Linux bonding的初始状态问题以及解决

问题：

Linux下启动一个bonding网卡，往其里面添加两个根本就没有插着网线的网卡，拉起该bonding后，ifconfig发现其有RUNNING标志，然后将其一个slave插上网线再拔掉，ifconfig就没有RUNNING标志了。

分析：

这个问题实际上无伤大雅，只是在第一次欺骗一下OS而已，然而却会影响到keepalived的track_interfaces配置，进而影响基于VRRP的热备切换，导致拥有没有插着网线的机器的热备组中的若干台机器一旦重启，其热备状态就会混乱。没有插线的机器无论如何也不能是MASTER，可是keepalived看到了bonding网卡的RUNNING标志，误认为其已经可以使用，进而可能成为MASTER状态。

解析与修正：

如果仅仅为了短平快的解决当下问题，那么最简单不过的就是将keepalived中基于RUNNING的判断换成基于LOWER_UP的判断，LOWER_UP就是标识网卡有没有插线的（但不绝对，还可能受别的因素影响，但是大多数情况-显然并非全部情况下可以这么认为），事实证明这是完全可以的，问题解决了。但是却违反了track_interfaces的初衷，因此这种改法不好！

在彻底修正这个问题之前还是需要了解网卡的各种状态以及层次。总体来讲，网卡state分为管理state和操作state。

管理state：这个状态是自上而下配置的，表示管理员的意愿

操作state：这个state是网卡自身现状，表示网卡目前是否已经准备好并且有能力为用户服务。

现在看看Linux系统中网卡的各种state：

IFF_LOWER_UP-线缆已经接好且上电

IFF_RUNNING-操作state是UP（那么什么时候操作state会是DOWN呢？1.在管理state为DOWN的时候，即管理员用命令down了网卡；2.网卡没有插线

理解了这些状态之后，即使没有keepalived，状态也不会，这就不是热备切换的问题了，keepalived并没有错，即便是修正了keepalived，那么bonding还是会影响到其它使用它的程序的...正是bonding驱动的bug导致了状态判断错误。

bond_open的返回值是0，因此bonding网卡默认就是START状态的，因为在物理网卡enslave进bonding网卡的时候需要bonding网卡是IF_UP状态的。可以在bond_enslave的最后看到一个频繁调用的函数：bond_set_carrier。该函数判断bonding网卡的所有slave的状态，如果全部为DOWN，则将bonding本身也设置成DOWN。这应该是一个周期调用的函数，调用周期取决于bonding的miimon参数，另外在几个关键点也会调用bond_set_carrier，比如在新的slave被bongding的时候，即调用bond_enslave的时候。基本上bond_set_carrier的逻辑是这样的：

static int bond_set_carrier(struct bonding *bond)
{
    struct slave *slave;
    int i;

    if (bond->slave_cnt == 0)
        goto down;

    if (bond->params.mode == BOND_MODE_8023AD)
        return bond_3ad_set_carrier(bond);
//遍历所有的slave，只要有一个UP，那么bonding就UP
    bond_for_each_slave(bond, slave, i) {
        if (slave->link == BOND_LINK_UP) {
            if (!netif_carrier_ok(bond->dev)) {
                netif_carrier_on(bond->dev);
                return 1;
            }
            return 0;
        }
    }

down:
    if (netif_carrier_ok(bond->dev)) {
        netif_carrier_off(bond->dev);
        return 1;
    }
    return 0;
}