O que é vínculo de rede? Tipos de vínculo de rede

O que é Network Bonding?

Network bonding, também conhecido como NIC teaming ou Ethernet bonding, é o processo de combinação de várias interfaces de rede (NICs) em uma única interface lógica. Essa interface lógica oferece maior largura de banda, redundância e alta disponibilidade. Normalmente, a ligação de rede é usada para aumentar a taxa de transferência da rede, oferecer balanceamento de carga e garantir proteção contra failover em ambientes de servidor.

Ao unir interfaces de rede, os dados podem ser transmitidos por vários links de rede, o que pode melhorar significativamente o desempenho e a resiliência de uma conexão de rede. Se um link falhar, a interface vinculada poderá continuar a operar sem interrupção, roteando o tráfego pelos links restantes.

Benefícios do Network Bonding

• Maior largura de banda: a combinação de várias interfaces de rede aumenta a largura de banda geral disponível para transferência de dados, melhorando o desempenho da rede.
• Alta disponibilidade: Oferece redundância, garantindo que, se um link falhar, os links restantes ainda poderão manter a conexão.
• Balanceamento de carga: Distribui o tráfego de rede em várias interfaces para otimizar o uso de recursos e reduzir os gargalos da rede.
• Tolerância a falhas: Garante que a conectividade da rede permaneça intacta mesmo se um dos cabos de rede ou NICs falhar.

Tipos de ligação de rede

Há vários tipos de modos de vínculo de rede, cada um com comportamentos e casos de uso específicos. Veja a seguir os tipos mais comuns:

1. Modo 0 (Round-Robin)

• Descrição: No modo round-robin, os pacotes são enviados sequencialmente por todas as interfaces de rede vinculadas. Por exemplo, o primeiro pacote sai na primeira interface, o segundo pacote na segunda interface e assim por diante.
• Caso de uso: esse modo aumenta a taxa de transferência ao distribuir o tráfego uniformemente por todos os links.
• Prós:
  • Máxima taxa de transferência e distribuição de carga.
  • Todas as interfaces são utilizadas.
• Contras:
  • Não oferece tolerância a falhas de forma eficaz, pois pode ocorrer reordenação de pacotes.
  • É necessário que ambas as extremidades (servidor e switch) suportem esse modo.

2. Modo 1 (backup ativo)

• Descrição: No modo de backup ativo, apenas uma interface está ativa por vez, enquanto as outras permanecem em um estado de backup. Se o link ativo falhar, uma das interfaces de backup assumirá o controle.
• Caso de uso: Comumente usado em cenários de alta disponibilidade em que a confiabilidade é mais importante do que a largura de banda.
• Prós:
  • Oferece tolerância a falhas e redundância.
  • Não requer suporte especial do switch.
• Contras:
  • Não aumenta a largura de banda, pois apenas uma interface está ativa por vez.

3. Modo 2 (Balance XOR)

• Descrição: O modo Balance XOR equilibra a carga usando um algoritmo de hash que considera os endereços MAC de origem e destino. O tráfego é distribuído entre as interfaces com base no resultado do hash.
• Caso de uso: Útil quando você deseja um equilíbrio de carga sem precisar de suporte especializado do switch.
• Prós:
  • Oferece balanceamento de carga e algum grau de redundância.
  • Funciona com a maioria dos switches padrão.
• Contras:
  • O balanceamento de carga é baseado em endereços MAC, o que pode não distribuir o tráfego de maneira uniforme em alguns cenários.

4. Modo 3 (transmissão)

• Descrição: O modo Broadcast envia todo o tráfego para todas as interfaces de rede simultaneamente.
• Caso de uso: ideal para clustering ou redundância em que cada nó deve receber todos os pacotes, como em determinados aplicativos de alta disponibilidade.
• Prós:
  • Oferece um alto nível de redundância.
• Contras:
  • Ineficiente em termos de largura de banda, pois duplica o tráfego em todos os links.
  • Pode causar carga excessiva na rede.

5. Modo 4 (802.3ad / LACP – Protocolo de controle de agregação de links)

• Descrição: O modo 4 usa o protocolo LACP para agregar dinamicamente várias interfaces de rede em um único link lógico, permitindo o balanceamento de carga e o aumento da largura de banda.
• Caso de uso: melhor para ambientes que exigem alta taxa de transferência e redundância, como centros de dados.
• Prós:
  • Oferece balanceamento de carga dinâmico e tolerância a falhas.
  • Oferece alto desempenho com switches compatíveis.
• Contras:
  • Requer suporte do switch para LACP.
  • A configuração é mais complexa do que em outros modos.

6. Modo 5 (Balance-TLB – balanceamento adaptativo de carga de transmissão)

• Descrição: O modo 5 ajusta a carga de tráfego de saída com base na carga de tráfego atual de cada interface. O tráfego de recepção é tratado por uma única interface ativa.
• Caso de uso: adequado para balanceamento de carga sem a necessidade de suporte especial do switch.
• Prós:
  • Oferece balanceamento de carga sem a necessidade de configuração do switch.
  • Ajusta a distribuição do tráfego dinamicamente com base na carga da rede.
• Contras:
  • Equilibra apenas o tráfego de saída, não o de entrada.
  • Não oferece tanta redundância quanto o LACP.

7. Modo 6 (Balance-ALB – balanceamento de carga adaptável)

• Descrição: O Balance-ALB fornece balanceamento de carga adaptável para o tráfego de entrada e saída sem exigir suporte especial do switch.
• Caso de uso: Útil para o balanceamento de carga em configurações em que o switch não é compatível com o LACP.
• Prós:
  • Oferece melhor balanceamento de carga para o tráfego de entrada e saída.
  • Não requer configuração do switch.
• Contras:
  • A configuração é mais complexa.
  • Os ganhos de desempenho podem variar de acordo com a configuração da rede.

Conclusão

O vínculo de rede é uma maneira eficiente de aprimorar o desempenho da rede, garantir alta disponibilidade e fornecer redundância. A escolha do modo correto depende de suas necessidades específicas, como, por exemplo, se você prioriza a largura de banda, a tolerância a falhas ou a compatibilidade com a infraestrutura de rede existente. Modos como o Active-Backup são perfeitos para redundância simples, enquanto o LACP (Modo 4) é ideal para configurações que exigem alta taxa de transferência. A compreensão dessas opções permite otimizar a configuração da rede para obter melhor desempenho e confiabilidade.