
807 bonding instance to have an appropriately configured ifcfg-bondX file
808 (as described above).  Do not specify the "max_bonds" parameter to any
809 instance of bonding, as this will confuse sysconfig.  If you require
810 multiple bonding devices with identical parameters, create multiple
811 ifcfg-bondX files.
812
813         Because the sysconfig scripts supply the bonding module
814 options in the ifcfg-bondX file, it is not necessary to add them to
815 the system /etc/modules.conf or /etc/modprobe.conf configuration file.
816
817 3.2 Configuration with Initscripts Support
818 ------------------------------------------
819
820         This section applies to distros using a recent version of
821 initscripts with bonding support, for example, Red Hat Enterprise Linux
822 version 3 or later, Fedora, etc.  On these systems, the network
823 initialization scripts have knowledge of bonding, and can be configured to
824 control bonding devices.  Note that older versions of the initscripts
825 package have lower levels of support for bonding; this will be noted where
826 applicable.
827
828         These distros will not automatically load the network adapter
829 driver unless the ethX device is configured with an IP address.
830 Because of this constraint, users must manually configure a
831 network-script file for all physical adapters that will be members of
832 a bondX link.  Network script files are located in the directory:
833
834 /etc/sysconfig/network-scripts
835
836         The file name must be prefixed with "ifcfg-eth" and suffixed
837 with the adapter's physical adapter number.  For example, the script
838 for eth0 would be named /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.
839 Place the following text in the file:
840
841 DEVICE=eth0
842 USERCTL=no
843 ONBOOT=yes
844 MASTER=bond0
845 SLAVE=yes
846 BOOTPROTO=none
847
848         The DEVICE= line will be different for every ethX device and
849 must correspond with the name of the file, i.e., ifcfg-eth1 must have
850 a device line of DEVICE=eth1.  The setting of the MASTER= line will
851 also depend on the final bonding interface name chosen for your bond.
852 As with other network devices, these typically start at 0, and go up
853 one for each device, i.e., the first bonding instance is bond0, the
854 second is bond1, and so on.
855
856         Next, create a bond network script.  The file name for this
857 script will be /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bondX where X is
858 the number of the bond.  For bond0 the file is named "ifcfg-bond0",
859 for bond1 it is named "ifcfg-bond1", and so on.  Within that file,
860 place the following text:
861
862 DEVICE=bond0
863 IPADDR=192.168.1.1
864 NETMASK=255.255.255.0
865 NETWORK=192.168.1.0
866 BROADCAST=192.168.1.255
867 ONBOOT=yes
868 BOOTPROTO=none
869 USERCTL=no
870
871         Be sure to change the networking specific lines (IPADDR,
872 NETMASK, NETWORK and BROADCAST) to match your network configuration.
873
874         For later versions of initscripts, such as that found with Fedora
875 7 and Red Hat Enterprise Linux version 5 (or later), it is possible, and,
876 indeed, preferable, to specify the bonding options in the ifcfg-bond0
877 file, e.g. a line of the format:
878
879 BONDING_OPTS="mode=active-backup arp_interval=60 arp_ip_target=+192.168.1.254"
880
881         will configure the bond with the specified options.  The options
882 specified in BONDING_OPTS are identical to the bonding module parameters
883 except for the arp_ip_target field.  Each target should be included as a
884 separate option and should be preceded by a '+' to indicate it should be
885 added to the list of queried targets, e.g.,
886
887         arp_ip_target=+192.168.1.1 arp_ip_target=+192.168.1.2
888
889         is the proper syntax to specify multiple targets.  When specifying
890 options via BONDING_OPTS, it is not necessary to edit /etc/modules.conf or
891 /etc/modprobe.conf.
892
893         For older versions of initscripts that do not support
894 BONDING_OPTS, it is necessary to edit /etc/modules.conf (or
895 /etc/modprobe.conf, depending upon your distro) to load the bonding module
896 with your desired options when the bond0 interface is brought up.  The
897 following lines in /etc/modules.conf (or modprobe.conf) will load the
898 bonding module, and select its options:
899
900 alias bond0 bonding
901 options bond0 mode=balance-alb miimon=100
902
903         Replace the sample parameters with the appropriate set of
904 options for your configuration.
905
906         Finally run "/etc/rc.d/init.d/network restart" as root.  This
907 will restart the networking subsystem and your bond link should be now
908 up and running.
909
910 3.2.1 Using DHCP with Initscripts
911 ---------------------------------
912
913         Recent versions of initscripts (the versions supplied with Fedora
914 Core 3 and Red Hat Enterprise Linux 4, or later versions, are reported to
915 work) have support for assigning IP information to bonding devices via
916 DHCP.
917
918         To configure bonding for DHCP, configure it as described
919 above, except replace the line "BOOTPROTO=none" with "BOOTPROTO=dhcp"
920 and add a line consisting of "TYPE=Bonding".  Note that the TYPE value
921 is case sensitive.
922
923 3.2.2 Configuring Multiple Bonds with Initscripts
924 -------------------------------------------------
925
926         Initscripts packages that are included with Fedora 7 and Red Hat
927 Enterprise Linux 5 support multiple bonding interfaces by simply
928 specifying the appropriate BONDING_OPTS= in ifcfg-bondX where X is the
929 number of the bond.  This support requires sysfs support in the kernel,
930 and a bonding driver of version 3.0.0 or later.  Other configurations may
931 not support this method for specifying multiple bonding interfaces; for
932 those instances, see the "Configuring Multiple Bonds Manually" section,
933 below.
934
935 3.3 Configuring Bonding Manually with Ifenslave
936 -----------------------------------------------
937
938         This section applies to distros whose network initialization
939 scripts (the sysconfig or initscripts package) do not have specific
940 knowledge of bonding.  One such distro is SuSE Linux Enterprise Server
941 version 8.
942
943         The general method for these systems is to place the bonding
944 module parameters into /etc/modules.conf or /etc/modprobe.conf (as
945 appropriate for the installed distro), then add modprobe and/or
946 ifenslave commands to the system's global init script.  The name of
947 the global init script differs; for sysconfig, it is
948 /etc/init.d/boot.local and for initscripts it is /etc/rc.d/rc.local.
949
950         For example, if you wanted to make a simple bond of two e100
951 devices (presumed to be eth0 and eth1), and have it persist across
952 reboots, edit the appropriate file (/etc/init.d/boot.local or
953 /etc/rc.d/rc.local), and add the following:
954
955 modprobe bonding mode=balance-alb miimon=100
956 modprobe e100
957 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
958 ifenslave bond0 eth0
959 ifenslave bond0 eth1
960
961         Replace the example bonding module parameters and bond0
962 network configuration (IP address, netmask, etc) with the appropriate
963 values for your configuration.
964
965         Unfortunately, this method will not provide support for the
966 ifup and ifdown scripts on the bond devices.  To reload the bonding
967 configuration, it is necessary to run the initialization script, e.g.,
968
969 # /etc/init.d/boot.local
970
971         or
972
973 # /etc/rc.d/rc.local
974
975         It may be desirable in such a case to create a separate script
976 which only initializes the bonding configuration, then call that
977 separate script from within boot.local.  This allows for bonding to be
978 enabled without re-running the entire global init script.
979
980         To shut down the bonding devices, it is necessary to first
981 mark the bonding device itself as being down, then remove the
982 appropriate device driver modules.  For our example above, you can do
983 the following:
984
985 # ifconfig bond0 down
986 # rmmod bonding
987 # rmmod e100
988
989         Again, for convenience, it may be desirable to create a script
990 with these commands.
991
992
993 3.3.1 Configuring Multiple Bonds Manually
994 -----------------------------------------
995
996         This section contains information on configuring multiple
997 bonding devices with differing options for those systems whose network
998 initialization scripts lack support for configuring multiple bonds.
999
1000         If you require multiple bonding devices, but all with the same
1001 options, you may wish to use the "max_bonds" module parameter,
1002 documented above.
1003
1004         To create multiple bonding devices with differing options, it is
1005 preferrable to use bonding parameters exported by sysfs, documented in the
1006 section below.
1007
1008         For versions of bonding without sysfs support, the only means to
1009 provide multiple instances of bonding with differing options is to load
1010 the bonding driver multiple times.  Note that current versions of the
1011 sysconfig network initialization scripts handle this automatically; if
1012 your distro uses these scripts, no special action is needed.  See the
1013 section Configuring Bonding Devices, above, if you're not sure about your
1014 network initialization scripts.
1015
1016         To load multiple instances of the module, it is necessary to
1017 specify a different name for each instance (the module loading system
1018 requires that every loaded module, even multiple instances of the same
1019 module, have a unique name).  This is accomplished by supplying multiple
1020 sets of bonding options in /etc/modprobe.conf, for example:
1021
1022 alias bond0 bonding
1023 options bond0 -o bond0 mode=balance-rr miimon=100
1024
1025 alias bond1 bonding
1026 options bond1 -o bond1 mode=balance-alb miimon=50
1027
1028         will load the bonding module two times.  The first instance is
1029 named "bond0" and creates the bond0 device in balance-rr mode with an
1030 miimon of 100.  The second instance is named "bond1" and creates the
1031 bond1 device in balance-alb mode with an miimon of 50.
1032
1033         In some circumstances (typically with older distributions),
1034 the above does not work, and the second bonding instance never sees
1035 its options.  In that case, the second options line can be substituted
1036 as follows:
1037
1038 install bond1 /sbin/modprobe --ignore-install bonding -o bond1 \
1039         mode=balance-alb miimon=50
1040
1041         This may be repeated any number of times, specifying a new and
1042 unique name in place of bond1 for each subsequent instance.
1043
1044         It has been observed that some Red Hat supplied kernels are unable
1045 to rename modules at load time (the "-o bond1" part).  Attempts to pass
1046 that option to modprobe will produce an "Operation not permitted" error.
1047 This has been reported on some Fedora Core kernels, and has been seen on
1048 RHEL 4 as well.  On kernels exhibiting this problem, it will be impossible
1049 to configure multiple bonds with differing parameters (as they are older
1050 kernels, and also lack sysfs support).
1051
1052 3.4 Configuring Bonding Manually via Sysfs
1053 ------------------------------------------
1054
1055         Starting with version 3.0.0, Channel Bonding may be configured
1056 via the sysfs interface.  This interface allows dynamic configuration
1057 of all bonds in the system without unloading the module.  It also
1058 allows for adding and removing bonds at runtime.  Ifenslave is no
1059 longer required, though it is still supported.
1060
1061         Use of the sysfs interface allows you to use multiple bonds
1062 with different configurations without having to reload the module.
1063 It also allows you to use multiple, differently configured bonds when
1064 bonding is compiled into the kernel.
1065
1066         You must have the sysfs filesystem mounted to configure
1067 bonding this way.  The examples in this document assume that you
1068 are using the standard mount point for sysfs, e.g. /sys.  If your
1069 sysfs filesystem is mounted elsewhere, you will need to adjust the
1070 example paths accordingly.
1071
1072 Creating and Destroying Bonds
1073 -----------------------------
1074 To add a new bond foo:
1075 # echo +foo > /sys/class/net/bonding_masters
1076
1077 To remove an existing bond bar:
1078 # echo -bar > /sys/class/net/bonding_masters
1079
1080 To show all existing bonds:
1081 # cat /sys/class/net/bonding_masters
1082
1083 NOTE: due to 4K size limitation of sysfs files, this list may be
1084 truncated if you have more than a few hundred bonds.  This is unlikely
1085 to occur under normal operating conditions.
1086
1087 Adding and Removing Slaves
1088 --------------------------
1089         Interfaces may be enslaved to a bond using the file
1090 /sys/class/net/<bond>/bonding/slaves.  The semantics for this file
1091 are the same as for the bonding_masters file.
1092
1093 To enslave interface eth0 to bond bond0:
1094 # ifconfig bond0 up
1095 # echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1096
1097 To free slave eth0 from bond bond0:
1098 # echo -eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1099
1100         When an interface is enslaved to a bond, symlinks between the
1101 two are created in the sysfs filesystem.  In this case, you would get
1102 /sys/class/net/bond0/slave_eth0 pointing to /sys/class/net/eth0, and
1103 /sys/class/net/eth0/master pointing to /sys/class/net/bond0.
1104
1105         This means that you can tell quickly whether or not an
1106 interface is enslaved by looking for the master symlink.  Thus:
1107 # echo -eth0 > /sys/class/net/eth0/master/bonding/slaves
1108 will free eth0 from whatever bond it is enslaved to, regardless of
1109 the name of the bond interface.
1110
1111 Changing a Bond's Configuration
1112 -------------------------------
1113         Each bond may be configured individually by manipulating the
1114 files located in /sys/class/net/<bond name>/bonding
1115
1116         The names of these files correspond directly with the command-
1117 line parameters described elsewhere in this file, and, with the
1118 exception of arp_ip_target, they accept the same values.  To see the
1119 current setting, simply cat the appropriate file.
1120
1121         A few examples will be given here; for specific usage
1122 guidelines for each parameter, see the appropriate section in this
1123 document.
1124
1125 To configure bond0 for balance-alb mode:
1126 # ifconfig bond0 down
1127 # echo 6 > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1128  - or -
1129 # echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1130         NOTE: The bond interface must be down before the mode can be
1131 changed.
1132
1133 To enable MII monitoring on bond0 with a 1 second interval:
1134 # echo 1000 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1135         NOTE: If ARP monitoring is enabled, it will disabled when MII
1136 monitoring is enabled, and vice-versa.
1137
1138 To add ARP targets:
1139 # echo +192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1140 # echo +192.168.0.101 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1141         NOTE:  up to 10 target addresses may be specified.
1142
1143 To remove an ARP target:
1144 # echo -192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1145
1146 Example Configuration
1147 ---------------------
1148         We begin with the same example that is shown in section 3.3,
1149 executed with sysfs, and without using ifenslave.
1150
1151         To make a simple bond of two e100 devices (presumed to be eth0
1152 and eth1), and have it persist across reboots, edit the appropriate
1153 file (/etc/init.d/boot.local or /etc/rc.d/rc.local), and add the
1154 following:
1155
1156 modprobe bonding
1157 modprobe e100
1158 echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1159 ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1160 echo 100 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1161 echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1162 echo +eth1 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1163
1164         To add a second bond, with two e1000 interfaces in
1165 active-backup mode, using ARP monitoring, add the following lines to
1166 your init script:
1167
1168 modprobe e1000
1169 echo +bond1 > /sys/class/net/bonding_masters
1170 echo active-backup > /sys/class/net/bond1/bonding/mode
1171 ifconfig bond1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 up
1172 echo +192.168.2.100 /sys/class/net/bond1/bonding/arp_ip_target
1173 echo 2000 > /sys/class/net/bond1/bonding/arp_interval
1174 echo +eth2 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1175 echo +eth3 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1176
1177
1178 4. Querying Bonding Configuration 
1179 =================================
1180
1181 4.1 Bonding Configuration
1182 -------------------------
1183
1184         Each bonding device has a read-only file residing in the
1185 /proc/net/bonding directory.  The file contents include information
1186 about the bonding configuration, options and state of each slave.
1187
1188         For example, the contents of /proc/net/bonding/bond0 after the
1189 driver is loaded with parameters of mode=0 and miimon=1000 is
1190 generally as follows:
1191
1192         Ethernet Channel Bonding Driver: 2.6.1 (October 29, 2004)
1193         Bonding Mode: load balancing (round-robin)
1194         Currently Active Slave: eth0
1195         MII Status: up
1196         MII Polling Interval (ms): 1000
1197         Up Delay (ms): 0
1198         Down Delay (ms): 0
1199
1200         Slave Interface: eth1
1201         MII Status: up
1202         Link Failure Count: 1
1203
1204         Slave Interface: eth0
1205         MII Status: up
1206         Link Failure Count: 1
1207
1208         The precise format and contents will change depending upon the
1209 bonding configuration, state, and version of the bonding driver.
1210
1211 4.2 Network configuration
1212 -------------------------
1213
1214         The network configuration can be inspected using the ifconfig
1215 command.  Bonding devices will have the MASTER flag set; Bonding slave
1216 devices will have the SLAVE flag set.  The ifconfig output does not
1217 contain information on which slaves are associated with which masters.
1218
1219         In the example below, the bond0 interface is the master
1220 (MASTER) while eth0 and eth1 are slaves (SLAVE). Notice all slaves of
1221 bond0 have the same MAC address (HWaddr) as bond0 for all modes except
1222 TLB and ALB that require a unique MAC address for each slave.
1223
1224 # /sbin/ifconfig
1225 bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1226           inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
1227           UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1228           RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1229           TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1230           collisions:0 txqueuelen:0
1231
1232 eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1233           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1234           RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1235           TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1236           collisions:0 txqueuelen:100
1237           Interrupt:10 Base address:0x1080
1238
1239 eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1240           UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1241           RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1242           TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
1243           collisions:0 txqueuelen:100
1244           Interrupt:9 Base address:0x1400
1245
1246 5. Switch Configuration
1247 =======================
1248
1249         For this section, "switch" refers to whatever system the
1250 bonded devices are directly connected to (i.e., where the other end of
1251 the cable plugs into).  This may be an actual dedicated switch device,
1252 or it may be another regular system (e.g., another computer running
1253 Linux),
1254
1255         The active-backup, balance-tlb and balance-alb modes do not
1256 require any specific configuration of the switch.
1257
1258         The 802.3ad mode requires that the switch have the appropriate
1259 ports configured as an 802.3ad aggregation.  The precise method used
1260 to configure this varies from switch to switch, but, for example, a
1261 Cisco 3550 series switch requires that the appropriate ports first be
1262 grouped together in a single etherchannel instance, then that
1263 etherchannel is set to mode "lacp" to enable 802.3ad (instead of
1264 standard EtherChannel).
1265
1266         The balance-rr, balance-xor and broadcast modes generally
1267 require that the switch have the appropriate ports grouped together.
1268 The nomenclature for such a group differs between switches, it may be
1269 called an "etherchannel" (as in the Cisco example, above), a "trunk
1270 group" or some other similar variation.  For these modes, each switch
1271 will also have its own configuration options for the switch's transmit
1272 policy to the bond.  Typical choices include XOR of either the MAC or
1273 IP addresses.  The transmit policy of the two peers does not need to
1274 match.  For these three modes, the bonding mode really selects a
1275 transmit policy for an EtherChannel group; all three will interoperate
1276 with another EtherChannel group.
1277
1278
1279 6. 802.1q VLAN Support
1280 ======================
1281
1282         It is possible to configure VLAN devices over a bond interface
1283 using the 8021q driver.  However, only packets coming from the 8021q
1284 driver and passing through bonding will be tagged by default.  Self
1285 generated packets, for example, bonding's learning packets or ARP
1286 packets generated by either ALB mode or the ARP monitor mechanism, are
1287 tagged internally by bonding itself.  As a result, bonding must
1288 "learn" the VLAN IDs configured above it, and use those IDs to tag
1289 self generated packets.
1290
1291         For reasons of simplicity, and to support the use of adapters
1292 that can do VLAN hardware acceleration offloading, the bonding
1293 interface declares itself as fully hardware offloading capable, it gets
1294 the add_vid/kill_vid notifications to gather the necessary
1295 information, and it propagates those actions to the slaves.  In case
1296 of mixed adapter types, hardware accelerated tagged packets that
1297 should go through an adapter that is not offloading capable are
1298 "un-accelerated" by the bonding driver so the VLAN tag sits in the
1299 regular location.
1300
1301         VLAN interfaces *must* be added on top of a bonding interface
1302 only after enslaving at least one slave.  The bonding interface has a
1303 hardware address of 00:00:00:00:00:00 until the first slave is added.
1304 If the VLAN interface is created prior to the first enslavement, it
1305 would pick up the all-zeroes hardware address.  Once the first slave
1306 is attached to the bond, the bond device itself will pick up the
1307 slave's hardware address, which is then available for the VLAN device.
1308
1309         Also, be aware that a similar problem can occur if all slaves
1310 are released from a bond that still has one or more VLAN interfaces on
1311 top of it.  When a new slave is added, the bonding interface will
1312 obtain its hardware address from the first slave, which might not
1313 match the hardware address of the VLAN interfaces (which was
1314 ultimately copied from an earlier slave).
1315
1316         There are two methods to insure that the VLAN device operates
1317 with the correct hardware address if all slaves are removed from a
1318 bond interface:
1319
1320         1. Remove all VLAN interfaces then recreate them
1321
1322         2. Set the bonding interface's hardware address so that it
1323 matches the hardware address of the VLAN interfaces.
1324
1325         Note that changing a VLAN interface's HW address would set the
1326 underlying device -- i.e. the bonding interface -- to promiscuous
1327 mode, which might not be what you want.
1328
1329
1330 7. Link Monitoring
1331 ==================
1332
1333         The bonding driver at present supports two schemes for
1334 monitoring a slave device's link state: the ARP monitor and the MII
1335 monitor.
1336
1337         At the present time, due to implementation restrictions in the
1338 bonding driver itself, it is not possible to enable both ARP and MII
1339 monitoring simultaneously.
1340
1341 7.1 ARP Monitor Operation
1342 -------------------------
1343
1344         The ARP monitor operates as its name suggests: it sends ARP
1345 queries to one or more designated peer systems on the network, and
1346 uses the response as an indication that the link is operating.  This
1347 gives some assurance that traffic is actually flowing to and from one
1348 or more peers on the local network.
1349
1350         The ARP monitor relies on the device driver itself to verify
1351 that traffic is flowing.  In particular, the driver must keep up to
1352 date the last receive time, dev->last_rx, and transmit start time,
1353 dev->trans_start.  If these are not updated by the driver, then the
1354 ARP monitor will immediately fail any slaves using that driver, and
1355 those slaves will stay down.  If networking monitoring (tcpdump, etc)
1356 shows the ARP requests and replies on the network, then it may be that
1357 your device driver is not updating last_rx and trans_start.
1358
1359 7.2 Configuring Multiple ARP Targets
1360 ------------------------------------
1361
1362         While ARP monitoring can be done with just one target, it can
1363 be useful in a High Availability setup to have several targets to
1364 monitor.  In the case of just one target, the target itself may go
1365 down or have a problem making it unresponsive to ARP requests.  Having
1366 an additional target (or several) increases the reliability of the ARP
1367 monitoring.
1368
1369         Multiple ARP targets must be separated by commas as follows:
1370
1371 # example options for ARP monitoring with three targets
1372 alias bond0 bonding
1373 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.1,192.168.0.3,192.168.0.9
1374
1375         For just a single target the options would resemble:
1376
1377 # example options for ARP monitoring with one target
1378 alias bond0 bonding
1379 options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.100
1380
1381
1382 7.3 MII Monitor Operation
1383 -------------------------
1384
1385         The MII monitor monitors only the carrier state of the local
1386 network interface.  It accomplishes this in one of three ways: by
1387 depending upon the device driver to maintain its carrier state, by
1388 querying the device's MII registers, or by making an ethtool query to
1389 the device.
1390
1391         If the use_carrier module parameter is 1 (the default value),
1392 then the MII monitor will rely on the driver for carrier state
1393 information (via the netif_carrier subsystem).  As explained in the
1394 use_carrier parameter information, above, if the MII monitor fails to
1395 detect carrier loss on the device (e.g., when the cable is physically
1396 disconnected), it may be that the driver does not support
1397 netif_carrier.
1398
1399         If use_carrier is 0, then the MII monitor will first query the
1400 device's (via ioctl) MII registers and check the link state.  If that
1401 request fails (not just that it returns carrier down), then the MII
1402 monitor will make an ethtool ETHOOL_GLINK request to attempt to obtain
1403 the same information.  If both methods fail (i.e., the driver either
1404 does not support or had some error in processing both the MII register
1405 and ethtool requests), then the MII monitor will assume the link is
1406 up.
1407
1408 8. Potential Sources of Trouble
1409 ===============================
1410
1411 8.1 Adventures in Routing
1412 -------------------------
1413
1414         When bonding is configured, it is important that the slave
1415 devices not have routes that supersede routes of the master (or,
1416 generally, not have routes at all).  For example, suppose the bonding
1417 device bond0 has two slaves, eth0 and eth1, and the routing table is
1418 as follows:
1419
1420 Kernel IP routing table
1421 Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
1422 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth0
1423 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth1
1424 10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 bond0
1425 127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U        40 0          0 lo
1426
1427         This routing configuration will likely still update the
1428 receive/transmit times in the driver (needed by the ARP monitor), but
1429 may bypass the bonding driver (because outgoing traffic to, in this
1430 case, another host on network 10 would use eth0 or eth1 before bond0).
1431
1432         The ARP monitor (and ARP itself) may become confused by this
1433 configuration, because ARP requests (generated by the ARP monitor)
1434 will be sent on one interface (bond0), but the corresponding reply
1435 will arrive on a different interface (eth0).  This reply looks to ARP
1436 as an unsolicited ARP reply (because ARP matches replies on an
1437 interface basis), and is discarded.  The MII monitor is not affected
1438 by the state of the routing table.
1439
1440         The solution here is simply to insure that slaves do not have
1441 routes of their own, and if for some reason they must, those routes do
1442 not supersede routes of their master.  This should generally be the
1443 case, but unusual configurations or errant manual or automatic static
1444 route additions may cause trouble.
1445
1446 8.2 Ethernet Device Renaming
1447 ----------------------------
1448
1449         On systems with network configuration scripts that do not
1450 associate physical devices directly with network interface names (so
1451 that the same physical device always has the same "ethX" name), it may
1452 be necessary to add some special logic to either /etc/modules.conf or
1453 /etc/modprobe.conf (depending upon which is installed on the system).
1454
1455         For example, given a modules.conf containing the following:
1456
1457 alias bond0 bonding
1458 options bond0 mode=some-mode miimon=50
1459 alias eth0 tg3
1460 alias eth1 tg3
1461 alias eth2 e1000
1462 alias eth3 e1000
1463
1464         If neither eth0 and eth1 are slaves to bond0, then when the
1465 bond0 interface comes up, the devices may end up reordered.  This
1466 happens because bonding is loaded first, then its slave device's
1467 drivers are loaded next.  Since no other drivers have been loaded,
1468 when the e1000 driver loads, it will receive eth0 and eth1 for its
1469 devices, but the bonding configuration tries to enslave eth2 and eth3
1470 (which may later be assigned to the tg3 devices).
1471
1472         Adding the following:
1473
1474 add above bonding e1000 tg3
1475
1476         causes modprobe to load e1000 then tg3, in that order, when
1477 bonding is loaded.  This command is fully documented in the
1478 modules.conf manual page.
1479
1480         On systems utilizing modprobe.conf (or modprobe.conf.local),
1481 an equivalent problem can occur.  In this case, the following can be
1482 added to modprobe.conf (or modprobe.conf.local, as appropriate), as
1483 follows (all on one line; it has been split here for clarity):
1484
1485 install bonding /sbin/modprobe tg3; /sbin/modprobe e1000;
1486         /sbin/modprobe --ignore-install bonding
1487
1488         This will, when loading the bonding module, rather than
1489 performing the normal action, instead execute the provided command.
1490 This command loads the device drivers in the order needed, then calls
1491 modprobe with --ignore-install to cause the normal action to then take
1492 place.  Full documentation on this can be found in the modprobe.conf
1493 and modprobe manual pages.
1494
1495 8.3. Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
1496 ---------------------------------------------------------
1497
1498         By default, bonding enables the use_carrier option, which
1499 instructs bonding to trust the driver to maintain carrier state.
1500
1501         As discussed in the options section, above, some drivers do
1502 not support the netif_carrier_on/_off link state tracking system.
1503 With use_carrier enabled, bonding will always see these links as up,
1504 regardless of their actual state.
1505
1506         Additionally, other drivers do support netif_carrier, but do
1507 not maintain it in real time, e.g., only polling the link state at
1508 some fixed interval.  In this case, miimon will detect failures, but
1509 only after some long period of time has expired.  If it appears that
1510 miimon is very slow in detecting link failures, try specifying
1511 use_carrier=0 to see if that improves the failure detection time.  If
1512 it does, then it may be that the driver checks the carrier state at a
1513 fixed interval, but does not cache the MII register values (so the
1514 use_carrier=0 method of querying the registers directly works).  If
1515 use_carrier=0 does not improve the failover, then the driver may cache
1516 the registers, or the problem may be elsewhere.
1517
1518         Also, remember that miimon only checks for the device's
1519 carrier state.  It has no way to determine the state of devices on or
1520 beyond other ports of a switch, or if a switch is refusing to pass
1521 traffic while still maintaining carrier on.
1522
1523 9. SNMP agents
1524 ===============
1525
1526         If running SNMP agents, the bonding driver should be loaded
1527 before any network drivers participating in a bond.  This requirement
1528 is due to the interface index (ipAdEntIfIndex) being associated to
1529 the first interface found with a given IP address.  That is, there is
1530 only one ipAdEntIfIndex for each IP address.  For example, if eth0 and
1531 eth1 are slaves of bond0 and the driver for eth0 is loaded before the
1532 bonding driver, the interface for the IP address will be associated
1533 with the eth0 interface.  This configuration is shown below, the IP
1534 address 192.168.1.1 has an interface index of 2 which indexes to eth0
1535 in the ifDescr table (ifDescr.2).
1536
1537      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
1538      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = eth0
1539      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth1
1540      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth2
1541      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth3
1542      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = bond0
1543      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 5
1544      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
1545      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 4
1546      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
1547
1548         This problem is avoided by loading the bonding driver before
1549 any network drivers participating in a bond.  Below is an example of
1550 loading the bonding driver first, the IP address 192.168.1.1 is
1551 correctly associated with ifDescr.2.
1552
1553      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
1554      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = bond0
1555      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth0
1556      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth1
1557      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth2
1558      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = eth3
1559      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 6
1560      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
1561      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 5
1562      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
1563
1564         While some distributions may not report the interface name in
1565 ifDescr, the association between the IP address and IfIndex remains
1566 and SNMP functions such as Interface_Scan_Next will report that
1567 association.
1568
1569 10. Promiscuous mode
1570 ====================
1571
1572         When running network monitoring tools, e.g., tcpdump, it is
1573 common to enable promiscuous mode on the device, so that all traffic
1574 is seen (instead of seeing only traffic destined for the local host).
1575 The bonding driver handles promiscuous mode changes to the bonding
1576 master device (e.g., bond0), and propagates the setting to the slave
1577 devices.
1578
1579         For the balance-rr, balance-xor, broadcast, and 802.3ad modes,
1580 the promiscuous mode setting is propagated to all slaves.
1581
1582         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, the
1583 promiscuous mode setting is propagated only to the active slave.
1584
1585         For balance-tlb mode, the active slave is the slave currently
1586 receiving inbound traffic.
1587
1588         For balance-alb mode, the active slave is the slave used as a
1589 "primary."  This slave is used for mode-specific control traffic, for
1590 sending to peers that are unassigned or if the load is unbalanced.
1591
1592         For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, when
1593 the active slave changes (e.g., due to a link failure), the
1594 promiscuous setting will be propagated to the new active slave.
1595
1596 11. Configuring Bonding for High Availability
1597 =============================================
1598
1599         High Availability refers to configurations that provide
1600 maximum network availability by having redundant or backup devices,
1601 links or switches between the host and the rest of the world.  The
1602 goal is to provide the maximum availability of network connectivity
1603 (i.e., the network always works), even though other configurations
1604 could provide higher throughput.
1605
1606 11.1 High Availability in a Single Switch Topology
1607 --------------------------------------------------
1608
1609         If two hosts (or a host and a single switch) are directly
1610 connected via multiple physical links, then there is no availability
1611 penalty to optimizing for maximum bandwidth.  In this case, there is
1612 only one switch (or peer), so if it fails, there is no alternative
1613 access to fail over to.  Additionally, the bonding load balance modes
1614 support link monitoring of their members, so if individual links fail,
1615 the load will be rebalanced across the remaining devices.
1616
1617         See Section 13, "Configuring Bonding for Maximum Throughput"
1618 for information on configuring bonding with one peer device.
1619
1620 11.2 High Availability in a Multiple Switch Topology
1621 ----------------------------------------------------
1622
1623         With multiple switches, the configuration of bonding and the
1624 network changes dramatically.  In multiple switch topologies, there is
1625 a trade off between network availability and usable bandwidth.
1626
1627         Below is a sample network, configured to maximize the
1628 availability of the network:
1629
1630                 |                                     |
1631                 |port3                           port3|
1632           +-----+----+                          +-----+----+
1633           |          |port2       ISL      port2|          |
1634           | switch A +--------------------------+ switch B |
1635           |          |                          |          |
1636           +-----+----+                          +-----++---+
1637                 |port1                           port1|
1638                 |             +-------+               |
1639                 +-------------+ host1 +---------------+
1640                          eth0 +-------+ eth1
1641
1642         In this configuration, there is a link between the two
1643 switches (ISL, or inter switch link), and multiple ports connecting to
1644 the outside world ("port3" on each switch).  There is no technical
1645 reason that this could not be extended to a third switch.
1646
1647 11.2.1 HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
1648 -------------------------------------------------------------
1649
1650         In a topology such as the example above, the active-backup and
1651 broadcast modes are the only useful bonding modes when optimizing for
1652 availability; the other modes require all links to terminate on the
1653 same peer for them to behave rationally.
1654
1655 active-backup: This is generally the preferred mode, particularly if
1656         the switches have an ISL and play together well.  If the
1657         network configuration is such that one switch is specifically
1658         a backup switch (e.g., has lower capacity, higher cost, etc),
1659         then the primary option can be used to insure that the
1660         preferred link is always used when it is available.
1661
1662 broadcast: This mode is really a special purpose mode, and is suitable
1663         only for very specific needs.  For example, if the two
1664         switches are not connected (no ISL), and the networks beyond
1665         them are totally independent.  In this case, if it is
1666         necessary for some specific one-way traffic to reach both
1667         independent networks, then the broadcast mode may be suitable.
1668
1669 11.2.2 HA Link Monitoring Selection for Multiple Switch Topology
1670 ----------------------------------------------------------------
1671
1672         The choice of link monitoring ultimately depends upon your
1673 switch.  If the switch can reliably fail ports in response to other
1674 failures, then either the MII or ARP monitors should work.  For
1675 example, in the above example, if the "port3" link fails at the remote
1676 end, the MII monitor has no direct means to detect this.  The ARP
1677 monitor could be configured with a target at the remote end of port3,
1678 thus detecting that failure without switch support.
1679
1680         In general, however, in a multiple switch topology, the ARP
1681 monitor can provide a higher level of reliability in detecting end to
1682 end connectivity failures (which may be caused by the failure of any
1683 individual component to pass traffic for any reason).  Additionally,
1684 the ARP monitor should be configured with multiple targets (at least
1685 one for each switch in the network).  This will insure that,
1686 regardless of which switch is active, the ARP monitor has a suitable
1687 target to query.
1688
1689         Note, also, that of late many switches now support a functionality
1690 generally referred to as "trunk failover."  This is a feature of the
1691 switch that causes the link state of a particular switch port to be set
1692 down (or up) when the state of another switch port goes down (or up).
1693 It's purpose is to propogate link failures from logically "exterior" ports
1694 to the logically "interior" ports that bonding is able to monitor via
1695 miimon.  Availability and configuration for trunk failover varies by
1696 switch, but this can be a viable alternative to the ARP monitor when using
1697 suitable switches.
1698
1699 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
1700 ==============================================
1701
1702 12.1 Maximizing Throughput in a Single Switch Topology
1703 ------------------------------------------------------
1704
1705         In a single switch configuration, the best method to maximize
1706 throughput depends upon the application and network environment.  The
1707 various load balancing modes each have strengths and weaknesses in
1708 different environments, as detailed below.
1709
1710         For this discussion, we will break down the topologies into
1711 two categories.  Depending upon the destination of most traffic, we
1712 categorize them into either "gatewayed" or "local" configurations.
1713
1714         In a gatewayed configuration, the "switch" is acting primarily
1715 as a router, and the majority of traffic passes through this router to
1716 other networks.  An example would be the following:
1717
1718
1719      +----------+                     +----------+
1720      |          |eth0            port1|          | to other networks
1721      | Host A   +---------------------+ router   +------------------->
1722      |          +---------------------+          | Hosts B and C are out
1723      |          |eth1            port2|          | here somewhere
1724      +----------+                     +----------+
1725
1726         The router may be a dedicated router device, or another host
1727 acting as a gateway.  For our discussion, the important point is that
1728 the majority of traffic from Host A will pass through the router to
1729 some other network before reaching its final destination.
1730
1731         In a gatewayed network configuration, although Host A may
1732 communicate with many other systems, all of its traffic will be sent
1733 and received via one other peer on the local network, the router.
1734
1735         Note that the case of two systems connected directly via
1736 multiple physical links is, for purposes of configuring bonding, the
1737 same as a gatewayed configuration.  In that case, it happens that all
1738 traffic is destined for the "gateway" itself, not some other network
1739 beyond the gateway.
1740
1741         In a local configuration, the "switch" is acting primarily as
1742 a switch, and the majority of traffic passes through this switch to
1743 reach other stations on the same network.  An example would be the
1744 following:
1745
1746     +----------+            +----------+       +--------+
1747     |          |eth0   port1|          +-------+ Host B |
1748     |  Host A  +------------+  switch  |port3  +--------+
1749     |          +------------+          |                  +--------+
1750     |          |eth1   port2|          +------------------+ Host C |
1751     +----------+            +----------+port4             +--------+
1752
1753
1754         Again, the switch may be a dedicated switch device, or another
1755 host acting as a gateway.  For our discussion, the important point is
1756 that the majority of traffic from Host A is destined for other hosts
1757 on the same local network (Hosts B and C in the above example).
1758
1759         In summary, in a gatewayed configuration, traffic to and from
1760 the bonded device will be to the same MAC level peer on the network
1761 (the gateway itself, i.e., the router), regardless of its final
1762 destination.  In a local configuration, traffic flows directly to and
1763 from the final destinations, thus, each destination (Host B, Host C)
1764 will be addressed directly by their individual MAC addresses.
1765
1766         This distinction between a gatewayed and a local network
1767 configuration is important because many of the load balancing modes
1768 available use the MAC addresses of the local network source and
1769 destination to make load balancing decisions.  The behavior of each
1770 mode is described below.
1771
1772
1773 12.1.1 MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
1774 -----------------------------------------------------------
1775
1776         This configuration is the easiest to set up and to understand,
1777 although you will have to decide which bonding mode best suits your
1778 needs.  The trade offs for each mode are detailed below:
1779
1780 balance-rr: This mode is the only mode that will permit a single
1781         TCP/IP connection to stripe traffic across multiple
1782         interfaces. It is therefore the only mode that will allow a
1783         single TCP/IP stream to utilize more than one interface's
1784         worth of throughput.  This comes at a cost, however: the
1785         striping generally results in peer systems receiving packets out
1786         of order, causing TCP/IP's congestion control system to kick
1787         in, often by retransmitting segments.
1788
1789         It is possible to adjust TCP/IP's congestion limits by
1790         altering the net.ipv4.tcp_reordering sysctl parameter.  The
1791         usual default value is 3, and the maximum useful value is 127.
1792         For a four interface balance-rr bond, expect that a single
1793         TCP/IP stream will utilize no more than approximately 2.3
1794         interface's worth of throughput, even after adjusting
1795         tcp_reordering.
1796
1797         Note that the fraction of packets that will be delivered out of
1798         order is highly variable, and is unlikely to be zero.  The level
1799         of reordering depends upon a variety of factors, including the
1800         networking interfaces, the switch, and the topology of the
1801         configuration.  Speaking in general terms, higher speed network
1802         cards produce more reordering (due to factors such as packet
1803         coalescing), and a "many to many" topology will reorder at a
1804         higher rate than a "many slow to one fast" configuration.
1805
1806         Many switches do not support any modes that stripe traffic
1807         (instead choosing a port based upon IP or MAC level addresses);
1808         for those devices, traffic for a particular connection flowing
1809         through the switch to a balance-rr bond will not utilize greater
1810         than one interface's worth of bandwidth.
1811
1812         If you are utilizing protocols other than TCP/IP, UDP for
1813         example, and your application can tolerate out of order
1814         delivery, then this mode can allow for single stream datagram
1815         performance that scales near linearly as interfaces are added
1816         to the bond.
1817
1818         This mode requires the switch to have the appropriate ports
1819         configured for "etherchannel" or "trunking."
1820
1821 active-backup: There is not much advantage in this network topology to
1822         the active-backup mode, as the inactive backup devices are all
1823         connected to the same peer as the primary.  In this case, a
1824         load balancing mode (with link monitoring) will provide the
1825         same level of network availability, but with increased
1826         available bandwidth.  On the plus side, active-backup mode
1827         does not require any configuration of the switch, so it may
1828         have value if the hardware available does not support any of
1829         the load balance modes.
1830
1831 balance-xor: This mode will limit traffic such that packets destined
1832         for specific peers will always be sent over the same
1833         interface.  Since the destination is determined by the MAC
1834         addresses involved, this mode works best in a "local" network
1835         configuration (as described above), with destinations all on
1836         the same local network.  This mode is likely to be suboptimal
1837         if all your traffic is passed through a single router (i.e., a
1838         "gatewayed" network configuration, as described above).
1839
1840         As with balance-rr, the switch ports need to be configured for
1841         "etherchannel" or "trunking."
1842
1843 broadcast: Like active-backup, there is not much advantage to this
1844         mode in this type of network topology.
1845
1846 802.3ad: This mode can be a good choice for this type of network
1847         topology.  The 802.3ad mode is an IEEE standard, so all peers
1848         that implement 802.3ad should interoperate well.  The 802.3ad
1849         protocol includes automatic configuration of the aggregates,
1850         so minimal manual configuration of the switch is needed
1851         (typically only to designate that some set of devices is
1852         available for 802.3ad).  The 802.3ad standard also mandates
1853         that frames be delivered in order (within certain limits), so
1854         in general single connections will not see misordering of
1855         packets.  The 802.3ad mode does have some drawbacks: the
1856         standard mandates that all devices in the aggregate operate at
1857         the same speed and duplex.  Also, as with all bonding load
1858         balance modes other than balance-rr, no single connection will
1859         be able to utilize more than a single interface's worth of
1860         bandwidth.  
1861
1862         Additionally, the linux bonding 802.3ad implementation
1863         distributes traffic by peer (using an XOR of MAC addresses),
1864         so in a "gatewayed" configuration, all outgoing traffic will
1865         generally use the same device.  Incoming traffic may also end
1866         up on a single device, but that is dependent upon the
1867         balancing policy of the peer's 8023.ad implementation.  In a
1868         "local" configuration, traffic will be distributed across the
1869         devices in the bond.
1870
1871         Finally, the 802.3ad mode mandates the use of the MII monitor,
1872         therefore, the ARP monitor is not available in this mode.
1873
1874 balance-tlb: The balance-tlb mode balances outgoing traffic by peer.
1875         Since the balancing is done according to MAC address, in a
1876         "gatewayed" configuration (as described above), this mode will
1877         send all traffic across a single device.  However, in a
1878         "local" network configuration, this mode balances multiple
1879         local network peers across devices in a vaguely intelligent
1880         manner (not a simple XOR as in balance-xor or 802.3ad mode),
1881         so that mathematically unlucky MAC addresses (i.e., ones that
1882         XOR to the same value) will not all "bunch up" on a single
1883         interface.
1884
1885         Unlike 802.3ad, interfaces may be of differing speeds, and no
1886         special switch configuration is required.  On the down side,
1887         in this mode all incoming traffic arrives over a single
1888         interface, this mode requires certain ethtool support in the
1889         network device driver of the slave interfaces, and the ARP
1890         monitor is not available.
1891
1892 balance-alb: This mode is everything that balance-tlb is, and more.
1893         It has all of the features (and restrictions) of balance-tlb,
1894         and will also balance incoming traffic from local network
1895         peers (as described in the Bonding Module Options section,
1896         above).
1897
1898         The only additional down side to this mode is that the network
1899         device driver must support changing the hardware address while
1900         the device is open.
1901
1902 12.1.2 MT Link Monitoring for Single Switch Topology
1903 ----------------------------------------------------
1904
1905         The choice of link monitoring may largely depend upon which
1906 mode you choose to use.  The more advanced load balancing modes do not
1907 support the use of the ARP monitor, and are thus restricted to using
1908 the MII monitor (which does not provide as high a level of end to end
1909 assurance as the ARP monitor).
1910
1911 12.2 Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
1912 -----------------------------------------------------
1913
1914         Multiple switches may be utilized to optimize for throughput
1915 when they are configured in parallel as part of an isolated network
1916 between two or more systems, for example:
1917
1918                        +-----------+
1919                        |  Host A   | 
1920                        +-+---+---+-+
1921                          |   |   |
1922                 +--------+   |   +---------+
1923                 |            |             |
1924          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
1925          | Switch A |  | Switch B |  | Switch C |
1926          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
1927                 |            |             |
1928                 +--------+   |   +---------+
1929                          |   |   |
1930                        +-+---+---+-+
1931                        |  Host B   | 
1932                        +-----------+
1933
1934         In this configuration, the switches are isolated from one
1935 another.  One reason to employ a topology such as this is for an
1936 isolated network with many hosts (a cluster configured for high
1937 performance, for example), using multiple smaller switches can be more
1938 cost effective than a single larger switch, e.g., on a network with 24
1939 hosts, three 24 port switches can be significantly less expensive than
1940 a single 72 port switch.
1941
1942         If access beyond the network is required, an individual host
1943 can be equipped with an additional network device connected to an
1944 external network; this host then additionally acts as a gateway.
1945
1946 12.2.1 MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
1947 -------------------------------------------------------------
1948
1949         In actual practice, the bonding mode typically employed in
1950 configurations of this type is balance-rr.  Historically, in this
1951 network configuration, the usual caveats about out of order packet
1952 delivery are mitigated by the use of network adapters that do not do
1953 any kind of packet coalescing (via the use of NAPI, or because the
1954 device itself does not generate interrupts until some number of
1955 packets has arrived).  When employed in this fashion, the balance-rr
1956 mode allows individual connections between two hosts to effectively
1957 utilize greater than one interface's bandwidth.
1958
1959 12.2.2 MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
1960 ------------------------------------------------------
1961
1962         Again, in actual practice, the MII monitor is most often used
1963 in this configuration, as performance is given preference over
1964 availability.  The ARP monitor will function in this topology, but its
1965 advantages over the MII monitor are mitigated by the volume of probes
1966 needed as the number of systems involved grows (remember that each
1967 host in the network is configured with bonding).
1968
1969 13. Switch Behavior Issues
1970 ==========================
1971
1972 13.1 Link Establishment and Failover Delays
1973 -------------------------------------------
1974
1975         Some switches exhibit undesirable behavior with regard to the
1976 timing of link up and down reporting by the switch.
1977
1978         First, when a link comes up, some switches may indicate that
1979 the link is up (carrier available), but not pass traffic over the
1980 interface for some period of time.  This delay is typically due to
1981 some type of autonegotiation or routing protocol, but may also occur
1982 during switch initialization (e.g., during recovery after a switch
1983 failure).  If you find this to be a problem, specify an appropriate
1984 value to the updelay bonding module option to delay the use of the
1985 relevant interface(s).
1986
1987         Second, some switches may "bounce" the link state one or more
1988 times while a link is changing state.  This occurs most commonly while
1989 the switch is initializing.  Again, an appropriate updelay value may
1990 help.
1991
1992         Note that when a bonding interface has no active links, the
1993 driver will immediately reuse the first link that goes up, even if the
1994 updelay parameter has been specified (the updelay is ignored in this
1995 case).  If there are slave interfaces waiting for the updelay timeout
1996 to expire, the interface that first went into that state will be
1997 immediately reused.  This reduces down time of the network if the
1998 value of updelay has been overestimated, and since this occurs only in
1999 cases with no connectivity, there is no additional penalty for
2000 ignoring the updelay.
2001
2002         In addition to the concerns about switch timings, if your
2003 switches take a long time to go into backup mode, it may be desirable
2004 to not activate a backup interface immediately after a link goes down.
2005 Failover may be delayed via the downdelay bonding module option.
2006
2007 13.2 Duplicated Incoming Packets
2008 --------------------------------
2009
2010         NOTE: Starting with version 3.0.2, the bonding driver has logic to
2011 suppress duplicate packets, which should largely eliminate this problem.
2012 The following description is kept for reference.
2013
2014         It is not uncommon to observe a short burst of duplicated
2015 traffic when the bonding device is first used, or after it has been
2016 idle for some period of time.  This is most easily observed by issuing
2017 a "ping" to some other host on the network, and noticing that the
2018 output from ping flags duplicates (typically one per slave).
2019
2020         For example, on a bond in active-backup mode with five slaves
2021 all connected to one switch, the output may appear as follows:
2022
2023 # ping -n 10.0.4.2
2024 PING 10.0.4.2 (10.0.4.2) from 10.0.3.10 : 56(84) bytes of data.
2025 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.7 ms
2026 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2027 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2028 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2029 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2030 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.216 ms
2031 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.267 ms
2032 64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.222 ms
2033
2034         This is not due to an error in the bonding driver, rather, it
2035 is a side effect of how many switches update their MAC forwarding
2036 tables.  Initially, the switch does not associate the MAC address in
2037 the packet with a particular switch port, and so it may send the
2038 traffic to all ports until its MAC forwarding table is updated.  Since
2039 the interfaces attached to the bond may occupy multiple ports on a
2040 single switch, when the switch (temporarily) floods the traffic to all
2041 ports, the bond device receives multiple copies of the same packet
2042 (one per slave device).
2043
2044         The duplicated packet behavior is switch dependent, some
2045 switches exhibit this, and some do not.  On switches that display this
2046 behavior, it can be induced by clearing the MAC forwarding table (on
2047 most Cisco switches, the privileged command "clear mac address-table
2048 dynamic" will accomplish this).
2049
2050 14. Hardware Specific Considerations
2051 ====================================
2052
2053         This section contains additional information for configuring
2054 bonding on specific hardware platforms, or for interfacing bonding
2055 with particular switches or other devices.
2056
2057 14.1 IBM BladeCenter
2058 --------------------
2059
2060         This applies to the JS20 and similar systems.
2061
2062         On the JS20 blades, the bonding driver supports only
2063 balance-rr, active-backup, balance-tlb and balance-alb modes.  This is
2064 largely due to the network topology inside the BladeCenter, detailed
2065 below.
2066
2067 JS20 network adapter information
2068 --------------------------------
2069
2070         All JS20s come with two Broadcom Gigabit Ethernet ports
2071 integrated on the planar (that's "motherboard" in IBM-speak).  In the
2072 BladeCenter chassis, the eth0 port of all JS20 blades is hard wired to
2073 I/O Module #1; similarly, all eth1 ports are wired to I/O Module #2.
2074 An add-on Broadcom daughter card can be installed on a JS20 to provide
2075 two more Gigabit Ethernet ports.  These ports, eth2 and eth3, are
2076 wired to I/O Modules 3 and 4, respectively.
2077
2078         Each I/O Module may contain either a switch or a passthrough
2079 module (which allows ports to be directly connected to an external
2080 switch).  Some bonding modes require a specific BladeCenter internal
2081 network topology in order to function; these are detailed below.
2082
2083         Additional BladeCenter-specific networking information can be
2084 found in two IBM Redbooks (www.ibm.com/redbooks):
2085
2086 "IBM eServer BladeCenter Networking Options"
2087 "IBM eServer BladeCenter Layer 2-7 Network Switching"
2088
2089 BladeCenter networking configuration
2090 ------------------------------------
2091
2092         Because a BladeCenter can be configured in a very large number
2093 of ways, this discussion will be confined to describing basic
2094 configurations.
2095
2096         Normally, Ethernet Switch Modules (ESMs) are used in I/O
2097 modules 1 and 2.  In this configuration, the eth0 and eth1 ports of a
2098 JS20 will be connected to different internal switches (in the
2099 respective I/O modules).
2100
2101         A passthrough module (OPM or CPM, optical or copper,
2102 passthrough module) connects the I/O module directly to an external
2103 switch.  By using PMs in I/O module #1 and #2, the eth0 and eth1
2104 interfaces of a JS20 can be redirected to the outside world and
2105 connected to a common external switch.
2106
2107         Depending upon the mix of ESMs and PMs, the network will
2108 appear to bonding as either a single switch topology (all PMs) or as a
2109 multiple switch topology (one or more ESMs, zero or more PMs).  It is
2110 also possible to connect ESMs together, resulting in a configuration
2111 much like the example in "High Availability in a Multiple Switch
2112 Topology," above.
2113
2114 Requirements for specific modes
2115 -------------------------------
2116
2117         The balance-rr mode requires the use of passthrough modules
2118 for devices in the bond, all connected to an common external switch.
2119 That switch must be configured for "etherchannel" or "trunking" on the
2120 appropriate ports, as is usual for balance-rr.
2121
2122         The balance-alb and balance-tlb modes will function with
2123 either switch modules or passthrough modules (or a mix).  The only
2124 specific requirement for these modes is that all network interfaces
2125 must be able to reach all destinations for traffic sent over the
2126 bonding device (i.e., the network must converge at some point outside
2127 the BladeCenter).
2128
2129         The active-backup mode has no additional requirements.
2130
2131 Link monitoring issues
2132 ----------------------
2133
2134         When an Ethernet Switch Module is in place, only the ARP
2135 monitor will reliably detect link loss to an external switch.  This is
2136 nothing unusual, but examination of the BladeCenter cabinet would
2137 suggest that the "external" network ports are the ethernet ports for
2138 the system, when it fact there is a switch between these "external"
2139 ports and the devices on the JS20 system itself.  The MII monitor is
2140 only able to detect link failures between the ESM and the JS20 system.
2141
2142         When a passthrough module is in place, the MII monitor does
2143 detect failures to the "external" port, which is then directly
2144 connected to the JS20 system.
2145
2146 Other concerns
2147 --------------
2148
2149         The Serial Over LAN (SoL) link is established over the primary
2150 ethernet (eth0) only, therefore, any loss of link to eth0 will result
2151 in losing your SoL connection.  It will not fail over with other
2152 network traffic, as the SoL system is beyond the control of the
2153 bonding driver.
2154
2155         It may be desirable to disable spanning tree on the switch
2156 (either the internal Ethernet Switch Module, or an external switch) to
2157 avoid fail-over delay issues when using bonding.
2158
2159         
2160 15. Frequently Asked Questions
2161 ==============================
2162
2163 1.  Is it SMP safe?
2164
2165         Yes. The old 2.0.xx channel bonding patch was not SMP safe.
2166 The new driver was designed to be SMP safe from the start.
2167
2168 2.  What type of cards will work with it?
2169
2170         Any Ethernet type cards (you can even mix cards - a Intel
2171 EtherExpress PRO/100 and a 3com 3c905b, for example).  For most modes,
2172 devices need not be of the same speed.
2173
2174         Starting with version 3.2.1, bonding also supports Infiniband
2175 slaves in active-backup mode.
2176
2177 3.  How many bonding devices can I have?
2178
2179         There is no limit.
2180
2181 4.  How many slaves can a bonding device have?
2182
2183         This is limited only by the number of network interfaces Linux
2184 supports and/or the number of network cards you can place in your
2185 system.
2186
2187 5.  What happens when a slave link dies?
2188
2189         If link monitoring is enabled, then the failing device will be
2190 disabled.  The active-backup mode will fail over to a backup link, and
2191 other modes will ignore the failed link.  The link will continue to be
2192 monitored, and should it recover, it will rejoin the bond (in whatever
2193 manner is appropriate for the mode). See the sections on High
2194 Availability and the documentation for each mode for additional
2195 information.
2196         
2197         Link monitoring can be enabled via either the miimon or
2198 arp_interval parameters (described in the module parameters section,
2199 above).  In general, miimon monitors the carrier state as sensed by
2200 the underlying network device, and the arp monitor (arp_interval)
2201 monitors connectivity to another host on the local network.
2202
2203         If no link monitoring is configured, the bonding driver will
2204 be unable to detect link failures, and will assume that all links are
2205 always available.  This will likely result in lost packets, and a
2206 resulting degradation of performance.  The precise performance loss
2207 depends upon the bonding mode and network configuration.
2208
2209 6.  Can bonding be used for High Availability?
2210
2211         Yes.  See the section on High Availability for details.
2212
2213 7.  Which switches/systems does it work with?
2214
2215         The full answer to this depends upon the desired mode.
2216
2217         In the basic balance modes (balance-rr and balance-xor), it
2218 works with any system that supports etherchannel (also called
2219 trunking).  Most managed switches currently available have such
2220 support, and many unmanaged switches as well.
2221
2222         The advanced balance modes (balance-tlb and balance-alb) do
2223 not have special switch requirements, but do need device drivers that
2224 support specific features (described in the appropriate section under
2225 module parameters, above).
2226
2227         In 802.3ad mode, it works with systems that support IEEE
2228 802.3ad Dynamic Link Aggregation.  Most managed and many unmanaged
2229 switches currently available support 802.3ad.
2230
2231         The active-backup mode should work with any Layer-II switch.
2232
2233 8.  Where does a bonding device get its MAC address from?
2234
2235         When using slave devices that have fixed MAC addresses, or when
2236 the fail_over_mac option is enabled, the bonding device's MAC address is
2237 the MAC address of the active slave.
2238
2239         For other configurations, if not explicitly configured (with
2240 ifconfig or ip link), the MAC address of the bonding device is taken from
2241 its first slave device.  This MAC address is then passed to all following
2242 slaves and remains persistent (even if the first slave is removed) until
2243 the bonding device is brought down or reconfigured.
2244
2245         If you wish to change the MAC address, you can set it with
2246 ifconfig or ip link:
2247
2248 # ifconfig bond0 hw ether 00:11:22:33:44:55
2249
2250 # ip link set bond0 address 66:77:88:99:aa:bb
2251
2252         The MAC address can be also changed by bringing down/up the
2253 device and then changing its slaves (or their order):
2254
2255 # ifconfig bond0 down ; modprobe -r bonding
2256 # ifconfig bond0 .... up
2257 # ifenslave bond0 eth...
2258
2259         This method will automatically take the address from the next
2260 slave that is added.
2261
2262         To restore your slaves' MAC addresses, you need to detach them
2263 from the bond (`ifenslave -d bond0 eth0'). The bonding driver will
2264 then restore the MAC addresses that the slaves had before they were
2265 enslaved.
2266
2267 16. Resources and Links
2268 =======================
2269
2270 The latest version of the bonding driver can be found in the latest
2271 version of the linux kernel, found on http://kernel.org
2272
2273 The latest version of this document can be found in either the latest
2274 kernel source (named Documentation/networking/bonding.txt), or on the
2275 bonding sourceforge site:
2276
2277 http://www.sourceforge.net/projects/bonding
2278
2279 Discussions regarding the bonding driver take place primarily on the
2280 bonding-devel mailing list, hosted at sourceforge.net.  If you have
2281 questions or problems, post them to the list.  The list address is:
2282
2283 bonding-devel@lists.sourceforge.net
2284
2285         The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2286 be found at:
2287
2288 https://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/bonding-devel
2289
2290 Donald Becker's Ethernet Drivers and diag programs may be found at :
2291  - http://www.scyld.com/network/
2292
2293 You will also find a lot of information regarding Ethernet, NWay, MII,
2294 etc. at www.scyld.com.
2295
2296 -- END --