低成本扩展上网带宽——家用网关的链路聚合

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前言

数个月前，联通办活动，每个月多交10块钱，就可以把家里的宽带升级成千兆，并且换了一个号称万兆的光猫，再加上移动的宽带，外网总带宽已经妥妥超千兆了。而纯千兆内网实测大概是960Mbps,离千兆网络还有一定的差距的。而一般千兆光网的实际带宽是1.2Gbps，所以为了充分使用家里的网络带宽，扩展千兆网络已经成为了一个必要选项。

家中大部分设备是千兆接口，而且光猫也是4个千兆接口，所以结合现有的情况，我选中了链路聚合的方案。但是找遍了国内的网站，发现关于链路聚合的中文资料非常匮乏，并且也有网友询问链路聚合的方案。这也让我萌生了写这篇文章的念头，但由于工作繁忙（由996社畜向007猝死族进军），所以拖延了将近半年，最近总算是可以有时间来完成这篇文章了。

鉴于网友的接受程度，我这里只使用最简单的OpenWrt的bonding方案，尽量把专业术语的部分简化，并略过理论的部分，在实在不能省略的部分详加注释，以保证大多数网友能够理解并使用。

方案概述

现有网络扩展有很多方案，直接使用光猫上带的wifi6无线路由的方案也是可以接受的，这也是联通默认提供的方案，但是有线带宽比无线低，总感觉有点奇怪。

链路聚合并不是什么新技术，在企业服务中很少有单网卡的服务器，4×1G、4×10G和2×10G+4×1G的服务器都是比较常见的，这些服务器其实是默认支持了链路聚合的。但可悲的是，现在机房中很多的服务器都只插一个网口，白白浪费了其他网卡的带宽。

首先发一个我家的网络简图：

网络简图

为了避免长篇大论，这里其他部分全部略过，只讲软路由的链路聚合部分。

具体设置

铺垫那么多，总算说到正题了，硬件需求因人而异，我的网络中骨干设备是

4口软路由一个；MikroTik CRS305 1台；MikroTik CSS610 2台；网络模块若干；

硬件需求：

软路由一台，最少4个千兆口，有万兆口更好。

交换机一台，最少4千兆口，背板速率越高越好，8口以上并有万兆口更好。

如果有线只接一台PC或NAS，那么交换机也不是必须的，只是PC或NAS上最少有2个千兆口或一个万兆口和软路由万兆口相连。

我这里只有一个4口千兆软路由，加了一个USB千兆网卡，可以看作一个5口千兆软路由，暂时也够用。

这里需要注意的是，软路由加USB网卡之前需要在编译ROM的时候加入网卡驱动，或者使用底层的虚拟化软件。

（其实我一直不理解为什么在安装软路由之前要安装ESXI虚拟化，就是因为驱动的问题么？）

准备工作

在linux中使用bonding的方式就可以实现链路聚合的功能，而这也是OP所支持的，所以下文中的bonding可以等价理解为“链路聚合”，OP的作用就是把脚本形成插件，调用linux的内核功能，实现低功耗软路由的功能。

在软路由上刷OP是必须的，但是这里每个人都有个人习惯；这里无论你是自编译，还是直接用打包好的ROM都无所谓，安装上就行了，我们直接从设置使用走起。

luci是OP的图形化界面包，可以在刷好OP之后再行安装开启，下面如果有luci的话，都是指OP的图形化界面。

步骤一 安装插件

设置openwrt需要先安装bonding相关的插件，其中kmod-bonding是必须安装的，要不内核中没有这个功能，其他两个插件我不太确定不安装能不能实现链路聚合，但是UI设置上可能会有麻烦，所以还是建议都安装上。

3个插件分别是：kmod-bonding，proto-bonding，luci-proto-bonding

必要插件

再顺便安装一个 iperf3 测速插件，以备后面测试链路聚合成功与否的时候使用。

步骤二 LAN口聚合

在"系统--管理权"中打开软OP的SSH

当然，也可以直接接显示器和键盘操作，不过还是SSH比较省事，因为你可以直接粘贴命令。

使用SSH工具连接软路由，输入 vi /etc/rc.local 编辑自启动文件。

按 i 进入插入模式 ；

在 exit 0上面加入；

modprobe bonding mode=0 miimon=100 #设置bonding模式为0，通用性较好，不依赖交换机协议

ifconfig bond0 10.0.0.222 netmask 255.255.255.0 up

#设置bond0 启动，IP地址可以随意设置只要不和外部IP冲突就可以，这个IP地址的存在只是为了让bond0下的网卡可以找到bond0的访问路径

#把eth0 和eth1 这两个网卡加入bond0接口

ip link set eth0 master bond0

ip link set eth1 master bond0

按esc退出插入模式

输入 :wq存盘，如果编辑错误了可以输入 :q! 放弃存盘。

注意：这个时候千万别重启，因为网卡IP还没设置，如果这个时候重启，你就要接显示器和键盘调整网卡了。

在luci界面设置LAN的接口

接口

点击编辑，修改接口为bond0

接口

点击“保存并应用”后，开始读秒，但是这里系统并不会直接重启，所以要手动重启一下软路由（按reset或者电源重新插拔）

这里也可以参照设置好的文件对 /etc/config/network 进行修改，然后保存并重启

注意：在重启之前要把ETH0和ETH1的网线都插到交换机上，这样才能正常找到两个网卡。

这里设置如果错误，并不会变砖，而是会产生找不到网卡IP的问题，需要插上显示器和键盘进行本地调试。为了避免这个情况发生，可以在设置bonding之前在eth2或eth3上建一个LAN，从而可以通过其他IP设置软路由。

步骤三 测试网络

当软路由重启之后，两个网卡的灯交替闪烁，基本证明已经设置成功了，可以通过原IP地址进行登录。

进入软路由的命令行之后（直接键盘显示器或SSH调用命令行），输入 iperf3 -s ，打开测速server界面。

在其他电脑上输入 iperf3 -c 软路由IP -P 20 ；注意P是大写的，这里的意思是20线程测试，不加这个参数则为单线程

我这里是 10.0.0.254所以命令是 iperf3 -c 10.0.0.254 -P 20

由于我这里的交换机已经是万兆交换机，所以不需要再多做其他设置了，如果是千兆交换机的话，需要双网卡或4网卡的电脑进行测试。当然，前提是你的电脑或NAS也已经做了链路聚合。（好像windows天然支持链路聚合，linux的话，按以上步骤设置一下就可以了。当然，因为没有luci界面，所以需要编辑 /etc/config/network文件来进行设置。群晖是支持bonding的，所以也可以用来测速）

测试结果如下：

单线程：

单线程2网卡bonding

多线程：

多线程2网卡bonding

对比单网线的测试结果：

多线程单网线带宽

这里证明bonding已经起到了增加带宽的作用，设置已经成功了。

在测试的时候突发奇想，把4个网卡都加入bond0（编辑 /etc/rc.local 并重启），4根网线都插到交换机上之后带宽可以达到3G左右，忘记截图了，就直接写个结论吧。

以后如果带宽再增加的话，可以考虑把USB3.0上插一个2.5G网卡以满足外网连接的带宽需求。

同时在测试的时候也发现bonding 0模式需要成对的网线才会生效，3根网线的话，速率和2根是一样的，所以是2或4个网卡设置为一组，6根网线没有机会测试，因为我这里也没有这么多网卡的服务器或软路由。

现在lan口聚合已经搞定，后面要设置WAN口的聚合了。

步骤四 WAN口聚合

这里还是 vi /etc/rc.local

加入一个bond1作为wan口bongding接口

最终完整设置结果如下：

rc.local 配置

然后把WAN口的物理接口设置为bond1

这里注意，我们的方案是通过内核banding的，所以接口模式不需要选择链路聚合，直接选择固定IP或DHCP或PPPOE即可，我这里是选择的PPPoE，并把eht2、eth3的接口都插入到光猫的千兆口上。

WAN配置

这里需要把WAN口的防火墙配置到WAN下，其他的设置就没什么可说的了，按照单网线的方式配置就可以了，多调一下就可以了。

最后我们来测试一下外网网速：

先接一根wan线：

单线网速

双路bonding

bonding后网速

网速大于1G之后，最直接的后果是机械硬盘已经赶不上网络的下载速度了，在PC的机械硬盘上做下载的时候，每次下载到100%后，都会有很长时间的写盘，甚至内存小的PC会因为下载速度过高，内存溢出而蓝屏。

这里单纯测试一根光纤看起来提升的效果并不大，可以列为瞎折腾系列，但是在双wan叠加之后，嘿嘿

所有宽带并发