docs: networking: bonding.rst Fix a typo in bonding.rst
[linux-2.6-microblaze.git] / Documentation / networking / bonding.rst
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 ===================================
4 Linux Ethernet Bonding Driver HOWTO
5 ===================================
6
7 Latest update: 27 April 2011
8
9 Initial release: Thomas Davis <tadavis at lbl.gov>
10
11 Corrections, HA extensions: 2000/10/03-15:
12
13   - Willy Tarreau <willy at meta-x.org>
14   - Constantine Gavrilov <const-g at xpert.com>
15   - Chad N. Tindel <ctindel at ieee dot org>
16   - Janice Girouard <girouard at us dot ibm dot com>
17   - Jay Vosburgh <fubar at us dot ibm dot com>
18
19 Reorganized and updated Feb 2005 by Jay Vosburgh
20 Added Sysfs information: 2006/04/24
21
22   - Mitch Williams <mitch.a.williams at intel.com>
23
24 Introduction
25 ============
26
27 The Linux bonding driver provides a method for aggregating
28 multiple network interfaces into a single logical "bonded" interface.
29 The behavior of the bonded interfaces depends upon the mode; generally
30 speaking, modes provide either hot standby or load balancing services.
31 Additionally, link integrity monitoring may be performed.
32
33 The bonding driver originally came from Donald Becker's
34 beowulf patches for kernel 2.0. It has changed quite a bit since, and
35 the original tools from extreme-linux and beowulf sites will not work
36 with this version of the driver.
37
38 For new versions of the driver, updated userspace tools, and
39 who to ask for help, please follow the links at the end of this file.
40
41 .. Table of Contents
42
43    1. Bonding Driver Installation
44
45    2. Bonding Driver Options
46
47    3. Configuring Bonding Devices
48    3.1  Configuration with Sysconfig Support
49    3.1.1                Using DHCP with Sysconfig
50    3.1.2                Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
51    3.2  Configuration with Initscripts Support
52    3.2.1                Using DHCP with Initscripts
53    3.2.2                Configuring Multiple Bonds with Initscripts
54    3.3  Configuring Bonding Manually with Ifenslave
55    3.3.1                Configuring Multiple Bonds Manually
56    3.4  Configuring Bonding Manually via Sysfs
57    3.5  Configuration with Interfaces Support
58    3.6  Overriding Configuration for Special Cases
59    3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
60
61    4. Querying Bonding Configuration
62    4.1  Bonding Configuration
63    4.2  Network Configuration
64
65    5. Switch Configuration
66
67    6. 802.1q VLAN Support
68
69    7. Link Monitoring
70    7.1  ARP Monitor Operation
71    7.2  Configuring Multiple ARP Targets
72    7.3  MII Monitor Operation
73
74    8. Potential Trouble Sources
75    8.1  Adventures in Routing
76    8.2  Ethernet Device Renaming
77    8.3  Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
78
79    9. SNMP agents
80
81    10. Promiscuous mode
82
83    11. Configuring Bonding for High Availability
84    11.1 High Availability in a Single Switch Topology
85    11.2 High Availability in a Multiple Switch Topology
86    11.2.1               HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
87    11.2.2               HA Link Monitoring for Multiple Switch Topology
88
89    12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
90    12.1 Maximum Throughput in a Single Switch Topology
91    12.1.1               MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
92    12.1.2               MT Link Monitoring for Single Switch Topology
93    12.2 Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
94    12.2.1               MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
95    12.2.2               MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
96
97    13. Switch Behavior Issues
98    13.1 Link Establishment and Failover Delays
99    13.2 Duplicated Incoming Packets
100
101    14. Hardware Specific Considerations
102    14.1 IBM BladeCenter
103
104    15. Frequently Asked Questions
105
106    16. Resources and Links
107
108
109 1. Bonding Driver Installation
110 ==============================
111
112 Most popular distro kernels ship with the bonding driver
113 already available as a module. If your distro does not, or you
114 have need to compile bonding from source (e.g., configuring and
115 installing a mainline kernel from kernel.org), you'll need to perform
116 the following steps:
117
118 1.1 Configure and build the kernel with bonding
119 -----------------------------------------------
120
121 The current version of the bonding driver is available in the
122 drivers/net/bonding subdirectory of the most recent kernel source
123 (which is available on http://kernel.org).  Most users "rolling their
124 own" will want to use the most recent kernel from kernel.org.
125
126 Configure kernel with "make menuconfig" (or "make xconfig" or
127 "make config"), then select "Bonding driver support" in the "Network
128 device support" section.  It is recommended that you configure the
129 driver as module since it is currently the only way to pass parameters
130 to the driver or configure more than one bonding device.
131
132 Build and install the new kernel and modules.
133
134 1.2 Bonding Control Utility
135 ---------------------------
136
137 It is recommended to configure bonding via iproute2 (netlink)
138 or sysfs, the old ifenslave control utility is obsolete.
139
140 2. Bonding Driver Options
141 =========================
142
143 Options for the bonding driver are supplied as parameters to the
144 bonding module at load time, or are specified via sysfs.
145
146 Module options may be given as command line arguments to the
147 insmod or modprobe command, but are usually specified in either the
148 ``/etc/modprobe.d/*.conf`` configuration files, or in a distro-specific
149 configuration file (some of which are detailed in the next section).
150
151 Details on bonding support for sysfs is provided in the
152 "Configuring Bonding Manually via Sysfs" section, below.
153
154 The available bonding driver parameters are listed below. If a
155 parameter is not specified the default value is used.  When initially
156 configuring a bond, it is recommended "tail -f /var/log/messages" be
157 run in a separate window to watch for bonding driver error messages.
158
159 It is critical that either the miimon or arp_interval and
160 arp_ip_target parameters be specified, otherwise serious network
161 degradation will occur during link failures.  Very few devices do not
162 support at least miimon, so there is really no reason not to use it.
163
164 Options with textual values will accept either the text name
165 or, for backwards compatibility, the option value.  E.g.,
166 "mode=802.3ad" and "mode=4" set the same mode.
167
168 The parameters are as follows:
169
170 active_slave
171
172         Specifies the new active slave for modes that support it
173         (active-backup, balance-alb and balance-tlb).  Possible values
174         are the name of any currently enslaved interface, or an empty
175         string.  If a name is given, the slave and its link must be up in order
176         to be selected as the new active slave.  If an empty string is
177         specified, the current active slave is cleared, and a new active
178         slave is selected automatically.
179
180         Note that this is only available through the sysfs interface. No module
181         parameter by this name exists.
182
183         The normal value of this option is the name of the currently
184         active slave, or the empty string if there is no active slave or
185         the current mode does not use an active slave.
186
187 ad_actor_sys_prio
188
189         In an AD system, this specifies the system priority. The allowed range
190         is 1 - 65535. If the value is not specified, it takes 65535 as the
191         default value.
192
193         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
194         SysFs interface.
195
196 ad_actor_system
197
198         In an AD system, this specifies the mac-address for the actor in
199         protocol packet exchanges (LACPDUs). The value cannot be NULL or
200         multicast. It is preferred to have the local-admin bit set for this
201         mac but driver does not enforce it. If the value is not given then
202         system defaults to using the masters' mac address as actors' system
203         address.
204
205         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
206         SysFs interface.
207
208 ad_select
209
210         Specifies the 802.3ad aggregation selection logic to use.  The
211         possible values and their effects are:
212
213         stable or 0
214
215                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
216                 bandwidth.
217
218                 Reselection of the active aggregator occurs only when all
219                 slaves of the active aggregator are down or the active
220                 aggregator has no slaves.
221
222                 This is the default value.
223
224         bandwidth or 1
225
226                 The active aggregator is chosen by largest aggregate
227                 bandwidth.  Reselection occurs if:
228
229                 - A slave is added to or removed from the bond
230
231                 - Any slave's link state changes
232
233                 - Any slave's 802.3ad association state changes
234
235                 - The bond's administrative state changes to up
236
237         count or 2
238
239                 The active aggregator is chosen by the largest number of
240                 ports (slaves).  Reselection occurs as described under the
241                 "bandwidth" setting, above.
242
243         The bandwidth and count selection policies permit failover of
244         802.3ad aggregations when partial failure of the active aggregator
245         occurs.  This keeps the aggregator with the highest availability
246         (either in bandwidth or in number of ports) active at all times.
247
248         This option was added in bonding version 3.4.0.
249
250 ad_user_port_key
251
252         In an AD system, the port-key has three parts as shown below -
253
254            =====  ============
255            Bits   Use
256            =====  ============
257            00     Duplex
258            01-05  Speed
259            06-15  User-defined
260            =====  ============
261
262         This defines the upper 10 bits of the port key. The values can be
263         from 0 - 1023. If not given, the system defaults to 0.
264
265         This parameter has effect only in 802.3ad mode and is available through
266         SysFs interface.
267
268 all_slaves_active
269
270         Specifies that duplicate frames (received on inactive ports) should be
271         dropped (0) or delivered (1).
272
273         Normally, bonding will drop duplicate frames (received on inactive
274         ports), which is desirable for most users. But there are some times
275         it is nice to allow duplicate frames to be delivered.
276
277         The default value is 0 (drop duplicate frames received on inactive
278         ports).
279
280 arp_interval
281
282         Specifies the ARP link monitoring frequency in milliseconds.
283
284         The ARP monitor works by periodically checking the slave
285         devices to determine whether they have sent or received
286         traffic recently (the precise criteria depends upon the
287         bonding mode, and the state of the slave).  Regular traffic is
288         generated via ARP probes issued for the addresses specified by
289         the arp_ip_target option.
290
291         This behavior can be modified by the arp_validate option,
292         below.
293
294         If ARP monitoring is used in an etherchannel compatible mode
295         (modes 0 and 2), the switch should be configured in a mode
296         that evenly distributes packets across all links. If the
297         switch is configured to distribute the packets in an XOR
298         fashion, all replies from the ARP targets will be received on
299         the same link which could cause the other team members to
300         fail.  ARP monitoring should not be used in conjunction with
301         miimon.  A value of 0 disables ARP monitoring.  The default
302         value is 0.
303
304 arp_ip_target
305
306         Specifies the IP addresses to use as ARP monitoring peers when
307         arp_interval is > 0.  These are the targets of the ARP request
308         sent to determine the health of the link to the targets.
309         Specify these values in ddd.ddd.ddd.ddd format.  Multiple IP
310         addresses must be separated by a comma.  At least one IP
311         address must be given for ARP monitoring to function.  The
312         maximum number of targets that can be specified is 16.  The
313         default value is no IP addresses.
314
315 arp_validate
316
317         Specifies whether or not ARP probes and replies should be
318         validated in any mode that supports arp monitoring, or whether
319         non-ARP traffic should be filtered (disregarded) for link
320         monitoring purposes.
321
322         Possible values are:
323
324         none or 0
325
326                 No validation or filtering is performed.
327
328         active or 1
329
330                 Validation is performed only for the active slave.
331
332         backup or 2
333
334                 Validation is performed only for backup slaves.
335
336         all or 3
337
338                 Validation is performed for all slaves.
339
340         filter or 4
341
342                 Filtering is applied to all slaves. No validation is
343                 performed.
344
345         filter_active or 5
346
347                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
348                 only for the active slave.
349
350         filter_backup or 6
351
352                 Filtering is applied to all slaves, validation is performed
353                 only for backup slaves.
354
355         Validation:
356
357         Enabling validation causes the ARP monitor to examine the incoming
358         ARP requests and replies, and only consider a slave to be up if it
359         is receiving the appropriate ARP traffic.
360
361         For an active slave, the validation checks ARP replies to confirm
362         that they were generated by an arp_ip_target.  Since backup slaves
363         do not typically receive these replies, the validation performed
364         for backup slaves is on the broadcast ARP request sent out via the
365         active slave.  It is possible that some switch or network
366         configurations may result in situations wherein the backup slaves
367         do not receive the ARP requests; in such a situation, validation
368         of backup slaves must be disabled.
369
370         The validation of ARP requests on backup slaves is mainly helping
371         bonding to decide which slaves are more likely to work in case of
372         the active slave failure, it doesn't really guarantee that the
373         backup slave will work if it's selected as the next active slave.
374
375         Validation is useful in network configurations in which multiple
376         bonding hosts are concurrently issuing ARPs to one or more targets
377         beyond a common switch.  Should the link between the switch and
378         target fail (but not the switch itself), the probe traffic
379         generated by the multiple bonding instances will fool the standard
380         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
381         validation can resolve this, as the ARP monitor will only consider
382         ARP requests and replies associated with its own instance of
383         bonding.
384
385         Filtering:
386
387         Enabling filtering causes the ARP monitor to only use incoming ARP
388         packets for link availability purposes.  Arriving packets that are
389         not ARPs are delivered normally, but do not count when determining
390         if a slave is available.
391
392         Filtering operates by only considering the reception of ARP
393         packets (any ARP packet, regardless of source or destination) when
394         determining if a slave has received traffic for link availability
395         purposes.
396
397         Filtering is useful in network configurations in which significant
398         levels of third party broadcast traffic would fool the standard
399         ARP monitor into considering the links as still up.  Use of
400         filtering can resolve this, as only ARP traffic is considered for
401         link availability purposes.
402
403         This option was added in bonding version 3.1.0.
404
405 arp_all_targets
406
407         Specifies the quantity of arp_ip_targets that must be reachable
408         in order for the ARP monitor to consider a slave as being up.
409         This option affects only active-backup mode for slaves with
410         arp_validation enabled.
411
412         Possible values are:
413
414         any or 0
415
416                 consider the slave up only when any of the arp_ip_targets
417                 is reachable
418
419         all or 1
420
421                 consider the slave up only when all of the arp_ip_targets
422                 are reachable
423
424 downdelay
425
426         Specifies the time, in milliseconds, to wait before disabling
427         a slave after a link failure has been detected.  This option
428         is only valid for the miimon link monitor.  The downdelay
429         value should be a multiple of the miimon value; if not, it
430         will be rounded down to the nearest multiple.  The default
431         value is 0.
432
433 fail_over_mac
434
435         Specifies whether active-backup mode should set all slaves to
436         the same MAC address at enslavement (the traditional
437         behavior), or, when enabled, perform special handling of the
438         bond's MAC address in accordance with the selected policy.
439
440         Possible values are:
441
442         none or 0
443
444                 This setting disables fail_over_mac, and causes
445                 bonding to set all slaves of an active-backup bond to
446                 the same MAC address at enslavement time.  This is the
447                 default.
448
449         active or 1
450
451                 The "active" fail_over_mac policy indicates that the
452                 MAC address of the bond should always be the MAC
453                 address of the currently active slave.  The MAC
454                 address of the slaves is not changed; instead, the MAC
455                 address of the bond changes during a failover.
456
457                 This policy is useful for devices that cannot ever
458                 alter their MAC address, or for devices that refuse
459                 incoming broadcasts with their own source MAC (which
460                 interferes with the ARP monitor).
461
462                 The down side of this policy is that every device on
463                 the network must be updated via gratuitous ARP,
464                 vs. just updating a switch or set of switches (which
465                 often takes place for any traffic, not just ARP
466                 traffic, if the switch snoops incoming traffic to
467                 update its tables) for the traditional method.  If the
468                 gratuitous ARP is lost, communication may be
469                 disrupted.
470
471                 When this policy is used in conjunction with the mii
472                 monitor, devices which assert link up prior to being
473                 able to actually transmit and receive are particularly
474                 susceptible to loss of the gratuitous ARP, and an
475                 appropriate updelay setting may be required.
476
477         follow or 2
478
479                 The "follow" fail_over_mac policy causes the MAC
480                 address of the bond to be selected normally (normally
481                 the MAC address of the first slave added to the bond).
482                 However, the second and subsequent slaves are not set
483                 to this MAC address while they are in a backup role; a
484                 slave is programmed with the bond's MAC address at
485                 failover time (and the formerly active slave receives
486                 the newly active slave's MAC address).
487
488                 This policy is useful for multiport devices that
489                 either become confused or incur a performance penalty
490                 when multiple ports are programmed with the same MAC
491                 address.
492
493
494         The default policy is none, unless the first slave cannot
495         change its MAC address, in which case the active policy is
496         selected by default.
497
498         This option may be modified via sysfs only when no slaves are
499         present in the bond.
500
501         This option was added in bonding version 3.2.0.  The "follow"
502         policy was added in bonding version 3.3.0.
503
504 lacp_rate
505
506         Option specifying the rate in which we'll ask our link partner
507         to transmit LACPDU packets in 802.3ad mode.  Possible values
508         are:
509
510         slow or 0
511                 Request partner to transmit LACPDUs every 30 seconds
512
513         fast or 1
514                 Request partner to transmit LACPDUs every 1 second
515
516         The default is slow.
517
518 max_bonds
519
520         Specifies the number of bonding devices to create for this
521         instance of the bonding driver.  E.g., if max_bonds is 3, and
522         the bonding driver is not already loaded, then bond0, bond1
523         and bond2 will be created.  The default value is 1.  Specifying
524         a value of 0 will load bonding, but will not create any devices.
525
526 miimon
527
528         Specifies the MII link monitoring frequency in milliseconds.
529         This determines how often the link state of each slave is
530         inspected for link failures.  A value of zero disables MII
531         link monitoring.  A value of 100 is a good starting point.
532         The use_carrier option, below, affects how the link state is
533         determined.  See the High Availability section for additional
534         information.  The default value is 0.
535
536 min_links
537
538         Specifies the minimum number of links that must be active before
539         asserting carrier. It is similar to the Cisco EtherChannel min-links
540         feature. This allows setting the minimum number of member ports that
541         must be up (link-up state) before marking the bond device as up
542         (carrier on). This is useful for situations where higher level services
543         such as clustering want to ensure a minimum number of low bandwidth
544         links are active before switchover. This option only affect 802.3ad
545         mode.
546
547         The default value is 0. This will cause carrier to be asserted (for
548         802.3ad mode) whenever there is an active aggregator, regardless of the
549         number of available links in that aggregator. Note that, because an
550         aggregator cannot be active without at least one available link,
551         setting this option to 0 or to 1 has the exact same effect.
552
553 mode
554
555         Specifies one of the bonding policies. The default is
556         balance-rr (round robin).  Possible values are:
557
558         balance-rr or 0
559
560                 Round-robin policy: Transmit packets in sequential
561                 order from the first available slave through the
562                 last.  This mode provides load balancing and fault
563                 tolerance.
564
565         active-backup or 1
566
567                 Active-backup policy: Only one slave in the bond is
568                 active.  A different slave becomes active if, and only
569                 if, the active slave fails.  The bond's MAC address is
570                 externally visible on only one port (network adapter)
571                 to avoid confusing the switch.
572
573                 In bonding version 2.6.2 or later, when a failover
574                 occurs in active-backup mode, bonding will issue one
575                 or more gratuitous ARPs on the newly active slave.
576                 One gratuitous ARP is issued for the bonding master
577                 interface and each VLAN interfaces configured above
578                 it, provided that the interface has at least one IP
579                 address configured.  Gratuitous ARPs issued for VLAN
580                 interfaces are tagged with the appropriate VLAN id.
581
582                 This mode provides fault tolerance.  The primary
583                 option, documented below, affects the behavior of this
584                 mode.
585
586         balance-xor or 2
587
588                 XOR policy: Transmit based on the selected transmit
589                 hash policy.  The default policy is a simple [(source
590                 MAC address XOR'd with destination MAC address XOR
591                 packet type ID) modulo slave count].  Alternate transmit
592                 policies may be selected via the xmit_hash_policy option,
593                 described below.
594
595                 This mode provides load balancing and fault tolerance.
596
597         broadcast or 3
598
599                 Broadcast policy: transmits everything on all slave
600                 interfaces.  This mode provides fault tolerance.
601
602         802.3ad or 4
603
604                 IEEE 802.3ad Dynamic link aggregation.  Creates
605                 aggregation groups that share the same speed and
606                 duplex settings.  Utilizes all slaves in the active
607                 aggregator according to the 802.3ad specification.
608
609                 Slave selection for outgoing traffic is done according
610                 to the transmit hash policy, which may be changed from
611                 the default simple XOR policy via the xmit_hash_policy
612                 option, documented below.  Note that not all transmit
613                 policies may be 802.3ad compliant, particularly in
614                 regards to the packet mis-ordering requirements of
615                 section 43.2.4 of the 802.3ad standard.  Differing
616                 peer implementations will have varying tolerances for
617                 noncompliance.
618
619                 Prerequisites:
620
621                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
622                 the speed and duplex of each slave.
623
624                 2. A switch that supports IEEE 802.3ad Dynamic link
625                 aggregation.
626
627                 Most switches will require some type of configuration
628                 to enable 802.3ad mode.
629
630         balance-tlb or 5
631
632                 Adaptive transmit load balancing: channel bonding that
633                 does not require any special switch support.
634
635                 In tlb_dynamic_lb=1 mode; the outgoing traffic is
636                 distributed according to the current load (computed
637                 relative to the speed) on each slave.
638
639                 In tlb_dynamic_lb=0 mode; the load balancing based on
640                 current load is disabled and the load is distributed
641                 only using the hash distribution.
642
643                 Incoming traffic is received by the current slave.
644                 If the receiving slave fails, another slave takes over
645                 the MAC address of the failed receiving slave.
646
647                 Prerequisite:
648
649                 Ethtool support in the base drivers for retrieving the
650                 speed of each slave.
651
652         balance-alb or 6
653
654                 Adaptive load balancing: includes balance-tlb plus
655                 receive load balancing (rlb) for IPV4 traffic, and
656                 does not require any special switch support.  The
657                 receive load balancing is achieved by ARP negotiation.
658                 The bonding driver intercepts the ARP Replies sent by
659                 the local system on their way out and overwrites the
660                 source hardware address with the unique hardware
661                 address of one of the slaves in the bond such that
662                 different peers use different hardware addresses for
663                 the server.
664
665                 Receive traffic from connections created by the server
666                 is also balanced.  When the local system sends an ARP
667                 Request the bonding driver copies and saves the peer's
668                 IP information from the ARP packet.  When the ARP
669                 Reply arrives from the peer, its hardware address is
670                 retrieved and the bonding driver initiates an ARP
671                 reply to this peer assigning it to one of the slaves
672                 in the bond.  A problematic outcome of using ARP
673                 negotiation for balancing is that each time that an
674                 ARP request is broadcast it uses the hardware address
675                 of the bond.  Hence, peers learn the hardware address
676                 of the bond and the balancing of receive traffic
677                 collapses to the current slave.  This is handled by
678                 sending updates (ARP Replies) to all the peers with
679                 their individually assigned hardware address such that
680                 the traffic is redistributed.  Receive traffic is also
681                 redistributed when a new slave is added to the bond
682                 and when an inactive slave is re-activated.  The
683                 receive load is distributed sequentially (round robin)
684                 among the group of highest speed slaves in the bond.
685
686                 When a link is reconnected or a new slave joins the
687                 bond the receive traffic is redistributed among all
688                 active slaves in the bond by initiating ARP Replies
689                 with the selected MAC address to each of the
690                 clients. The updelay parameter (detailed below) must
691                 be set to a value equal or greater than the switch's
692                 forwarding delay so that the ARP Replies sent to the
693                 peers will not be blocked by the switch.
694
695                 Prerequisites:
696
697                 1. Ethtool support in the base drivers for retrieving
698                 the speed of each slave.
699
700                 2. Base driver support for setting the hardware
701                 address of a device while it is open.  This is
702                 required so that there will always be one slave in the
703                 team using the bond hardware address (the
704                 curr_active_slave) while having a unique hardware
705                 address for each slave in the bond.  If the
706                 curr_active_slave fails its hardware address is
707                 swapped with the new curr_active_slave that was
708                 chosen.
709
710 num_grat_arp,
711 num_unsol_na
712
713         Specify the number of peer notifications (gratuitous ARPs and
714         unsolicited IPv6 Neighbor Advertisements) to be issued after a
715         failover event.  As soon as the link is up on the new slave
716         (possibly immediately) a peer notification is sent on the
717         bonding device and each VLAN sub-device. This is repeated at
718         the rate specified by peer_notif_delay if the number is
719         greater than 1.
720
721         The valid range is 0 - 255; the default value is 1.  These options
722         affect only the active-backup mode.  These options were added for
723         bonding versions 3.3.0 and 3.4.0 respectively.
724
725         From Linux 3.0 and bonding version 3.7.1, these notifications
726         are generated by the ipv4 and ipv6 code and the numbers of
727         repetitions cannot be set independently.
728
729 packets_per_slave
730
731         Specify the number of packets to transmit through a slave before
732         moving to the next one. When set to 0 then a slave is chosen at
733         random.
734
735         The valid range is 0 - 65535; the default value is 1. This option
736         has effect only in balance-rr mode.
737
738 peer_notif_delay
739
740         Specify the delay, in milliseconds, between each peer
741         notification (gratuitous ARP and unsolicited IPv6 Neighbor
742         Advertisement) when they are issued after a failover event.
743         This delay should be a multiple of the link monitor interval
744         (arp_interval or miimon, whichever is active). The default
745         value is 0 which means to match the value of the link monitor
746         interval.
747
748 primary
749
750         A string (eth0, eth2, etc) specifying which slave is the
751         primary device.  The specified device will always be the
752         active slave while it is available.  Only when the primary is
753         off-line will alternate devices be used.  This is useful when
754         one slave is preferred over another, e.g., when one slave has
755         higher throughput than another.
756
757         The primary option is only valid for active-backup(1),
758         balance-tlb (5) and balance-alb (6) mode.
759
760 primary_reselect
761
762         Specifies the reselection policy for the primary slave.  This
763         affects how the primary slave is chosen to become the active slave
764         when failure of the active slave or recovery of the primary slave
765         occurs.  This option is designed to prevent flip-flopping between
766         the primary slave and other slaves.  Possible values are:
767
768         always or 0 (default)
769
770                 The primary slave becomes the active slave whenever it
771                 comes back up.
772
773         better or 1
774
775                 The primary slave becomes the active slave when it comes
776                 back up, if the speed and duplex of the primary slave is
777                 better than the speed and duplex of the current active
778                 slave.
779
780         failure or 2
781
782                 The primary slave becomes the active slave only if the
783                 current active slave fails and the primary slave is up.
784
785         The primary_reselect setting is ignored in two cases:
786
787                 If no slaves are active, the first slave to recover is
788                 made the active slave.
789
790                 When initially enslaved, the primary slave is always made
791                 the active slave.
792
793         Changing the primary_reselect policy via sysfs will cause an
794         immediate selection of the best active slave according to the new
795         policy.  This may or may not result in a change of the active
796         slave, depending upon the circumstances.
797
798         This option was added for bonding version 3.6.0.
799
800 tlb_dynamic_lb
801
802         Specifies if dynamic shuffling of flows is enabled in tlb
803         mode. The value has no effect on any other modes.
804
805         The default behavior of tlb mode is to shuffle active flows across
806         slaves based on the load in that interval. This gives nice lb
807         characteristics but can cause packet reordering. If re-ordering is
808         a concern use this variable to disable flow shuffling and rely on
809         load balancing provided solely by the hash distribution.
810         xmit-hash-policy can be used to select the appropriate hashing for
811         the setup.
812
813         The sysfs entry can be used to change the setting per bond device
814         and the initial value is derived from the module parameter. The
815         sysfs entry is allowed to be changed only if the bond device is
816         down.
817
818         The default value is "1" that enables flow shuffling while value "0"
819         disables it. This option was added in bonding driver 3.7.1
820
821
822 updelay
823
824         Specifies the time, in milliseconds, to wait before enabling a
825         slave after a link recovery has been detected.  This option is
826         only valid for the miimon link monitor.  The updelay value
827         should be a multiple of the miimon value; if not, it will be
828         rounded down to the nearest multiple.  The default value is 0.
829
830 use_carrier
831
832         Specifies whether or not miimon should use MII or ETHTOOL
833         ioctls vs. netif_carrier_ok() to determine the link
834         status. The MII or ETHTOOL ioctls are less efficient and
835         utilize a deprecated calling sequence within the kernel.  The
836         netif_carrier_ok() relies on the device driver to maintain its
837         state with netif_carrier_on/off; at this writing, most, but
838         not all, device drivers support this facility.
839
840         If bonding insists that the link is up when it should not be,
841         it may be that your network device driver does not support
842         netif_carrier_on/off.  The default state for netif_carrier is
843         "carrier on," so if a driver does not support netif_carrier,
844         it will appear as if the link is always up.  In this case,
845         setting use_carrier to 0 will cause bonding to revert to the
846         MII / ETHTOOL ioctl method to determine the link state.
847
848         A value of 1 enables the use of netif_carrier_ok(), a value of
849         0 will use the deprecated MII / ETHTOOL ioctls.  The default
850         value is 1.
851
852 xmit_hash_policy
853
854         Selects the transmit hash policy to use for slave selection in
855         balance-xor, 802.3ad, and tlb modes.  Possible values are:
856
857         layer2
858
859                 Uses XOR of hardware MAC addresses and packet type ID
860                 field to generate the hash. The formula is
861
862                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
863                 slave number = hash modulo slave count
864
865                 This algorithm will place all traffic to a particular
866                 network peer on the same slave.
867
868                 This algorithm is 802.3ad compliant.
869
870         layer2+3
871
872                 This policy uses a combination of layer2 and layer3
873                 protocol information to generate the hash.
874
875                 Uses XOR of hardware MAC addresses and IP addresses to
876                 generate the hash.  The formula is
877
878                 hash = source MAC XOR destination MAC XOR packet type ID
879                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
880                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
881                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
882                 And then hash is reduced modulo slave count.
883
884                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
885                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
886
887                 This algorithm will place all traffic to a particular
888                 network peer on the same slave.  For non-IP traffic,
889                 the formula is the same as for the layer2 transmit
890                 hash policy.
891
892                 This policy is intended to provide a more balanced
893                 distribution of traffic than layer2 alone, especially
894                 in environments where a layer3 gateway device is
895                 required to reach most destinations.
896
897                 This algorithm is 802.3ad compliant.
898
899         layer3+4
900
901                 This policy uses upper layer protocol information,
902                 when available, to generate the hash.  This allows for
903                 traffic to a particular network peer to span multiple
904                 slaves, although a single connection will not span
905                 multiple slaves.
906
907                 The formula for unfragmented TCP and UDP packets is
908
909                 hash = source port, destination port (as in the header)
910                 hash = hash XOR source IP XOR destination IP
911                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 16)
912                 hash = hash XOR (hash RSHIFT 8)
913                 And then hash is reduced modulo slave count.
914
915                 If the protocol is IPv6 then the source and destination
916                 addresses are first hashed using ipv6_addr_hash.
917
918                 For fragmented TCP or UDP packets and all other IPv4 and
919                 IPv6 protocol traffic, the source and destination port
920                 information is omitted.  For non-IP traffic, the
921                 formula is the same as for the layer2 transmit hash
922                 policy.
923
924                 This algorithm is not fully 802.3ad compliant.  A
925                 single TCP or UDP conversation containing both
926                 fragmented and unfragmented packets will see packets
927                 striped across two interfaces.  This may result in out
928                 of order delivery.  Most traffic types will not meet
929                 this criteria, as TCP rarely fragments traffic, and
930                 most UDP traffic is not involved in extended
931                 conversations.  Other implementations of 802.3ad may
932                 or may not tolerate this noncompliance.
933
934         encap2+3
935
936                 This policy uses the same formula as layer2+3 but it
937                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
938                 which might result in the use of inner headers if an
939                 encapsulation protocol is used. For example this will
940                 improve the performance for tunnel users because the
941                 packets will be distributed according to the encapsulated
942                 flows.
943
944         encap3+4
945
946                 This policy uses the same formula as layer3+4 but it
947                 relies on skb_flow_dissect to obtain the header fields
948                 which might result in the use of inner headers if an
949                 encapsulation protocol is used. For example this will
950                 improve the performance for tunnel users because the
951                 packets will be distributed according to the encapsulated
952                 flows.
953
954         vlan+srcmac
955
956                 This policy uses a very rudimentary vlan ID and source mac
957                 hash to load-balance traffic per-vlan, with failover
958                 should one leg fail. The intended use case is for a bond
959                 shared by multiple virtual machines, all configured to
960                 use their own vlan, to give lacp-like functionality
961                 without requiring lacp-capable switching hardware.
962
963                 The formula for the hash is simply
964
965                 hash = (vlan ID) XOR (source MAC vendor) XOR (source MAC dev)
966
967         The default value is layer2.  This option was added in bonding
968         version 2.6.3.  In earlier versions of bonding, this parameter
969         does not exist, and the layer2 policy is the only policy.  The
970         layer2+3 value was added for bonding version 3.2.2.
971
972 resend_igmp
973
974         Specifies the number of IGMP membership reports to be issued after
975         a failover event. One membership report is issued immediately after
976         the failover, subsequent packets are sent in each 200ms interval.
977
978         The valid range is 0 - 255; the default value is 1. A value of 0
979         prevents the IGMP membership report from being issued in response
980         to the failover event.
981
982         This option is useful for bonding modes balance-rr (0), active-backup
983         (1), balance-tlb (5) and balance-alb (6), in which a failover can
984         switch the IGMP traffic from one slave to another.  Therefore a fresh
985         IGMP report must be issued to cause the switch to forward the incoming
986         IGMP traffic over the newly selected slave.
987
988         This option was added for bonding version 3.7.0.
989
990 lp_interval
991
992         Specifies the number of seconds between instances where the bonding
993         driver sends learning packets to each slaves peer switch.
994
995         The valid range is 1 - 0x7fffffff; the default value is 1. This Option
996         has effect only in balance-tlb and balance-alb modes.
997
998 3. Configuring Bonding Devices
999 ==============================
1000
1001 You can configure bonding using either your distro's network
1002 initialization scripts, or manually using either iproute2 or the
1003 sysfs interface.  Distros generally use one of three packages for the
1004 network initialization scripts: initscripts, sysconfig or interfaces.
1005 Recent versions of these packages have support for bonding, while older
1006 versions do not.
1007
1008 We will first describe the options for configuring bonding for
1009 distros using versions of initscripts, sysconfig and interfaces with full
1010 or partial support for bonding, then provide information on enabling
1011 bonding without support from the network initialization scripts (i.e.,
1012 older versions of initscripts or sysconfig).
1013
1014 If you're unsure whether your distro uses sysconfig,
1015 initscripts or interfaces, or don't know if it's new enough, have no fear.
1016 Determining this is fairly straightforward.
1017
1018 First, look for a file called interfaces in /etc/network directory.
1019 If this file is present in your system, then your system use interfaces. See
1020 Configuration with Interfaces Support.
1021
1022 Else, issue the command::
1023
1024         $ rpm -qf /sbin/ifup
1025
1026 It will respond with a line of text starting with either
1027 "initscripts" or "sysconfig," followed by some numbers.  This is the
1028 package that provides your network initialization scripts.
1029
1030 Next, to determine if your installation supports bonding,
1031 issue the command::
1032
1033     $ grep ifenslave /sbin/ifup
1034
1035 If this returns any matches, then your initscripts or
1036 sysconfig has support for bonding.
1037
1038 3.1 Configuration with Sysconfig Support
1039 ----------------------------------------
1040
1041 This section applies to distros using a version of sysconfig
1042 with bonding support, for example, SuSE Linux Enterprise Server 9.
1043
1044 SuSE SLES 9's networking configuration system does support
1045 bonding, however, at this writing, the YaST system configuration
1046 front end does not provide any means to work with bonding devices.
1047 Bonding devices can be managed by hand, however, as follows.
1048
1049 First, if they have not already been configured, configure the
1050 slave devices.  On SLES 9, this is most easily done by running the
1051 yast2 sysconfig configuration utility.  The goal is for to create an
1052 ifcfg-id file for each slave device.  The simplest way to accomplish
1053 this is to configure the devices for DHCP (this is only to get the
1054 file ifcfg-id file created; see below for some issues with DHCP).  The
1055 name of the configuration file for each device will be of the form::
1056
1057     ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx
1058
1059 Where the "xx" portion will be replaced with the digits from
1060 the device's permanent MAC address.
1061
1062 Once the set of ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files has been
1063 created, it is necessary to edit the configuration files for the slave
1064 devices (the MAC addresses correspond to those of the slave devices).
1065 Before editing, the file will contain multiple lines, and will look
1066 something like this::
1067
1068         BOOTPROTO='dhcp'
1069         STARTMODE='on'
1070         USERCTL='no'
1071         UNIQUE='XNzu.WeZGOGF+4wE'
1072         _nm_name='bus-pci-0001:61:01.0'
1073
1074 Change the BOOTPROTO and STARTMODE lines to the following::
1075
1076         BOOTPROTO='none'
1077         STARTMODE='off'
1078
1079 Do not alter the UNIQUE or _nm_name lines.  Remove any other
1080 lines (USERCTL, etc).
1081
1082 Once the ifcfg-id-xx:xx:xx:xx:xx:xx files have been modified,
1083 it's time to create the configuration file for the bonding device
1084 itself.  This file is named ifcfg-bondX, where X is the number of the
1085 bonding device to create, starting at 0.  The first such file is
1086 ifcfg-bond0, the second is ifcfg-bond1, and so on.  The sysconfig
1087 network configuration system will correctly start multiple instances
1088 of bonding.
1089
1090 The contents of the ifcfg-bondX file is as follows::
1091
1092         BOOTPROTO="static"
1093         BROADCAST="10.0.2.255"
1094         IPADDR="10.0.2.10"
1095         NETMASK="255.255.0.0"
1096         NETWORK="10.0.2.0"
1097         REMOTE_IPADDR=""
1098         STARTMODE="onboot"
1099         BONDING_MASTER="yes"
1100         BONDING_MODULE_OPTS="mode=active-backup miimon=100"
1101         BONDING_SLAVE0="eth0"
1102         BONDING_SLAVE1="bus-pci-0000:06:08.1"
1103
1104 Replace the sample BROADCAST, IPADDR, NETMASK and NETWORK
1105 values with the appropriate values for your network.
1106
1107 The STARTMODE specifies when the device is brought online.
1108 The possible values are:
1109
1110         ======== ======================================================
1111         onboot   The device is started at boot time.  If you're not
1112                  sure, this is probably what you want.
1113
1114         manual   The device is started only when ifup is called
1115                  manually.  Bonding devices may be configured this
1116                  way if you do not wish them to start automatically
1117                  at boot for some reason.
1118
1119         hotplug  The device is started by a hotplug event.  This is not
1120                  a valid choice for a bonding device.
1121
1122         off or   The device configuration is ignored.
1123         ignore
1124         ======== ======================================================
1125
1126 The line BONDING_MASTER='yes' indicates that the device is a
1127 bonding master device.  The only useful value is "yes."
1128
1129 The contents of BONDING_MODULE_OPTS are supplied to the
1130 instance of the bonding module for this device.  Specify the options
1131 for the bonding mode, link monitoring, and so on here.  Do not include
1132 the max_bonds bonding parameter; this will confuse the configuration
1133 system if you have multiple bonding devices.
1134
1135 Finally, supply one BONDING_SLAVEn="slave device" for each
1136 slave.  where "n" is an increasing value, one for each slave.  The
1137 "slave device" is either an interface name, e.g., "eth0", or a device
1138 specifier for the network device.  The interface name is easier to
1139 find, but the ethN names are subject to change at boot time if, e.g.,
1140 a device early in the sequence has failed.  The device specifiers
1141 (bus-pci-0000:06:08.1 in the example above) specify the physical
1142 network device, and will not change unless the device's bus location
1143 changes (for example, it is moved from one PCI slot to another).  The
1144 example above uses one of each type for demonstration purposes; most
1145 configurations will choose one or the other for all slave devices.
1146
1147 When all configuration files have been modified or created,
1148 networking must be restarted for the configuration changes to take
1149 effect.  This can be accomplished via the following::
1150
1151         # /etc/init.d/network restart
1152
1153 Note that the network control script (/sbin/ifdown) will
1154 remove the bonding module as part of the network shutdown processing,
1155 so it is not necessary to remove the module by hand if, e.g., the
1156 module parameters have changed.
1157
1158 Also, at this writing, YaST/YaST2 will not manage bonding
1159 devices (they do not show bonding interfaces on its list of network
1160 devices).  It is necessary to edit the configuration file by hand to
1161 change the bonding configuration.
1162
1163 Additional general options and details of the ifcfg file
1164 format can be found in an example ifcfg template file::
1165
1166         /etc/sysconfig/network/ifcfg.template
1167
1168 Note that the template does not document the various ``BONDING_*``
1169 settings described above, but does describe many of the other options.
1170
1171 3.1.1 Using DHCP with Sysconfig
1172 -------------------------------
1173
1174 Under sysconfig, configuring a device with BOOTPROTO='dhcp'
1175 will cause it to query DHCP for its IP address information.  At this
1176 writing, this does not function for bonding devices; the scripts
1177 attempt to obtain the device address from DHCP prior to adding any of
1178 the slave devices.  Without active slaves, the DHCP requests are not
1179 sent to the network.
1180
1181 3.1.2 Configuring Multiple Bonds with Sysconfig
1182 -----------------------------------------------
1183
1184 The sysconfig network initialization system is capable of
1185 handling multiple bonding devices.  All that is necessary is for each
1186 bonding instance to have an appropriately configured ifcfg-bondX file
1187 (as described above).  Do not specify the "max_bonds" parameter to any
1188 instance of bonding, as this will confuse sysconfig.  If you require
1189 multiple bonding devices with identical parameters, create multiple
1190 ifcfg-bondX files.
1191
1192 Because the sysconfig scripts supply the bonding module
1193 options in the ifcfg-bondX file, it is not necessary to add them to
1194 the system ``/etc/modules.d/*.conf`` configuration files.
1195
1196 3.2 Configuration with Initscripts Support
1197 ------------------------------------------
1198
1199 This section applies to distros using a recent version of
1200 initscripts with bonding support, for example, Red Hat Enterprise Linux
1201 version 3 or later, Fedora, etc.  On these systems, the network
1202 initialization scripts have knowledge of bonding, and can be configured to
1203 control bonding devices.  Note that older versions of the initscripts
1204 package have lower levels of support for bonding; this will be noted where
1205 applicable.
1206
1207 These distros will not automatically load the network adapter
1208 driver unless the ethX device is configured with an IP address.
1209 Because of this constraint, users must manually configure a
1210 network-script file for all physical adapters that will be members of
1211 a bondX link.  Network script files are located in the directory:
1212
1213 /etc/sysconfig/network-scripts
1214
1215 The file name must be prefixed with "ifcfg-eth" and suffixed
1216 with the adapter's physical adapter number.  For example, the script
1217 for eth0 would be named /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.
1218 Place the following text in the file::
1219
1220         DEVICE=eth0
1221         USERCTL=no
1222         ONBOOT=yes
1223         MASTER=bond0
1224         SLAVE=yes
1225         BOOTPROTO=none
1226
1227 The DEVICE= line will be different for every ethX device and
1228 must correspond with the name of the file, i.e., ifcfg-eth1 must have
1229 a device line of DEVICE=eth1.  The setting of the MASTER= line will
1230 also depend on the final bonding interface name chosen for your bond.
1231 As with other network devices, these typically start at 0, and go up
1232 one for each device, i.e., the first bonding instance is bond0, the
1233 second is bond1, and so on.
1234
1235 Next, create a bond network script.  The file name for this
1236 script will be /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bondX where X is
1237 the number of the bond.  For bond0 the file is named "ifcfg-bond0",
1238 for bond1 it is named "ifcfg-bond1", and so on.  Within that file,
1239 place the following text::
1240
1241         DEVICE=bond0
1242         IPADDR=192.168.1.1
1243         NETMASK=255.255.255.0
1244         NETWORK=192.168.1.0
1245         BROADCAST=192.168.1.255
1246         ONBOOT=yes
1247         BOOTPROTO=none
1248         USERCTL=no
1249
1250 Be sure to change the networking specific lines (IPADDR,
1251 NETMASK, NETWORK and BROADCAST) to match your network configuration.
1252
1253 For later versions of initscripts, such as that found with Fedora
1254 7 (or later) and Red Hat Enterprise Linux version 5 (or later), it is possible,
1255 and, indeed, preferable, to specify the bonding options in the ifcfg-bond0
1256 file, e.g. a line of the format::
1257
1258   BONDING_OPTS="mode=active-backup arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.1.254"
1259
1260 will configure the bond with the specified options.  The options
1261 specified in BONDING_OPTS are identical to the bonding module parameters
1262 except for the arp_ip_target field when using versions of initscripts older
1263 than and 8.57 (Fedora 8) and 8.45.19 (Red Hat Enterprise Linux 5.2).  When
1264 using older versions each target should be included as a separate option and
1265 should be preceded by a '+' to indicate it should be added to the list of
1266 queried targets, e.g.,::
1267
1268     arp_ip_target=+192.168.1.1 arp_ip_target=+192.168.1.2
1269
1270 is the proper syntax to specify multiple targets.  When specifying
1271 options via BONDING_OPTS, it is not necessary to edit
1272 ``/etc/modprobe.d/*.conf``.
1273
1274 For even older versions of initscripts that do not support
1275 BONDING_OPTS, it is necessary to edit /etc/modprobe.d/*.conf, depending upon
1276 your distro) to load the bonding module with your desired options when the
1277 bond0 interface is brought up.  The following lines in /etc/modprobe.d/*.conf
1278 will load the bonding module, and select its options:
1279
1280         alias bond0 bonding
1281         options bond0 mode=balance-alb miimon=100
1282
1283 Replace the sample parameters with the appropriate set of
1284 options for your configuration.
1285
1286 Finally run "/etc/rc.d/init.d/network restart" as root.  This
1287 will restart the networking subsystem and your bond link should be now
1288 up and running.
1289
1290 3.2.1 Using DHCP with Initscripts
1291 ---------------------------------
1292
1293 Recent versions of initscripts (the versions supplied with Fedora
1294 Core 3 and Red Hat Enterprise Linux 4, or later versions, are reported to
1295 work) have support for assigning IP information to bonding devices via
1296 DHCP.
1297
1298 To configure bonding for DHCP, configure it as described
1299 above, except replace the line "BOOTPROTO=none" with "BOOTPROTO=dhcp"
1300 and add a line consisting of "TYPE=Bonding".  Note that the TYPE value
1301 is case sensitive.
1302
1303 3.2.2 Configuring Multiple Bonds with Initscripts
1304 -------------------------------------------------
1305
1306 Initscripts packages that are included with Fedora 7 and Red Hat
1307 Enterprise Linux 5 support multiple bonding interfaces by simply
1308 specifying the appropriate BONDING_OPTS= in ifcfg-bondX where X is the
1309 number of the bond.  This support requires sysfs support in the kernel,
1310 and a bonding driver of version 3.0.0 or later.  Other configurations may
1311 not support this method for specifying multiple bonding interfaces; for
1312 those instances, see the "Configuring Multiple Bonds Manually" section,
1313 below.
1314
1315 3.3 Configuring Bonding Manually with iproute2
1316 -----------------------------------------------
1317
1318 This section applies to distros whose network initialization
1319 scripts (the sysconfig or initscripts package) do not have specific
1320 knowledge of bonding.  One such distro is SuSE Linux Enterprise Server
1321 version 8.
1322
1323 The general method for these systems is to place the bonding
1324 module parameters into a config file in /etc/modprobe.d/ (as
1325 appropriate for the installed distro), then add modprobe and/or
1326 `ip link` commands to the system's global init script.  The name of
1327 the global init script differs; for sysconfig, it is
1328 /etc/init.d/boot.local and for initscripts it is /etc/rc.d/rc.local.
1329
1330 For example, if you wanted to make a simple bond of two e100
1331 devices (presumed to be eth0 and eth1), and have it persist across
1332 reboots, edit the appropriate file (/etc/init.d/boot.local or
1333 /etc/rc.d/rc.local), and add the following::
1334
1335         modprobe bonding mode=balance-alb miimon=100
1336         modprobe e100
1337         ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1338         ip link set eth0 master bond0
1339         ip link set eth1 master bond0
1340
1341 Replace the example bonding module parameters and bond0
1342 network configuration (IP address, netmask, etc) with the appropriate
1343 values for your configuration.
1344
1345 Unfortunately, this method will not provide support for the
1346 ifup and ifdown scripts on the bond devices.  To reload the bonding
1347 configuration, it is necessary to run the initialization script, e.g.,::
1348
1349         # /etc/init.d/boot.local
1350
1351 or::
1352
1353         # /etc/rc.d/rc.local
1354
1355 It may be desirable in such a case to create a separate script
1356 which only initializes the bonding configuration, then call that
1357 separate script from within boot.local.  This allows for bonding to be
1358 enabled without re-running the entire global init script.
1359
1360 To shut down the bonding devices, it is necessary to first
1361 mark the bonding device itself as being down, then remove the
1362 appropriate device driver modules.  For our example above, you can do
1363 the following::
1364
1365         # ifconfig bond0 down
1366         # rmmod bonding
1367         # rmmod e100
1368
1369 Again, for convenience, it may be desirable to create a script
1370 with these commands.
1371
1372
1373 3.3.1 Configuring Multiple Bonds Manually
1374 -----------------------------------------
1375
1376 This section contains information on configuring multiple
1377 bonding devices with differing options for those systems whose network
1378 initialization scripts lack support for configuring multiple bonds.
1379
1380 If you require multiple bonding devices, but all with the same
1381 options, you may wish to use the "max_bonds" module parameter,
1382 documented above.
1383
1384 To create multiple bonding devices with differing options, it is
1385 preferable to use bonding parameters exported by sysfs, documented in the
1386 section below.
1387
1388 For versions of bonding without sysfs support, the only means to
1389 provide multiple instances of bonding with differing options is to load
1390 the bonding driver multiple times.  Note that current versions of the
1391 sysconfig network initialization scripts handle this automatically; if
1392 your distro uses these scripts, no special action is needed.  See the
1393 section Configuring Bonding Devices, above, if you're not sure about your
1394 network initialization scripts.
1395
1396 To load multiple instances of the module, it is necessary to
1397 specify a different name for each instance (the module loading system
1398 requires that every loaded module, even multiple instances of the same
1399 module, have a unique name).  This is accomplished by supplying multiple
1400 sets of bonding options in ``/etc/modprobe.d/*.conf``, for example::
1401
1402         alias bond0 bonding
1403         options bond0 -o bond0 mode=balance-rr miimon=100
1404
1405         alias bond1 bonding
1406         options bond1 -o bond1 mode=balance-alb miimon=50
1407
1408 will load the bonding module two times.  The first instance is
1409 named "bond0" and creates the bond0 device in balance-rr mode with an
1410 miimon of 100.  The second instance is named "bond1" and creates the
1411 bond1 device in balance-alb mode with an miimon of 50.
1412
1413 In some circumstances (typically with older distributions),
1414 the above does not work, and the second bonding instance never sees
1415 its options.  In that case, the second options line can be substituted
1416 as follows::
1417
1418         install bond1 /sbin/modprobe --ignore-install bonding -o bond1 \
1419                                      mode=balance-alb miimon=50
1420
1421 This may be repeated any number of times, specifying a new and
1422 unique name in place of bond1 for each subsequent instance.
1423
1424 It has been observed that some Red Hat supplied kernels are unable
1425 to rename modules at load time (the "-o bond1" part).  Attempts to pass
1426 that option to modprobe will produce an "Operation not permitted" error.
1427 This has been reported on some Fedora Core kernels, and has been seen on
1428 RHEL 4 as well.  On kernels exhibiting this problem, it will be impossible
1429 to configure multiple bonds with differing parameters (as they are older
1430 kernels, and also lack sysfs support).
1431
1432 3.4 Configuring Bonding Manually via Sysfs
1433 ------------------------------------------
1434
1435 Starting with version 3.0.0, Channel Bonding may be configured
1436 via the sysfs interface.  This interface allows dynamic configuration
1437 of all bonds in the system without unloading the module.  It also
1438 allows for adding and removing bonds at runtime.  Ifenslave is no
1439 longer required, though it is still supported.
1440
1441 Use of the sysfs interface allows you to use multiple bonds
1442 with different configurations without having to reload the module.
1443 It also allows you to use multiple, differently configured bonds when
1444 bonding is compiled into the kernel.
1445
1446 You must have the sysfs filesystem mounted to configure
1447 bonding this way.  The examples in this document assume that you
1448 are using the standard mount point for sysfs, e.g. /sys.  If your
1449 sysfs filesystem is mounted elsewhere, you will need to adjust the
1450 example paths accordingly.
1451
1452 Creating and Destroying Bonds
1453 -----------------------------
1454 To add a new bond foo::
1455
1456         # echo +foo > /sys/class/net/bonding_masters
1457
1458 To remove an existing bond bar::
1459
1460         # echo -bar > /sys/class/net/bonding_masters
1461
1462 To show all existing bonds::
1463
1464         # cat /sys/class/net/bonding_masters
1465
1466 .. note::
1467
1468    due to 4K size limitation of sysfs files, this list may be
1469    truncated if you have more than a few hundred bonds.  This is unlikely
1470    to occur under normal operating conditions.
1471
1472 Adding and Removing Slaves
1473 --------------------------
1474 Interfaces may be enslaved to a bond using the file
1475 /sys/class/net/<bond>/bonding/slaves.  The semantics for this file
1476 are the same as for the bonding_masters file.
1477
1478 To enslave interface eth0 to bond bond0::
1479
1480         # ifconfig bond0 up
1481         # echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1482
1483 To free slave eth0 from bond bond0::
1484
1485         # echo -eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1486
1487 When an interface is enslaved to a bond, symlinks between the
1488 two are created in the sysfs filesystem.  In this case, you would get
1489 /sys/class/net/bond0/slave_eth0 pointing to /sys/class/net/eth0, and
1490 /sys/class/net/eth0/master pointing to /sys/class/net/bond0.
1491
1492 This means that you can tell quickly whether or not an
1493 interface is enslaved by looking for the master symlink.  Thus:
1494 # echo -eth0 > /sys/class/net/eth0/master/bonding/slaves
1495 will free eth0 from whatever bond it is enslaved to, regardless of
1496 the name of the bond interface.
1497
1498 Changing a Bond's Configuration
1499 -------------------------------
1500 Each bond may be configured individually by manipulating the
1501 files located in /sys/class/net/<bond name>/bonding
1502
1503 The names of these files correspond directly with the command-
1504 line parameters described elsewhere in this file, and, with the
1505 exception of arp_ip_target, they accept the same values.  To see the
1506 current setting, simply cat the appropriate file.
1507
1508 A few examples will be given here; for specific usage
1509 guidelines for each parameter, see the appropriate section in this
1510 document.
1511
1512 To configure bond0 for balance-alb mode::
1513
1514         # ifconfig bond0 down
1515         # echo 6 > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1516         - or -
1517         # echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1518
1519 .. note::
1520
1521    The bond interface must be down before the mode can be changed.
1522
1523 To enable MII monitoring on bond0 with a 1 second interval::
1524
1525         # echo 1000 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1526
1527 .. note::
1528
1529    If ARP monitoring is enabled, it will disabled when MII
1530    monitoring is enabled, and vice-versa.
1531
1532 To add ARP targets::
1533
1534         # echo +192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1535         # echo +192.168.0.101 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1536
1537 .. note::
1538
1539    up to 16 target addresses may be specified.
1540
1541 To remove an ARP target::
1542
1543         # echo -192.168.0.100 > /sys/class/net/bond0/bonding/arp_ip_target
1544
1545 To configure the interval between learning packet transmits::
1546
1547         # echo 12 > /sys/class/net/bond0/bonding/lp_interval
1548
1549 .. note::
1550
1551    the lp_interval is the number of seconds between instances where
1552    the bonding driver sends learning packets to each slaves peer switch.  The
1553    default interval is 1 second.
1554
1555 Example Configuration
1556 ---------------------
1557 We begin with the same example that is shown in section 3.3,
1558 executed with sysfs, and without using ifenslave.
1559
1560 To make a simple bond of two e100 devices (presumed to be eth0
1561 and eth1), and have it persist across reboots, edit the appropriate
1562 file (/etc/init.d/boot.local or /etc/rc.d/rc.local), and add the
1563 following::
1564
1565         modprobe bonding
1566         modprobe e100
1567         echo balance-alb > /sys/class/net/bond0/bonding/mode
1568         ifconfig bond0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up
1569         echo 100 > /sys/class/net/bond0/bonding/miimon
1570         echo +eth0 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1571         echo +eth1 > /sys/class/net/bond0/bonding/slaves
1572
1573 To add a second bond, with two e1000 interfaces in
1574 active-backup mode, using ARP monitoring, add the following lines to
1575 your init script::
1576
1577         modprobe e1000
1578         echo +bond1 > /sys/class/net/bonding_masters
1579         echo active-backup > /sys/class/net/bond1/bonding/mode
1580         ifconfig bond1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 up
1581         echo +192.168.2.100 /sys/class/net/bond1/bonding/arp_ip_target
1582         echo 2000 > /sys/class/net/bond1/bonding/arp_interval
1583         echo +eth2 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1584         echo +eth3 > /sys/class/net/bond1/bonding/slaves
1585
1586 3.5 Configuration with Interfaces Support
1587 -----------------------------------------
1588
1589 This section applies to distros which use /etc/network/interfaces file
1590 to describe network interface configuration, most notably Debian and it's
1591 derivatives.
1592
1593 The ifup and ifdown commands on Debian don't support bonding out of
1594 the box. The ifenslave-2.6 package should be installed to provide bonding
1595 support.  Once installed, this package will provide ``bond-*`` options
1596 to be used into /etc/network/interfaces.
1597
1598 Note that ifenslave-2.6 package will load the bonding module and use
1599 the ifenslave command when appropriate.
1600
1601 Example Configurations
1602 ----------------------
1603
1604 In /etc/network/interfaces, the following stanza will configure bond0, in
1605 active-backup mode, with eth0 and eth1 as slaves::
1606
1607         auto bond0
1608         iface bond0 inet dhcp
1609                 bond-slaves eth0 eth1
1610                 bond-mode active-backup
1611                 bond-miimon 100
1612                 bond-primary eth0 eth1
1613
1614 If the above configuration doesn't work, you might have a system using
1615 upstart for system startup. This is most notably true for recent
1616 Ubuntu versions. The following stanza in /etc/network/interfaces will
1617 produce the same result on those systems::
1618
1619         auto bond0
1620         iface bond0 inet dhcp
1621                 bond-slaves none
1622                 bond-mode active-backup
1623                 bond-miimon 100
1624
1625         auto eth0
1626         iface eth0 inet manual
1627                 bond-master bond0
1628                 bond-primary eth0 eth1
1629
1630         auto eth1
1631         iface eth1 inet manual
1632                 bond-master bond0
1633                 bond-primary eth0 eth1
1634
1635 For a full list of ``bond-*`` supported options in /etc/network/interfaces and
1636 some more advanced examples tailored to you particular distros, see the files in
1637 /usr/share/doc/ifenslave-2.6.
1638
1639 3.6 Overriding Configuration for Special Cases
1640 ----------------------------------------------
1641
1642 When using the bonding driver, the physical port which transmits a frame is
1643 typically selected by the bonding driver, and is not relevant to the user or
1644 system administrator.  The output port is simply selected using the policies of
1645 the selected bonding mode.  On occasion however, it is helpful to direct certain
1646 classes of traffic to certain physical interfaces on output to implement
1647 slightly more complex policies.  For example, to reach a web server over a
1648 bonded interface in which eth0 connects to a private network, while eth1
1649 connects via a public network, it may be desirous to bias the bond to send said
1650 traffic over eth0 first, using eth1 only as a fall back, while all other traffic
1651 can safely be sent over either interface.  Such configurations may be achieved
1652 using the traffic control utilities inherent in linux.
1653
1654 By default the bonding driver is multiqueue aware and 16 queues are created
1655 when the driver initializes (see Documentation/networking/multiqueue.rst
1656 for details).  If more or less queues are desired the module parameter
1657 tx_queues can be used to change this value.  There is no sysfs parameter
1658 available as the allocation is done at module init time.
1659
1660 The output of the file /proc/net/bonding/bondX has changed so the output Queue
1661 ID is now printed for each slave::
1662
1663         Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
1664         Primary Slave: None
1665         Currently Active Slave: eth0
1666         MII Status: up
1667         MII Polling Interval (ms): 0
1668         Up Delay (ms): 0
1669         Down Delay (ms): 0
1670
1671         Slave Interface: eth0
1672         MII Status: up
1673         Link Failure Count: 0
1674         Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cb
1675         Slave queue ID: 0
1676
1677         Slave Interface: eth1
1678         MII Status: up
1679         Link Failure Count: 0
1680         Permanent HW addr: 00:1a:a0:12:8f:cc
1681         Slave queue ID: 2
1682
1683 The queue_id for a slave can be set using the command::
1684
1685         # echo "eth1:2" > /sys/class/net/bond0/bonding/queue_id
1686
1687 Any interface that needs a queue_id set should set it with multiple calls
1688 like the one above until proper priorities are set for all interfaces.  On
1689 distributions that allow configuration via initscripts, multiple 'queue_id'
1690 arguments can be added to BONDING_OPTS to set all needed slave queues.
1691
1692 These queue id's can be used in conjunction with the tc utility to configure
1693 a multiqueue qdisc and filters to bias certain traffic to transmit on certain
1694 slave devices.  For instance, say we wanted, in the above configuration to
1695 force all traffic bound to 192.168.1.100 to use eth1 in the bond as its output
1696 device. The following commands would accomplish this::
1697
1698         # tc qdisc add dev bond0 handle 1 root multiq
1699
1700         # tc filter add dev bond0 protocol ip parent 1: prio 1 u32 match ip \
1701                 dst 192.168.1.100 action skbedit queue_mapping 2
1702
1703 These commands tell the kernel to attach a multiqueue queue discipline to the
1704 bond0 interface and filter traffic enqueued to it, such that packets with a dst
1705 ip of 192.168.1.100 have their output queue mapping value overwritten to 2.
1706 This value is then passed into the driver, causing the normal output path
1707 selection policy to be overridden, selecting instead qid 2, which maps to eth1.
1708
1709 Note that qid values begin at 1.  Qid 0 is reserved to initiate to the driver
1710 that normal output policy selection should take place.  One benefit to simply
1711 leaving the qid for a slave to 0 is the multiqueue awareness in the bonding
1712 driver that is now present.  This awareness allows tc filters to be placed on
1713 slave devices as well as bond devices and the bonding driver will simply act as
1714 a pass-through for selecting output queues on the slave device rather than
1715 output port selection.
1716
1717 This feature first appeared in bonding driver version 3.7.0 and support for
1718 output slave selection was limited to round-robin and active-backup modes.
1719
1720 3.7 Configuring LACP for 802.3ad mode in a more secure way
1721 ----------------------------------------------------------
1722
1723 When using 802.3ad bonding mode, the Actor (host) and Partner (switch)
1724 exchange LACPDUs.  These LACPDUs cannot be sniffed, because they are
1725 destined to link local mac addresses (which switches/bridges are not
1726 supposed to forward).  However, most of the values are easily predictable
1727 or are simply the machine's MAC address (which is trivially known to all
1728 other hosts in the same L2).  This implies that other machines in the L2
1729 domain can spoof LACPDU packets from other hosts to the switch and potentially
1730 cause mayhem by joining (from the point of view of the switch) another
1731 machine's aggregate, thus receiving a portion of that hosts incoming
1732 traffic and / or spoofing traffic from that machine themselves (potentially
1733 even successfully terminating some portion of flows). Though this is not
1734 a likely scenario, one could avoid this possibility by simply configuring
1735 few bonding parameters:
1736
1737    (a) ad_actor_system : You can set a random mac-address that can be used for
1738        these LACPDU exchanges. The value can not be either NULL or Multicast.
1739        Also it's preferable to set the local-admin bit. Following shell code
1740        generates a random mac-address as described above::
1741
1742               # sys_mac_addr=$(printf '%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x' \
1743                                        $(( (RANDOM & 0xFE) | 0x02 )) \
1744                                        $(( RANDOM & 0xFF )) \
1745                                        $(( RANDOM & 0xFF )) \
1746                                        $(( RANDOM & 0xFF )) \
1747                                        $(( RANDOM & 0xFF )) \
1748                                        $(( RANDOM & 0xFF )))
1749               # echo $sys_mac_addr > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_system
1750
1751    (b) ad_actor_sys_prio : Randomize the system priority. The default value
1752        is 65535, but system can take the value from 1 - 65535. Following shell
1753        code generates random priority and sets it::
1754
1755             # sys_prio=$(( 1 + RANDOM + RANDOM ))
1756             # echo $sys_prio > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_actor_sys_prio
1757
1758    (c) ad_user_port_key : Use the user portion of the port-key. The default
1759        keeps this empty. These are the upper 10 bits of the port-key and value
1760        ranges from 0 - 1023. Following shell code generates these 10 bits and
1761        sets it::
1762
1763             # usr_port_key=$(( RANDOM & 0x3FF ))
1764             # echo $usr_port_key > /sys/class/net/bond0/bonding/ad_user_port_key
1765
1766
1767 4 Querying Bonding Configuration
1768 =================================
1769
1770 4.1 Bonding Configuration
1771 -------------------------
1772
1773 Each bonding device has a read-only file residing in the
1774 /proc/net/bonding directory.  The file contents include information
1775 about the bonding configuration, options and state of each slave.
1776
1777 For example, the contents of /proc/net/bonding/bond0 after the
1778 driver is loaded with parameters of mode=0 and miimon=1000 is
1779 generally as follows::
1780
1781         Ethernet Channel Bonding Driver: 2.6.1 (October 29, 2004)
1782         Bonding Mode: load balancing (round-robin)
1783         Currently Active Slave: eth0
1784         MII Status: up
1785         MII Polling Interval (ms): 1000
1786         Up Delay (ms): 0
1787         Down Delay (ms): 0
1788
1789         Slave Interface: eth1
1790         MII Status: up
1791         Link Failure Count: 1
1792
1793         Slave Interface: eth0
1794         MII Status: up
1795         Link Failure Count: 1
1796
1797 The precise format and contents will change depending upon the
1798 bonding configuration, state, and version of the bonding driver.
1799
1800 4.2 Network configuration
1801 -------------------------
1802
1803 The network configuration can be inspected using the ifconfig
1804 command.  Bonding devices will have the MASTER flag set; Bonding slave
1805 devices will have the SLAVE flag set.  The ifconfig output does not
1806 contain information on which slaves are associated with which masters.
1807
1808 In the example below, the bond0 interface is the master
1809 (MASTER) while eth0 and eth1 are slaves (SLAVE). Notice all slaves of
1810 bond0 have the same MAC address (HWaddr) as bond0 for all modes except
1811 TLB and ALB that require a unique MAC address for each slave::
1812
1813   # /sbin/ifconfig
1814   bond0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1815             inet addr:XXX.XXX.XXX.YYY  Bcast:XXX.XXX.XXX.255  Mask:255.255.252.0
1816             UP BROADCAST RUNNING MASTER MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1817             RX packets:7224794 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1818             TX packets:3286647 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1819             collisions:0 txqueuelen:0
1820
1821   eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1822             UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1823             RX packets:3573025 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1824             TX packets:1643167 errors:1 dropped:0 overruns:1 carrier:0
1825             collisions:0 txqueuelen:100
1826             Interrupt:10 Base address:0x1080
1827
1828   eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:C0:F0:1F:37:B4
1829             UP BROADCAST RUNNING SLAVE MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
1830             RX packets:3651769 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
1831             TX packets:1643480 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
1832             collisions:0 txqueuelen:100
1833             Interrupt:9 Base address:0x1400
1834
1835 5. Switch Configuration
1836 =======================
1837
1838 For this section, "switch" refers to whatever system the
1839 bonded devices are directly connected to (i.e., where the other end of
1840 the cable plugs into).  This may be an actual dedicated switch device,
1841 or it may be another regular system (e.g., another computer running
1842 Linux),
1843
1844 The active-backup, balance-tlb and balance-alb modes do not
1845 require any specific configuration of the switch.
1846
1847 The 802.3ad mode requires that the switch have the appropriate
1848 ports configured as an 802.3ad aggregation.  The precise method used
1849 to configure this varies from switch to switch, but, for example, a
1850 Cisco 3550 series switch requires that the appropriate ports first be
1851 grouped together in a single etherchannel instance, then that
1852 etherchannel is set to mode "lacp" to enable 802.3ad (instead of
1853 standard EtherChannel).
1854
1855 The balance-rr, balance-xor and broadcast modes generally
1856 require that the switch have the appropriate ports grouped together.
1857 The nomenclature for such a group differs between switches, it may be
1858 called an "etherchannel" (as in the Cisco example, above), a "trunk
1859 group" or some other similar variation.  For these modes, each switch
1860 will also have its own configuration options for the switch's transmit
1861 policy to the bond.  Typical choices include XOR of either the MAC or
1862 IP addresses.  The transmit policy of the two peers does not need to
1863 match.  For these three modes, the bonding mode really selects a
1864 transmit policy for an EtherChannel group; all three will interoperate
1865 with another EtherChannel group.
1866
1867
1868 6. 802.1q VLAN Support
1869 ======================
1870
1871 It is possible to configure VLAN devices over a bond interface
1872 using the 8021q driver.  However, only packets coming from the 8021q
1873 driver and passing through bonding will be tagged by default.  Self
1874 generated packets, for example, bonding's learning packets or ARP
1875 packets generated by either ALB mode or the ARP monitor mechanism, are
1876 tagged internally by bonding itself.  As a result, bonding must
1877 "learn" the VLAN IDs configured above it, and use those IDs to tag
1878 self generated packets.
1879
1880 For reasons of simplicity, and to support the use of adapters
1881 that can do VLAN hardware acceleration offloading, the bonding
1882 interface declares itself as fully hardware offloading capable, it gets
1883 the add_vid/kill_vid notifications to gather the necessary
1884 information, and it propagates those actions to the slaves.  In case
1885 of mixed adapter types, hardware accelerated tagged packets that
1886 should go through an adapter that is not offloading capable are
1887 "un-accelerated" by the bonding driver so the VLAN tag sits in the
1888 regular location.
1889
1890 VLAN interfaces *must* be added on top of a bonding interface
1891 only after enslaving at least one slave.  The bonding interface has a
1892 hardware address of 00:00:00:00:00:00 until the first slave is added.
1893 If the VLAN interface is created prior to the first enslavement, it
1894 would pick up the all-zeroes hardware address.  Once the first slave
1895 is attached to the bond, the bond device itself will pick up the
1896 slave's hardware address, which is then available for the VLAN device.
1897
1898 Also, be aware that a similar problem can occur if all slaves
1899 are released from a bond that still has one or more VLAN interfaces on
1900 top of it.  When a new slave is added, the bonding interface will
1901 obtain its hardware address from the first slave, which might not
1902 match the hardware address of the VLAN interfaces (which was
1903 ultimately copied from an earlier slave).
1904
1905 There are two methods to insure that the VLAN device operates
1906 with the correct hardware address if all slaves are removed from a
1907 bond interface:
1908
1909 1. Remove all VLAN interfaces then recreate them
1910
1911 2. Set the bonding interface's hardware address so that it
1912 matches the hardware address of the VLAN interfaces.
1913
1914 Note that changing a VLAN interface's HW address would set the
1915 underlying device -- i.e. the bonding interface -- to promiscuous
1916 mode, which might not be what you want.
1917
1918
1919 7. Link Monitoring
1920 ==================
1921
1922 The bonding driver at present supports two schemes for
1923 monitoring a slave device's link state: the ARP monitor and the MII
1924 monitor.
1925
1926 At the present time, due to implementation restrictions in the
1927 bonding driver itself, it is not possible to enable both ARP and MII
1928 monitoring simultaneously.
1929
1930 7.1 ARP Monitor Operation
1931 -------------------------
1932
1933 The ARP monitor operates as its name suggests: it sends ARP
1934 queries to one or more designated peer systems on the network, and
1935 uses the response as an indication that the link is operating.  This
1936 gives some assurance that traffic is actually flowing to and from one
1937 or more peers on the local network.
1938
1939 The ARP monitor relies on the device driver itself to verify
1940 that traffic is flowing.  In particular, the driver must keep up to
1941 date the last receive time, dev->last_rx.  Drivers that use NETIF_F_LLTX
1942 flag must also update netdev_queue->trans_start.  If they do not, then the
1943 ARP monitor will immediately fail any slaves using that driver, and
1944 those slaves will stay down.  If networking monitoring (tcpdump, etc)
1945 shows the ARP requests and replies on the network, then it may be that
1946 your device driver is not updating last_rx and trans_start.
1947
1948 7.2 Configuring Multiple ARP Targets
1949 ------------------------------------
1950
1951 While ARP monitoring can be done with just one target, it can
1952 be useful in a High Availability setup to have several targets to
1953 monitor.  In the case of just one target, the target itself may go
1954 down or have a problem making it unresponsive to ARP requests.  Having
1955 an additional target (or several) increases the reliability of the ARP
1956 monitoring.
1957
1958 Multiple ARP targets must be separated by commas as follows::
1959
1960  # example options for ARP monitoring with three targets
1961  alias bond0 bonding
1962  options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.1,192.168.0.3,192.168.0.9
1963
1964 For just a single target the options would resemble::
1965
1966     # example options for ARP monitoring with one target
1967     alias bond0 bonding
1968     options bond0 arp_interval=60 arp_ip_target=192.168.0.100
1969
1970
1971 7.3 MII Monitor Operation
1972 -------------------------
1973
1974 The MII monitor monitors only the carrier state of the local
1975 network interface.  It accomplishes this in one of three ways: by
1976 depending upon the device driver to maintain its carrier state, by
1977 querying the device's MII registers, or by making an ethtool query to
1978 the device.
1979
1980 If the use_carrier module parameter is 1 (the default value),
1981 then the MII monitor will rely on the driver for carrier state
1982 information (via the netif_carrier subsystem).  As explained in the
1983 use_carrier parameter information, above, if the MII monitor fails to
1984 detect carrier loss on the device (e.g., when the cable is physically
1985 disconnected), it may be that the driver does not support
1986 netif_carrier.
1987
1988 If use_carrier is 0, then the MII monitor will first query the
1989 device's (via ioctl) MII registers and check the link state.  If that
1990 request fails (not just that it returns carrier down), then the MII
1991 monitor will make an ethtool ETHTOOL_GLINK request to attempt to obtain
1992 the same information.  If both methods fail (i.e., the driver either
1993 does not support or had some error in processing both the MII register
1994 and ethtool requests), then the MII monitor will assume the link is
1995 up.
1996
1997 8. Potential Sources of Trouble
1998 ===============================
1999
2000 8.1 Adventures in Routing
2001 -------------------------
2002
2003 When bonding is configured, it is important that the slave
2004 devices not have routes that supersede routes of the master (or,
2005 generally, not have routes at all).  For example, suppose the bonding
2006 device bond0 has two slaves, eth0 and eth1, and the routing table is
2007 as follows::
2008
2009   Kernel IP routing table
2010   Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
2011   10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth0
2012   10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 eth1
2013   10.0.0.0        0.0.0.0         255.255.0.0     U        40 0          0 bond0
2014   127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U        40 0          0 lo
2015
2016 This routing configuration will likely still update the
2017 receive/transmit times in the driver (needed by the ARP monitor), but
2018 may bypass the bonding driver (because outgoing traffic to, in this
2019 case, another host on network 10 would use eth0 or eth1 before bond0).
2020
2021 The ARP monitor (and ARP itself) may become confused by this
2022 configuration, because ARP requests (generated by the ARP monitor)
2023 will be sent on one interface (bond0), but the corresponding reply
2024 will arrive on a different interface (eth0).  This reply looks to ARP
2025 as an unsolicited ARP reply (because ARP matches replies on an
2026 interface basis), and is discarded.  The MII monitor is not affected
2027 by the state of the routing table.
2028
2029 The solution here is simply to insure that slaves do not have
2030 routes of their own, and if for some reason they must, those routes do
2031 not supersede routes of their master.  This should generally be the
2032 case, but unusual configurations or errant manual or automatic static
2033 route additions may cause trouble.
2034
2035 8.2 Ethernet Device Renaming
2036 ----------------------------
2037
2038 On systems with network configuration scripts that do not
2039 associate physical devices directly with network interface names (so
2040 that the same physical device always has the same "ethX" name), it may
2041 be necessary to add some special logic to config files in
2042 /etc/modprobe.d/.
2043
2044 For example, given a modules.conf containing the following::
2045
2046         alias bond0 bonding
2047         options bond0 mode=some-mode miimon=50
2048         alias eth0 tg3
2049         alias eth1 tg3
2050         alias eth2 e1000
2051         alias eth3 e1000
2052
2053 If neither eth0 and eth1 are slaves to bond0, then when the
2054 bond0 interface comes up, the devices may end up reordered.  This
2055 happens because bonding is loaded first, then its slave device's
2056 drivers are loaded next.  Since no other drivers have been loaded,
2057 when the e1000 driver loads, it will receive eth0 and eth1 for its
2058 devices, but the bonding configuration tries to enslave eth2 and eth3
2059 (which may later be assigned to the tg3 devices).
2060
2061 Adding the following::
2062
2063         add above bonding e1000 tg3
2064
2065 causes modprobe to load e1000 then tg3, in that order, when
2066 bonding is loaded.  This command is fully documented in the
2067 modules.conf manual page.
2068
2069 On systems utilizing modprobe an equivalent problem can occur.
2070 In this case, the following can be added to config files in
2071 /etc/modprobe.d/ as::
2072
2073         softdep bonding pre: tg3 e1000
2074
2075 This will load tg3 and e1000 modules before loading the bonding one.
2076 Full documentation on this can be found in the modprobe.d and modprobe
2077 manual pages.
2078
2079 8.3. Painfully Slow Or No Failed Link Detection By Miimon
2080 ---------------------------------------------------------
2081
2082 By default, bonding enables the use_carrier option, which
2083 instructs bonding to trust the driver to maintain carrier state.
2084
2085 As discussed in the options section, above, some drivers do
2086 not support the netif_carrier_on/_off link state tracking system.
2087 With use_carrier enabled, bonding will always see these links as up,
2088 regardless of their actual state.
2089
2090 Additionally, other drivers do support netif_carrier, but do
2091 not maintain it in real time, e.g., only polling the link state at
2092 some fixed interval.  In this case, miimon will detect failures, but
2093 only after some long period of time has expired.  If it appears that
2094 miimon is very slow in detecting link failures, try specifying
2095 use_carrier=0 to see if that improves the failure detection time.  If
2096 it does, then it may be that the driver checks the carrier state at a
2097 fixed interval, but does not cache the MII register values (so the
2098 use_carrier=0 method of querying the registers directly works).  If
2099 use_carrier=0 does not improve the failover, then the driver may cache
2100 the registers, or the problem may be elsewhere.
2101
2102 Also, remember that miimon only checks for the device's
2103 carrier state.  It has no way to determine the state of devices on or
2104 beyond other ports of a switch, or if a switch is refusing to pass
2105 traffic while still maintaining carrier on.
2106
2107 9. SNMP agents
2108 ===============
2109
2110 If running SNMP agents, the bonding driver should be loaded
2111 before any network drivers participating in a bond.  This requirement
2112 is due to the interface index (ipAdEntIfIndex) being associated to
2113 the first interface found with a given IP address.  That is, there is
2114 only one ipAdEntIfIndex for each IP address.  For example, if eth0 and
2115 eth1 are slaves of bond0 and the driver for eth0 is loaded before the
2116 bonding driver, the interface for the IP address will be associated
2117 with the eth0 interface.  This configuration is shown below, the IP
2118 address 192.168.1.1 has an interface index of 2 which indexes to eth0
2119 in the ifDescr table (ifDescr.2).
2120
2121 ::
2122
2123      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2124      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = eth0
2125      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth1
2126      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth2
2127      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth3
2128      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = bond0
2129      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 5
2130      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2131      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 4
2132      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2133
2134 This problem is avoided by loading the bonding driver before
2135 any network drivers participating in a bond.  Below is an example of
2136 loading the bonding driver first, the IP address 192.168.1.1 is
2137 correctly associated with ifDescr.2.
2138
2139      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.1 = lo
2140      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.2 = bond0
2141      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.3 = eth0
2142      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.4 = eth1
2143      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.5 = eth2
2144      interfaces.ifTable.ifEntry.ifDescr.6 = eth3
2145      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.10.10.10 = 6
2146      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.192.168.1.1 = 2
2147      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.10.74.20.94 = 5
2148      ip.ipAddrTable.ipAddrEntry.ipAdEntIfIndex.127.0.0.1 = 1
2149
2150 While some distributions may not report the interface name in
2151 ifDescr, the association between the IP address and IfIndex remains
2152 and SNMP functions such as Interface_Scan_Next will report that
2153 association.
2154
2155 10. Promiscuous mode
2156 ====================
2157
2158 When running network monitoring tools, e.g., tcpdump, it is
2159 common to enable promiscuous mode on the device, so that all traffic
2160 is seen (instead of seeing only traffic destined for the local host).
2161 The bonding driver handles promiscuous mode changes to the bonding
2162 master device (e.g., bond0), and propagates the setting to the slave
2163 devices.
2164
2165 For the balance-rr, balance-xor, broadcast, and 802.3ad modes,
2166 the promiscuous mode setting is propagated to all slaves.
2167
2168 For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, the
2169 promiscuous mode setting is propagated only to the active slave.
2170
2171 For balance-tlb mode, the active slave is the slave currently
2172 receiving inbound traffic.
2173
2174 For balance-alb mode, the active slave is the slave used as a
2175 "primary."  This slave is used for mode-specific control traffic, for
2176 sending to peers that are unassigned or if the load is unbalanced.
2177
2178 For the active-backup, balance-tlb and balance-alb modes, when
2179 the active slave changes (e.g., due to a link failure), the
2180 promiscuous setting will be propagated to the new active slave.
2181
2182 11. Configuring Bonding for High Availability
2183 =============================================
2184
2185 High Availability refers to configurations that provide
2186 maximum network availability by having redundant or backup devices,
2187 links or switches between the host and the rest of the world.  The
2188 goal is to provide the maximum availability of network connectivity
2189 (i.e., the network always works), even though other configurations
2190 could provide higher throughput.
2191
2192 11.1 High Availability in a Single Switch Topology
2193 --------------------------------------------------
2194
2195 If two hosts (or a host and a single switch) are directly
2196 connected via multiple physical links, then there is no availability
2197 penalty to optimizing for maximum bandwidth.  In this case, there is
2198 only one switch (or peer), so if it fails, there is no alternative
2199 access to fail over to.  Additionally, the bonding load balance modes
2200 support link monitoring of their members, so if individual links fail,
2201 the load will be rebalanced across the remaining devices.
2202
2203 See Section 12, "Configuring Bonding for Maximum Throughput"
2204 for information on configuring bonding with one peer device.
2205
2206 11.2 High Availability in a Multiple Switch Topology
2207 ----------------------------------------------------
2208
2209 With multiple switches, the configuration of bonding and the
2210 network changes dramatically.  In multiple switch topologies, there is
2211 a trade off between network availability and usable bandwidth.
2212
2213 Below is a sample network, configured to maximize the
2214 availability of the network::
2215
2216                 |                                     |
2217                 |port3                           port3|
2218           +-----+----+                          +-----+----+
2219           |          |port2       ISL      port2|          |
2220           | switch A +--------------------------+ switch B |
2221           |          |                          |          |
2222           +-----+----+                          +-----++---+
2223                 |port1                           port1|
2224                 |             +-------+               |
2225                 +-------------+ host1 +---------------+
2226                          eth0 +-------+ eth1
2227
2228 In this configuration, there is a link between the two
2229 switches (ISL, or inter switch link), and multiple ports connecting to
2230 the outside world ("port3" on each switch).  There is no technical
2231 reason that this could not be extended to a third switch.
2232
2233 11.2.1 HA Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2234 -------------------------------------------------------------
2235
2236 In a topology such as the example above, the active-backup and
2237 broadcast modes are the only useful bonding modes when optimizing for
2238 availability; the other modes require all links to terminate on the
2239 same peer for them to behave rationally.
2240
2241 active-backup:
2242         This is generally the preferred mode, particularly if
2243         the switches have an ISL and play together well.  If the
2244         network configuration is such that one switch is specifically
2245         a backup switch (e.g., has lower capacity, higher cost, etc),
2246         then the primary option can be used to insure that the
2247         preferred link is always used when it is available.
2248
2249 broadcast:
2250         This mode is really a special purpose mode, and is suitable
2251         only for very specific needs.  For example, if the two
2252         switches are not connected (no ISL), and the networks beyond
2253         them are totally independent.  In this case, if it is
2254         necessary for some specific one-way traffic to reach both
2255         independent networks, then the broadcast mode may be suitable.
2256
2257 11.2.2 HA Link Monitoring Selection for Multiple Switch Topology
2258 ----------------------------------------------------------------
2259
2260 The choice of link monitoring ultimately depends upon your
2261 switch.  If the switch can reliably fail ports in response to other
2262 failures, then either the MII or ARP monitors should work.  For
2263 example, in the above example, if the "port3" link fails at the remote
2264 end, the MII monitor has no direct means to detect this.  The ARP
2265 monitor could be configured with a target at the remote end of port3,
2266 thus detecting that failure without switch support.
2267
2268 In general, however, in a multiple switch topology, the ARP
2269 monitor can provide a higher level of reliability in detecting end to
2270 end connectivity failures (which may be caused by the failure of any
2271 individual component to pass traffic for any reason).  Additionally,
2272 the ARP monitor should be configured with multiple targets (at least
2273 one for each switch in the network).  This will insure that,
2274 regardless of which switch is active, the ARP monitor has a suitable
2275 target to query.
2276
2277 Note, also, that of late many switches now support a functionality
2278 generally referred to as "trunk failover."  This is a feature of the
2279 switch that causes the link state of a particular switch port to be set
2280 down (or up) when the state of another switch port goes down (or up).
2281 Its purpose is to propagate link failures from logically "exterior" ports
2282 to the logically "interior" ports that bonding is able to monitor via
2283 miimon.  Availability and configuration for trunk failover varies by
2284 switch, but this can be a viable alternative to the ARP monitor when using
2285 suitable switches.
2286
2287 12. Configuring Bonding for Maximum Throughput
2288 ==============================================
2289
2290 12.1 Maximizing Throughput in a Single Switch Topology
2291 ------------------------------------------------------
2292
2293 In a single switch configuration, the best method to maximize
2294 throughput depends upon the application and network environment.  The
2295 various load balancing modes each have strengths and weaknesses in
2296 different environments, as detailed below.
2297
2298 For this discussion, we will break down the topologies into
2299 two categories.  Depending upon the destination of most traffic, we
2300 categorize them into either "gatewayed" or "local" configurations.
2301
2302 In a gatewayed configuration, the "switch" is acting primarily
2303 as a router, and the majority of traffic passes through this router to
2304 other networks.  An example would be the following::
2305
2306
2307      +----------+                     +----------+
2308      |          |eth0            port1|          | to other networks
2309      | Host A   +---------------------+ router   +------------------->
2310      |          +---------------------+          | Hosts B and C are out
2311      |          |eth1            port2|          | here somewhere
2312      +----------+                     +----------+
2313
2314 The router may be a dedicated router device, or another host
2315 acting as a gateway.  For our discussion, the important point is that
2316 the majority of traffic from Host A will pass through the router to
2317 some other network before reaching its final destination.
2318
2319 In a gatewayed network configuration, although Host A may
2320 communicate with many other systems, all of its traffic will be sent
2321 and received via one other peer on the local network, the router.
2322
2323 Note that the case of two systems connected directly via
2324 multiple physical links is, for purposes of configuring bonding, the
2325 same as a gatewayed configuration.  In that case, it happens that all
2326 traffic is destined for the "gateway" itself, not some other network
2327 beyond the gateway.
2328
2329 In a local configuration, the "switch" is acting primarily as
2330 a switch, and the majority of traffic passes through this switch to
2331 reach other stations on the same network.  An example would be the
2332 following::
2333
2334     +----------+            +----------+       +--------+
2335     |          |eth0   port1|          +-------+ Host B |
2336     |  Host A  +------------+  switch  |port3  +--------+
2337     |          +------------+          |                  +--------+
2338     |          |eth1   port2|          +------------------+ Host C |
2339     +----------+            +----------+port4             +--------+
2340
2341
2342 Again, the switch may be a dedicated switch device, or another
2343 host acting as a gateway.  For our discussion, the important point is
2344 that the majority of traffic from Host A is destined for other hosts
2345 on the same local network (Hosts B and C in the above example).
2346
2347 In summary, in a gatewayed configuration, traffic to and from
2348 the bonded device will be to the same MAC level peer on the network
2349 (the gateway itself, i.e., the router), regardless of its final
2350 destination.  In a local configuration, traffic flows directly to and
2351 from the final destinations, thus, each destination (Host B, Host C)
2352 will be addressed directly by their individual MAC addresses.
2353
2354 This distinction between a gatewayed and a local network
2355 configuration is important because many of the load balancing modes
2356 available use the MAC addresses of the local network source and
2357 destination to make load balancing decisions.  The behavior of each
2358 mode is described below.
2359
2360
2361 12.1.1 MT Bonding Mode Selection for Single Switch Topology
2362 -----------------------------------------------------------
2363
2364 This configuration is the easiest to set up and to understand,
2365 although you will have to decide which bonding mode best suits your
2366 needs.  The trade offs for each mode are detailed below:
2367
2368 balance-rr:
2369         This mode is the only mode that will permit a single
2370         TCP/IP connection to stripe traffic across multiple
2371         interfaces. It is therefore the only mode that will allow a
2372         single TCP/IP stream to utilize more than one interface's
2373         worth of throughput.  This comes at a cost, however: the
2374         striping generally results in peer systems receiving packets out
2375         of order, causing TCP/IP's congestion control system to kick
2376         in, often by retransmitting segments.
2377
2378         It is possible to adjust TCP/IP's congestion limits by
2379         altering the net.ipv4.tcp_reordering sysctl parameter.  The
2380         usual default value is 3. But keep in mind TCP stack is able
2381         to automatically increase this when it detects reorders.
2382
2383         Note that the fraction of packets that will be delivered out of
2384         order is highly variable, and is unlikely to be zero.  The level
2385         of reordering depends upon a variety of factors, including the
2386         networking interfaces, the switch, and the topology of the
2387         configuration.  Speaking in general terms, higher speed network
2388         cards produce more reordering (due to factors such as packet
2389         coalescing), and a "many to many" topology will reorder at a
2390         higher rate than a "many slow to one fast" configuration.
2391
2392         Many switches do not support any modes that stripe traffic
2393         (instead choosing a port based upon IP or MAC level addresses);
2394         for those devices, traffic for a particular connection flowing
2395         through the switch to a balance-rr bond will not utilize greater
2396         than one interface's worth of bandwidth.
2397
2398         If you are utilizing protocols other than TCP/IP, UDP for
2399         example, and your application can tolerate out of order
2400         delivery, then this mode can allow for single stream datagram
2401         performance that scales near linearly as interfaces are added
2402         to the bond.
2403
2404         This mode requires the switch to have the appropriate ports
2405         configured for "etherchannel" or "trunking."
2406
2407 active-backup:
2408         There is not much advantage in this network topology to
2409         the active-backup mode, as the inactive backup devices are all
2410         connected to the same peer as the primary.  In this case, a
2411         load balancing mode (with link monitoring) will provide the
2412         same level of network availability, but with increased
2413         available bandwidth.  On the plus side, active-backup mode
2414         does not require any configuration of the switch, so it may
2415         have value if the hardware available does not support any of
2416         the load balance modes.
2417
2418 balance-xor:
2419         This mode will limit traffic such that packets destined
2420         for specific peers will always be sent over the same
2421         interface.  Since the destination is determined by the MAC
2422         addresses involved, this mode works best in a "local" network
2423         configuration (as described above), with destinations all on
2424         the same local network.  This mode is likely to be suboptimal
2425         if all your traffic is passed through a single router (i.e., a
2426         "gatewayed" network configuration, as described above).
2427
2428         As with balance-rr, the switch ports need to be configured for
2429         "etherchannel" or "trunking."
2430
2431 broadcast:
2432         Like active-backup, there is not much advantage to this
2433         mode in this type of network topology.
2434
2435 802.3ad:
2436         This mode can be a good choice for this type of network
2437         topology.  The 802.3ad mode is an IEEE standard, so all peers
2438         that implement 802.3ad should interoperate well.  The 802.3ad
2439         protocol includes automatic configuration of the aggregates,
2440         so minimal manual configuration of the switch is needed
2441         (typically only to designate that some set of devices is
2442         available for 802.3ad).  The 802.3ad standard also mandates
2443         that frames be delivered in order (within certain limits), so
2444         in general single connections will not see misordering of
2445         packets.  The 802.3ad mode does have some drawbacks: the
2446         standard mandates that all devices in the aggregate operate at
2447         the same speed and duplex.  Also, as with all bonding load
2448         balance modes other than balance-rr, no single connection will
2449         be able to utilize more than a single interface's worth of
2450         bandwidth.
2451
2452         Additionally, the linux bonding 802.3ad implementation
2453         distributes traffic by peer (using an XOR of MAC addresses
2454         and packet type ID), so in a "gatewayed" configuration, all
2455         outgoing traffic will generally use the same device.  Incoming
2456         traffic may also end up on a single device, but that is
2457         dependent upon the balancing policy of the peer's 802.3ad
2458         implementation.  In a "local" configuration, traffic will be
2459         distributed across the devices in the bond.
2460
2461         Finally, the 802.3ad mode mandates the use of the MII monitor,
2462         therefore, the ARP monitor is not available in this mode.
2463
2464 balance-tlb:
2465         The balance-tlb mode balances outgoing traffic by peer.
2466         Since the balancing is done according to MAC address, in a
2467         "gatewayed" configuration (as described above), this mode will
2468         send all traffic across a single device.  However, in a
2469         "local" network configuration, this mode balances multiple
2470         local network peers across devices in a vaguely intelligent
2471         manner (not a simple XOR as in balance-xor or 802.3ad mode),
2472         so that mathematically unlucky MAC addresses (i.e., ones that
2473         XOR to the same value) will not all "bunch up" on a single
2474         interface.
2475
2476         Unlike 802.3ad, interfaces may be of differing speeds, and no
2477         special switch configuration is required.  On the down side,
2478         in this mode all incoming traffic arrives over a single
2479         interface, this mode requires certain ethtool support in the
2480         network device driver of the slave interfaces, and the ARP
2481         monitor is not available.
2482
2483 balance-alb:
2484         This mode is everything that balance-tlb is, and more.
2485         It has all of the features (and restrictions) of balance-tlb,
2486         and will also balance incoming traffic from local network
2487         peers (as described in the Bonding Module Options section,
2488         above).
2489
2490         The only additional down side to this mode is that the network
2491         device driver must support changing the hardware address while
2492         the device is open.
2493
2494 12.1.2 MT Link Monitoring for Single Switch Topology
2495 ----------------------------------------------------
2496
2497 The choice of link monitoring may largely depend upon which
2498 mode you choose to use.  The more advanced load balancing modes do not
2499 support the use of the ARP monitor, and are thus restricted to using
2500 the MII monitor (which does not provide as high a level of end to end
2501 assurance as the ARP monitor).
2502
2503 12.2 Maximum Throughput in a Multiple Switch Topology
2504 -----------------------------------------------------
2505
2506 Multiple switches may be utilized to optimize for throughput
2507 when they are configured in parallel as part of an isolated network
2508 between two or more systems, for example::
2509
2510                        +-----------+
2511                        |  Host A   |
2512                        +-+---+---+-+
2513                          |   |   |
2514                 +--------+   |   +---------+
2515                 |            |             |
2516          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2517          | Switch A |  | Switch B |  | Switch C |
2518          +------+---+  +-----+----+  +-----+----+
2519                 |            |             |
2520                 +--------+   |   +---------+
2521                          |   |   |
2522                        +-+---+---+-+
2523                        |  Host B   |
2524                        +-----------+
2525
2526 In this configuration, the switches are isolated from one
2527 another.  One reason to employ a topology such as this is for an
2528 isolated network with many hosts (a cluster configured for high
2529 performance, for example), using multiple smaller switches can be more
2530 cost effective than a single larger switch, e.g., on a network with 24
2531 hosts, three 24 port switches can be significantly less expensive than
2532 a single 72 port switch.
2533
2534 If access beyond the network is required, an individual host
2535 can be equipped with an additional network device connected to an
2536 external network; this host then additionally acts as a gateway.
2537
2538 12.2.1 MT Bonding Mode Selection for Multiple Switch Topology
2539 -------------------------------------------------------------
2540
2541 In actual practice, the bonding mode typically employed in
2542 configurations of this type is balance-rr.  Historically, in this
2543 network configuration, the usual caveats about out of order packet
2544 delivery are mitigated by the use of network adapters that do not do
2545 any kind of packet coalescing (via the use of NAPI, or because the
2546 device itself does not generate interrupts until some number of
2547 packets has arrived).  When employed in this fashion, the balance-rr
2548 mode allows individual connections between two hosts to effectively
2549 utilize greater than one interface's bandwidth.
2550
2551 12.2.2 MT Link Monitoring for Multiple Switch Topology
2552 ------------------------------------------------------
2553
2554 Again, in actual practice, the MII monitor is most often used
2555 in this configuration, as performance is given preference over
2556 availability.  The ARP monitor will function in this topology, but its
2557 advantages over the MII monitor are mitigated by the volume of probes
2558 needed as the number of systems involved grows (remember that each
2559 host in the network is configured with bonding).
2560
2561 13. Switch Behavior Issues
2562 ==========================
2563
2564 13.1 Link Establishment and Failover Delays
2565 -------------------------------------------
2566
2567 Some switches exhibit undesirable behavior with regard to the
2568 timing of link up and down reporting by the switch.
2569
2570 First, when a link comes up, some switches may indicate that
2571 the link is up (carrier available), but not pass traffic over the
2572 interface for some period of time.  This delay is typically due to
2573 some type of autonegotiation or routing protocol, but may also occur
2574 during switch initialization (e.g., during recovery after a switch
2575 failure).  If you find this to be a problem, specify an appropriate
2576 value to the updelay bonding module option to delay the use of the
2577 relevant interface(s).
2578
2579 Second, some switches may "bounce" the link state one or more
2580 times while a link is changing state.  This occurs most commonly while
2581 the switch is initializing.  Again, an appropriate updelay value may
2582 help.
2583
2584 Note that when a bonding interface has no active links, the
2585 driver will immediately reuse the first link that goes up, even if the
2586 updelay parameter has been specified (the updelay is ignored in this
2587 case).  If there are slave interfaces waiting for the updelay timeout
2588 to expire, the interface that first went into that state will be
2589 immediately reused.  This reduces down time of the network if the
2590 value of updelay has been overestimated, and since this occurs only in
2591 cases with no connectivity, there is no additional penalty for
2592 ignoring the updelay.
2593
2594 In addition to the concerns about switch timings, if your
2595 switches take a long time to go into backup mode, it may be desirable
2596 to not activate a backup interface immediately after a link goes down.
2597 Failover may be delayed via the downdelay bonding module option.
2598
2599 13.2 Duplicated Incoming Packets
2600 --------------------------------
2601
2602 NOTE: Starting with version 3.0.2, the bonding driver has logic to
2603 suppress duplicate packets, which should largely eliminate this problem.
2604 The following description is kept for reference.
2605
2606 It is not uncommon to observe a short burst of duplicated
2607 traffic when the bonding device is first used, or after it has been
2608 idle for some period of time.  This is most easily observed by issuing
2609 a "ping" to some other host on the network, and noticing that the
2610 output from ping flags duplicates (typically one per slave).
2611
2612 For example, on a bond in active-backup mode with five slaves
2613 all connected to one switch, the output may appear as follows::
2614
2615         # ping -n 10.0.4.2
2616         PING 10.0.4.2 (10.0.4.2) from 10.0.3.10 : 56(84) bytes of data.
2617         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.7 ms
2618         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2619         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2620         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2621         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=13.8 ms (DUP!)
2622         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.216 ms
2623         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.267 ms
2624         64 bytes from 10.0.4.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.222 ms
2625
2626 This is not due to an error in the bonding driver, rather, it
2627 is a side effect of how many switches update their MAC forwarding
2628 tables.  Initially, the switch does not associate the MAC address in
2629 the packet with a particular switch port, and so it may send the
2630 traffic to all ports until its MAC forwarding table is updated.  Since
2631 the interfaces attached to the bond may occupy multiple ports on a
2632 single switch, when the switch (temporarily) floods the traffic to all
2633 ports, the bond device receives multiple copies of the same packet
2634 (one per slave device).
2635
2636 The duplicated packet behavior is switch dependent, some
2637 switches exhibit this, and some do not.  On switches that display this
2638 behavior, it can be induced by clearing the MAC forwarding table (on
2639 most Cisco switches, the privileged command "clear mac address-table
2640 dynamic" will accomplish this).
2641
2642 14. Hardware Specific Considerations
2643 ====================================
2644
2645 This section contains additional information for configuring
2646 bonding on specific hardware platforms, or for interfacing bonding
2647 with particular switches or other devices.
2648
2649 14.1 IBM BladeCenter
2650 --------------------
2651
2652 This applies to the JS20 and similar systems.
2653
2654 On the JS20 blades, the bonding driver supports only
2655 balance-rr, active-backup, balance-tlb and balance-alb modes.  This is
2656 largely due to the network topology inside the BladeCenter, detailed
2657 below.
2658
2659 JS20 network adapter information
2660 --------------------------------
2661
2662 All JS20s come with two Broadcom Gigabit Ethernet ports
2663 integrated on the planar (that's "motherboard" in IBM-speak).  In the
2664 BladeCenter chassis, the eth0 port of all JS20 blades is hard wired to
2665 I/O Module #1; similarly, all eth1 ports are wired to I/O Module #2.
2666 An add-on Broadcom daughter card can be installed on a JS20 to provide
2667 two more Gigabit Ethernet ports.  These ports, eth2 and eth3, are
2668 wired to I/O Modules 3 and 4, respectively.
2669
2670 Each I/O Module may contain either a switch or a passthrough
2671 module (which allows ports to be directly connected to an external
2672 switch).  Some bonding modes require a specific BladeCenter internal
2673 network topology in order to function; these are detailed below.
2674
2675 Additional BladeCenter-specific networking information can be
2676 found in two IBM Redbooks (www.ibm.com/redbooks):
2677
2678 - "IBM eServer BladeCenter Networking Options"
2679 - "IBM eServer BladeCenter Layer 2-7 Network Switching"
2680
2681 BladeCenter networking configuration
2682 ------------------------------------
2683
2684 Because a BladeCenter can be configured in a very large number
2685 of ways, this discussion will be confined to describing basic
2686 configurations.
2687
2688 Normally, Ethernet Switch Modules (ESMs) are used in I/O
2689 modules 1 and 2.  In this configuration, the eth0 and eth1 ports of a
2690 JS20 will be connected to different internal switches (in the
2691 respective I/O modules).
2692
2693 A passthrough module (OPM or CPM, optical or copper,
2694 passthrough module) connects the I/O module directly to an external
2695 switch.  By using PMs in I/O module #1 and #2, the eth0 and eth1
2696 interfaces of a JS20 can be redirected to the outside world and
2697 connected to a common external switch.
2698
2699 Depending upon the mix of ESMs and PMs, the network will
2700 appear to bonding as either a single switch topology (all PMs) or as a
2701 multiple switch topology (one or more ESMs, zero or more PMs).  It is
2702 also possible to connect ESMs together, resulting in a configuration
2703 much like the example in "High Availability in a Multiple Switch
2704 Topology," above.
2705
2706 Requirements for specific modes
2707 -------------------------------
2708
2709 The balance-rr mode requires the use of passthrough modules
2710 for devices in the bond, all connected to an common external switch.
2711 That switch must be configured for "etherchannel" or "trunking" on the
2712 appropriate ports, as is usual for balance-rr.
2713
2714 The balance-alb and balance-tlb modes will function with
2715 either switch modules or passthrough modules (or a mix).  The only
2716 specific requirement for these modes is that all network interfaces
2717 must be able to reach all destinations for traffic sent over the
2718 bonding device (i.e., the network must converge at some point outside
2719 the BladeCenter).
2720
2721 The active-backup mode has no additional requirements.
2722
2723 Link monitoring issues
2724 ----------------------
2725
2726 When an Ethernet Switch Module is in place, only the ARP
2727 monitor will reliably detect link loss to an external switch.  This is
2728 nothing unusual, but examination of the BladeCenter cabinet would
2729 suggest that the "external" network ports are the ethernet ports for
2730 the system, when it fact there is a switch between these "external"
2731 ports and the devices on the JS20 system itself.  The MII monitor is
2732 only able to detect link failures between the ESM and the JS20 system.
2733
2734 When a passthrough module is in place, the MII monitor does
2735 detect failures to the "external" port, which is then directly
2736 connected to the JS20 system.
2737
2738 Other concerns
2739 --------------
2740
2741 The Serial Over LAN (SoL) link is established over the primary
2742 ethernet (eth0) only, therefore, any loss of link to eth0 will result
2743 in losing your SoL connection.  It will not fail over with other
2744 network traffic, as the SoL system is beyond the control of the
2745 bonding driver.
2746
2747 It may be desirable to disable spanning tree on the switch
2748 (either the internal Ethernet Switch Module, or an external switch) to
2749 avoid fail-over delay issues when using bonding.
2750
2751
2752 15. Frequently Asked Questions
2753 ==============================
2754
2755 1.  Is it SMP safe?
2756 -------------------
2757
2758 Yes. The old 2.0.xx channel bonding patch was not SMP safe.
2759 The new driver was designed to be SMP safe from the start.
2760
2761 2.  What type of cards will work with it?
2762 -----------------------------------------
2763
2764 Any Ethernet type cards (you can even mix cards - a Intel
2765 EtherExpress PRO/100 and a 3com 3c905b, for example).  For most modes,
2766 devices need not be of the same speed.
2767
2768 Starting with version 3.2.1, bonding also supports Infiniband
2769 slaves in active-backup mode.
2770
2771 3.  How many bonding devices can I have?
2772 ----------------------------------------
2773
2774 There is no limit.
2775
2776 4.  How many slaves can a bonding device have?
2777 ----------------------------------------------
2778
2779 This is limited only by the number of network interfaces Linux
2780 supports and/or the number of network cards you can place in your
2781 system.
2782
2783 5.  What happens when a slave link dies?
2784 ----------------------------------------
2785
2786 If link monitoring is enabled, then the failing device will be
2787 disabled.  The active-backup mode will fail over to a backup link, and
2788 other modes will ignore the failed link.  The link will continue to be
2789 monitored, and should it recover, it will rejoin the bond (in whatever
2790 manner is appropriate for the mode). See the sections on High
2791 Availability and the documentation for each mode for additional
2792 information.
2793
2794 Link monitoring can be enabled via either the miimon or
2795 arp_interval parameters (described in the module parameters section,
2796 above).  In general, miimon monitors the carrier state as sensed by
2797 the underlying network device, and the arp monitor (arp_interval)
2798 monitors connectivity to another host on the local network.
2799
2800 If no link monitoring is configured, the bonding driver will
2801 be unable to detect link failures, and will assume that all links are
2802 always available.  This will likely result in lost packets, and a
2803 resulting degradation of performance.  The precise performance loss
2804 depends upon the bonding mode and network configuration.
2805
2806 6.  Can bonding be used for High Availability?
2807 ----------------------------------------------
2808
2809 Yes.  See the section on High Availability for details.
2810
2811 7.  Which switches/systems does it work with?
2812 ---------------------------------------------
2813
2814 The full answer to this depends upon the desired mode.
2815
2816 In the basic balance modes (balance-rr and balance-xor), it
2817 works with any system that supports etherchannel (also called
2818 trunking).  Most managed switches currently available have such
2819 support, and many unmanaged switches as well.
2820
2821 The advanced balance modes (balance-tlb and balance-alb) do
2822 not have special switch requirements, but do need device drivers that
2823 support specific features (described in the appropriate section under
2824 module parameters, above).
2825
2826 In 802.3ad mode, it works with systems that support IEEE
2827 802.3ad Dynamic Link Aggregation.  Most managed and many unmanaged
2828 switches currently available support 802.3ad.
2829
2830 The active-backup mode should work with any Layer-II switch.
2831
2832 8.  Where does a bonding device get its MAC address from?
2833 ---------------------------------------------------------
2834
2835 When using slave devices that have fixed MAC addresses, or when
2836 the fail_over_mac option is enabled, the bonding device's MAC address is
2837 the MAC address of the active slave.
2838
2839 For other configurations, if not explicitly configured (with
2840 ifconfig or ip link), the MAC address of the bonding device is taken from
2841 its first slave device.  This MAC address is then passed to all following
2842 slaves and remains persistent (even if the first slave is removed) until
2843 the bonding device is brought down or reconfigured.
2844
2845 If you wish to change the MAC address, you can set it with
2846 ifconfig or ip link::
2847
2848         # ifconfig bond0 hw ether 00:11:22:33:44:55
2849
2850         # ip link set bond0 address 66:77:88:99:aa:bb
2851
2852 The MAC address can be also changed by bringing down/up the
2853 device and then changing its slaves (or their order)::
2854
2855         # ifconfig bond0 down ; modprobe -r bonding
2856         # ifconfig bond0 .... up
2857         # ifenslave bond0 eth...
2858
2859 This method will automatically take the address from the next
2860 slave that is added.
2861
2862 To restore your slaves' MAC addresses, you need to detach them
2863 from the bond (``ifenslave -d bond0 eth0``). The bonding driver will
2864 then restore the MAC addresses that the slaves had before they were
2865 enslaved.
2866
2867 16. Resources and Links
2868 =======================
2869
2870 The latest version of the bonding driver can be found in the latest
2871 version of the linux kernel, found on http://kernel.org
2872
2873 The latest version of this document can be found in the latest kernel
2874 source (named Documentation/networking/bonding.rst).
2875
2876 Discussions regarding the development of the bonding driver take place
2877 on the main Linux network mailing list, hosted at vger.kernel.org. The list
2878 address is:
2879
2880 netdev@vger.kernel.org
2881
2882 The administrative interface (to subscribe or unsubscribe) can
2883 be found at:
2884
2885 http://vger.kernel.org/vger-lists.html#netdev