由 antelope 在 10-27-2003 14:38 发表:

adsl网关问题？

加入我有两个adsl，都拨号连接，

想要对私网的机器的通信，用两个ip进行负荷分担，

应该如何实现？

这家伙很懒，什么都没留下！

由 lutian 在 10-27-2003 17:08 发表:

关于双连接的负载均衡-----转贴

向原作者致敬!

关键词：ADSL，PPP，拨号上网，负载均衡，load balancing

版权及免责声明：

本文件意在有所助益，但不保证如此，也不对诸如销售或特殊应用之类做任何隐含承诺。如果你的网络、机器或其它因此停止运转或不能正常工作，很抱歉，我将不对此负责。

本文件遵循 Open Publication License v1.0 或更高版本。最高版本可在此网站获得：

http://www.opencontent.org/openpub/

本文件及其副本可以任何格式和媒介自由散发（包括销售或赠送）而无须向作者缴纳任何费用。然而任何修正及/或建议，皆须通知文件的维护者。只须符合以下条件，您也可创建自己的派生版本：派生版本必须遵循相同版权（即Open Publication License v1.0 或更高版本）。

包级别的 TCP/UDP 负载均衡和NAT(Network Address Translate)不能并存。

这是什么意思呢？简单来说，如果你有动态IP的连接，一个使用私有IP地址的局域网，通过NAT(Network Address Translate)上网，现在觉得速度不够，想再加一条使到某一Internet主机的速度加倍（现在中国大陆的典型情况），对不起，你就死了这条心吧，这是不可能的。

这里所说的连接包括 Ethernet，PPPoE,PPPoA，PPP，以及SLIP等等。并且，这是TCP/UDP 协议的内在机制造成的，和软/硬件无关。任何架构在 TCP/UDP 之上的应用，不论硬件还是软件，皆不能绕过此限制。

注意，如果你的局域网使用公用IP（public IP）而不需要NAT，则不在此列。

如果你想知道原因或者质疑我的结论:），请继续往下读。

本文假设

1.你已经阅读过 Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO，特别是 4.2 小节的 Routing for multiple uplinks/providers，4.2.1小节Split access 和4.2.2小节 Load balancing。此文（以下按惯例简称lartc）非常清楚的说明了连接级别的TCP/UDP 负载均衡。

+------------+ /

| | |

+--- NATed ---+ Provider 1 +-------

__ IP1 | 100.0.0.1 | | / remote host 1

_/ \ +------+-------+ +------------+ |

/ \ | if1 | /

/ local host 1\ | | |

| Local network -----+ Linux router | | Internet

\_local host 2/ | | |

\__ __/ | if2 | \

\___/ +------+-------+ +------------+ |

IP2 | 150.0.0.1 | | \ remote host 2

+--- NATed ---+ Provider 2 +-------

| | |

+------------+ \________

-------------------------------------

那么连接级别和包级别的负载均衡究竟有何不同？

1、连结级别的负载均衡

Linux 2.4内核支持连结级别的负载均衡。为理解这个问题，这里首先简述 Linux 的静态路由机制。当一部 Linux 主机收到一个需要转发的IP包时，它首先检查Cache中是否有相关的路由信息：如果有的话，会直接使用；否则再查找路由表。Cache中一段时间不使用的路由信息会被丢弃。如果设置了 MultiPath 路由，则选择哪一个路由是随机的，但随后的IP包都会走这条路由，直到Cache中的路由信息被丢弃。

比如，当LAN上的主机 local host 1 向 remote host 1 发起一次连结的时候，Linux router 在Cache中找不到有关remote host 1 的路由信息，因此转去查找路由表，当它发现有一个 MultiPath 路由的时候，会随机选择一个路由，比方说 if1，并把此路由加入Cache；下一个从 local hsot 1到 remote host 1 的 IP 包到达时，Linux router 直接在Cache 中找到路由信息然后直接转发，也就是说，所有目的地为 remote host 1 的 IP 包都会经由 if1 转发直到 Cache 中相关路由信息失效并被丢弃为止而不会经过if2，即使if2完全空闲也是如此。

因此，和 remote host 1 之间的通信并不会从附加的第二条连接中获益。其实际效果就是你用 Realplay 看网络电影时效果没有改善，当然心理作用除外

如果与此同时 local host 1 有发起一条到 remote host 2 的连接，则有可能这一次会使用 if2。其实际效果就是你用 Realplay 看网络电影时用 flashget开8个并发线程到一个FTP站下载一个 600M Redhat ISO 文件，两者不会互相影响。

那么，下载 ISO 文件的同时 localhost 2 发起一条到 remote host 2 的连接，会出现怎样的情况？是简单地走if1？又或别有蹊径？请读者思考。

2、包级别的负载均衡

现实中这种一边忙一边无所事事的情况在所多有，毋庸赘述。那么如何改善呢？很自然的想到，我们可以把同一条TCP/IP连接中的IP包同时从两条上行连接中发出，左右开弓，不就可以了吗？实际上，我们在 PPP Multilink 就是这么干的，不过现在没有服务器的支持，要靠自己。这是Internet，因此已经有人想到这一点并且编写了内核补丁供下载，请搜索 equalize_2.4.18.patch。

需要特别提醒你的是，请确保该补丁的日期是 Fri Mar 22 2002，而不是有问题的 Thu Mar 21 2002 版本。另外，根据我的经验，这个 patch 也可以用于 2.4.19 内核。

重新编译了内核以后，你可以使用 equalize 关键字了。如果你的 LAN 使用公有 IP 地址，那么恭喜你，你现在可以在双倍速度下用 Realplay 看网络电影了。但是正所谓人生不如意事常八九，如果你使用的是私有 IP 地址配合以NAT上网，让我们来看看当 local host 1 对 remote host 1 发起一次连结时会发生什么。

local host 1 第一次从（192.168.0.1，5000）向 remote host 1 (200.0.0.1, 80) 发起一条连接，现在第一个 IP 包（SYN 包）已经到达 Linux router。既然是第一次，Cache 中当然没有有关路由信息，Linux router 查找路由表，发现带 equalize 标记的 MultiPath 路由，因此随机决定如何转发此IP 包 -- 好，这次茫茫中命里注定从 if2 走并且雁过留声，在 Cache 中添加一条到 remote host 1 的路由信息-- 既然 local host 1 的 IP 是私有的，NAT 起作用，转换源地址为 (150.0.0.1,7000)后发出，没问题，remote host 1 收到并向 (150.0.0.1,7000) 发回SYN+ACK 包表示接受连结。Linux router if2 收到返回的 SYN+ACK 包，早有准备，NAT 再次转换目的地址为 (192.168.0.1, 5000)。

第一回合。到目前为止一切 OK。

紧接着 local host 1 (192.168.0.1, 5000) 按规矩再向 (200.0.0.1, 80) 发送 ACK 包表示确认。此 ACK 包又来到Linux router 这个岔路口，它将走向何方呢？既然设定了 equalize，Linux 不会根据先前生成的路由表 Cache 中的记录（就是由 SYN 包生成的）来决定走法，相反，它从 Cache 中删除该记录，然后重新查找路由表。这导致又一次重新选择路由，可能是 if1，也可能是 if2。

如果又是 if2，很好，remote host 1 收到，握手完成，连接建立。

若是 if1，又当如何呢？很不幸，if1 将该包源地址经 NAT 转换为 (100.0.0.1,6000)，然后丢上 Internet，一路平安到达 remote host 1。remote host 1 正在苦等从 if2 (也就是 150.0.0.1,7000) 来的 ACK 包，没想却收到一个从(100.0.0.1,6000) 来的 ACK 包，它作何打算呢？难道说，反正是 ACK 包，马马虎虎将就着用用吗？很明显，这不是个好主意。其次，即便意欲如此，remote host 1 如何判断这个 ACK 包和哪一个 SYN 包关联呢？因此，

唯一合理的措施就是：忽略它，当没看见好了。

丢弃此来路不明的 ACK 包后，remote host 1 继续等待中......结果可想而知：不能同步，连结建立失败。这里 TCP/IP 的重传机制并不能解决问题，remote host 1 并不认为这是一个正常的 TCP 包，虽然它是一个正常的 IP 包。

刚才提到如果走的是 if2，非常幸运，连接可以建立。同样，以后 remote host 1 会收到所有数据包，不论是从 if1还是 if2 来的，只是从 if1 来的 TCP 包一概按例办理，全部丢弃。好在local host 1 会重传这些被丢弃的包，总有机会走到 if2 而被收到，因此连结还可以勉强维持，只是比较慢而已；当然，在某种极端情况下，也可能中途断掉。

所以，equalize 负载均衡和 NAT 在一起工作，可能会导致建立连结失败或者较缓慢的连结。换句话说，1+1 < 1。

最后有一个好消息，不是大好，是小好：ICMP 协议在此种情况下可以工作,也许你可以试着用它干点什么。当然这也意味着一个使用动态IP对你发动 ICMP 攻击的黑客有双倍的可用带宽

注1：2.4内核中 MultiPath 设定的具体的位置在 Networking options -> TCP/IP networking -> IP: advanced router -> IP: equal cost multipath，.config 文件中的对应行为 CONFIG_IP_ROUTE_MULTIPATH

注2：iproute2 的手册明确指出，仅当内核打过补丁的情况下 equalize 关键字才能工作，原文"equalize only works if the kernel is patched." iproute2-ss010824, p26.

注3：本文所说的随机并不是真正意义的随机，但我们假定考察真正随机的情况。

注4：对于如何处理所谓"来路不明的 ACK 包"，可能是实现相关的，还请了解的朋友说一说。

附录A

关于 lartc 中 split access 和 load-balancing 设置的一点说明：

在 load-balancing 小节中提到"如果你已经如前所述设置了 split access 的话 load-balancing 真的不是太难"。而在 split access 小节中就给出了一堆命令，T1 T2 P1 P2 IF1 IF2 什么的。很多人不明白这些命令到底有何作用。其实这些命令是说，到 P1_NET 去的走 if1，到 P2_NET 去的走 if2，大家各行其道。那么，我到 P1_NET 去的走if2，到 P2_NET 去的走 if1，可不可以呢？理论上也是可以的，但是这里有个问题。如果 P1_NET 和 P2_NET 分属两家不同的 ISP，则从 if2 到 P1_NET 就要走远路经过交换中心，而这可能会造成瓶颈。

至于从 P1_NET 和 P2_NET 回来的包，已经超出了我们的控制范围，只能等它到 IF1或 IF2。如果出于某种原因路由不正常，没有收到回音，那我们能做的也只是承认失败而已。

因此这段命令想要防止舍近求远，如此而已。

另外这段命令似乎有点问题。我已经在lartc邮件列表中请求帮助了，希望能尽快有一个满意的答复。

在搞清楚这一点后，如果读者的 P1_NET 和 P2_NET 和我一样其实是同一家 ISP 的网络，这段准备功夫是完全可以省去的。

由 lutian 在 10-27-2003 17:16 发表:

转自chinaunix

可以试试以下方法：

由於前些日子, 我所服務的單位, 決定將原本使用的專線退租, 改用 ADSL 來提供

上網的服務, 為了降低 ADSL 斷線無法連線的情形, 所以由 SeedNet, Hinet 各申

請了一條單機型的 T1/384 ADSL 來使用.

但是一般 ISP 業者似乎沒有提供兩條線路頻寬合用的服務, 更何況是使用兩家不同

ISP 的線路, 所以決定自己利用 Linux 的 Equal-Cost MultiPath Routing (ECMP)

功能來解決這個問題.

關於 ECMP 的設定說明, 可以參考

http://www.study-area.org/tips/m_routing.htm

初期, 我利用上述的功能來處理, 但是發現效率不怎麼好, 由於路由的決定, 並不

是依據 packet 來傳送, 所以出去的時候, 同一個 session 只會使用一條線路,

仍然會常常造成, 明明另一條線路沒有什麼流量, 但是大家都擠在同一條線路的情

形發生.

在 iproute2 的說明中有提到 equalize 參數, 會將 packet 分散到不同的線路上

面, 但是 kernel 需要另外的 patch 才能運作, 上網查了一下, 有找到下面這個

patch:

http://www.van-dijk.net/linuxkernel...ze_2.4.18.patch

測試後發現的確可以同時使用不同的線路傳送 packet. 現在說明一下, 如何做到這

個功能:

1. 你必須要有 iproute2 套件. 另外由於要對 kernel 加上另外的 patch, 所以相關

的工具也是必要的.

2. 由 http://www.kernel.org/ 抓下 linux-2.4.18.tar.bz2 與上述的 patch.

上述的 patch, 我在 2.4.18 之後的版本都裝過, 都可以正常使用, 之前的 kernel

沒有試過, 並不清楚... 不過如果 2.4.18 應該算是 2.4 版本中最穩定的一個版

本, 如果你還在用舊的 kernel, 建議升級到這個版本.

tommywu@fw:/usr/src$ tar jxvf linux-2.4.18.tar.bz2

...

tommywu@fw:/usr/src$ cd linux

tommywu@fw:/usr/src/linux$ patch -p1 < ../01-equalize_2.4.18.patch

patching file Documentation/networking/load-balancing.txt

patching file include/linux/in_route.h

patching file net/ipv4/fib_semantics.c

patching file net/ipv4/ip_output.c

patching file net/ipv4/route.c

patching file net/ipv4/udp.c

這個 patch 並不會新增任何的設定, 所以你可以參考上述 ECMP 文件中的設定選

項來設定你的 kernel. 然後重新 make 一個新的 kernel 來使用. 我通常會選取

下面這幾個功能:

CONFIG_IP_MULTICAST=y

CONFIG_IP_ADVANCED_ROUTER=y

CONFIG_IP_MULTIPLE_TABLES=y

CONFIG_IP_ROUTE_FWMARK=y

CONFIG_IP_ROUTE_NAT=y

CONFIG_IP_ROUTE_MULTIPATH=y

CONFIG_IP_ROUTE_TOS=y

CONFIG_IP_ROUTE_VERBOSE=y

CONFIG_IP_ROUTE_LARGE_TABLES=y

3. 利用上面的 kernel 重新開機之後, 就應該可以使用 equalize 參數了. 多數的設

定都與上述的 ECMP 文件相同, 只是多了一個 equalize 參數. 舉例來說:

對外網卡

EXT_IF="eth0"

HiNet IP

EXT_IP1="111.111.111.111"

EXT_MASK1="24"

GW1="111.111.111.1"

SeedNet IP

EXT_IP2="222.222.222.222"

EXT_MASK2="24"

GW2="222.222.222.1"

設定 ip

ip addr add $EXT_IP1/$EXT_MASK1 dev $EXT_IF

ip addr add $EXT_IP2/$EXT_MASK2 dev $EXT_IF

設定 HiNet routing

ip rule add from $EXT_IP1 lookup 201

ip route add default via $GW1 dev $EXT_IF table 201

設定 SeedNet routing

ip rule add from $EXT_IP2 lookup 202

ip route add default via $GW2 dev $EXT_IF table 202

設定 Default route

ip route replace default equalize \

nexthop via $GW1 dev $EXT_IF \

nexthop via $GW2 dev $EXT_IF

清除 route cache

ip route flush cache

利用上面的設定, 我們就可以將兩條線路合併使用. 以 T1/384 的 ADSL 來說, 一般

上傳的頻寬約可到 40KB 上下, 現在利用這個 patch, 我們上傳一個檔案試看看:

tommywu@hisstby:/usr/src$ ftp ftp.teatime.com.tw

Connected to http://www.teatime.com.tw./

220 ProFTPD 1.2.5rc1 Server (Debian) [211.23.144.122]

Name (ftp.teatime.com.tw:tommywu): tommy

331 Password required for tommy.

Password:

230 User tommy logged in.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

ftp> bin

200 Type set to I.

ftp> put patch-2.4.19-pre6.bz2

local: patch-2.4.19-pre6.bz2 remote: patch-2.4.19-pre6.bz2

200 PORT command successful.

150 Opening BINARY mode data connection for patch-2.4.19-pre6.bz2.

226 Transfer complete.

3858685 bytes sent in 49.92 secs (75.5 kB/s)

ftp> quit

221 Goodbye.

tommywu@hisstby:/usr/src$

可以超過 40KB, 也就是的確會同時使用到兩條線路來傳送.

如果有興趣, 可以到下列的網址查看流量:

http://fw1.tahsda.org.tw/stats/mrtg/

http://fw2.tahsda.org.tw/stats/mrtg/

要注意這只有出去的 packet 是我們這端所能控制的, 回來的 packet 就不是我們

可以控制了, 所以出去的流量在不同的線路上看起來是類似的, 但是回來的流量就

不一定了. 如果要控制進來的流量, 可能要利用 DNS 的方式來控制了.

接下來, 要考慮一條線路斷線時, 要改變 routing table 的設定. 由於 ADSL router

應該都有支援 SNMP 的功能, 所以我們可以利用 SNMP 來判斷是否斷線. 你要先確定你

的 linux 中有 snmpd, snmp 套件.

我們有兩種方式來處理, 第一種是利用 snmp traps.

以 arcatel 340 來說, 內定的 password 應該是 12345.

telnet 192.168.1.1 之後, 打