PCMCIA NIC で bonding

1. 余剰 NIC を有効活用すべく NIC 冗長を行う

私はノートPC に Debian を導入して利用しているのであるが、この PC は基本的に 1日24時間365日無休で動作させている
何せ Tower型PC は場所を取る上に電力消費が過多でしかも音が煩うるさいので、寝ていると気になって起きてしまったり隣人,隣室の耳と苦情を気にしなければならず、精神的に鬱屈してしまう
それを考えるとノートPC は本当に助かるが、惜しむらくは省電力機能により余計な syspend が生じて勝手に御就寝なさったり HD への電源供給が切られて HD の寿命を縮めたりしてくれるのには困るが…

HD が壊れた際にはもう交換するしか対処手段が無いが、それ以外の箇所が壊れた時には何らかの手当てをしておきたい
具体的にはノートPC の onboard NIC が故障したりされると、何分常時動作しているのが前提の Debian PC なもので通信出来くなって非常に困るのである

# いや、onboard NIC が壊れると言う事態は仲々なかなかに起きないのではあるが、以前に CASIO FIVA MPC-206VL と言う機器で NIC が壊れた事がある...

と言う訳わけで bonding 機能を利用した NIC冗長を行いたい所であるが、まるで誂あつらえた状況の如く以下の NIC が余っていたりするので、これを有効活用する事とする

製品 : ELECOM LD-CBK/TX
interface : PCMCIA TypeII 32bit CardBus
速度 : 100BASE-TX
NIC chip : RTL8169sb/8110sb

対象 distribution は Debian 9.1 stretch を想定している

2. NIC を動作させて必要 package を導入

先まずはこの NIC をノートPC に挿さして動作するかどうかを確かめる

# dmesg
[   23.420620] r8169 0000:16:00.0 eth1: RTL8169sb/8110sb at 0xf82de000, xx:xx:xx:xx:xx:xx, XID 10000000 IRQ 16
[   23.420623] r8169 0000:16:00.0 eth1: jumbo features [frames: 7152 bytes, tx checksumming: ok]
[   23.483176] r8169 0000:16:00.0 enp22s0: renamed from eth1
[   25.303865] r8169 0000:16:00.0 enp22s0: link up

今の linux は eth1 と言う interface名が勝手に改称されてしまうものらしい
いや、OS 起動時に eth0 と eth1 が揺れてしまって困っていた嘗かつての状況からすればこれはこれで良いのかも知れないが、何となく釈然としないものがある
よりによって enp22s0 とはどう言う interface名なのか…良く分からん

# lsmod |grep 8169 r8169 73728 0 mii 16384 1 r8169

どうやら動作しているらしい

Debian は license が厳しいので周辺機器を使用する際には firmware-misc-nonfree が別途必要となる事もある

# これに該当する firmware が含まれなければ別の package を探す事になるが、大体はこれに含まれる

と言う訳で /etc/apt/sources.list を以下の様ように編集する

# deb http://ftp.jp.debian.org/debian/ stretch main contrib non-free deb http://ftp.jp.debian.org/debian stretch-updates main contrib non-free deb http://security.debian.org/ stretch/updates main contrib non-free

そして install

# apt-get install firmware-misc-nonfree

# 実は他の周辺機器で既に firmware-misc-nonfree を導入していたので、今回の NIC で firmware-misc-nonfree が必要であったのかどうかは良く分からない

念のため、onboard NIC と PCMCIA NIC の MACアドレスを控えておくと良いかも知れない

bonding 機能を利用するために以下の package を導入する

# apt-get install ifenslave-2.6

3. bonding 編入および動作確認

bonding module を常時一方使用(active-backup mode) で読み込む

# modprobe bonding mode=1

bonding module が読み込まれた事を確認しておく

# lsmod | grep bonding bonding 110909 0

指定された bonding mode が有効化されている事を確認

# cat /sys/class/net/bond0/bonding/mode
active-backup 1

bond0 が存在している事を確認

# ifconfig bond0

interface を落とす

# ifconfig enp22s0 down
# ifconfig eth0 down

eth0 を後回しにした方が良いらしい
後番 NIC よりも先に前番 NIC(つまり eth0) を down させたのであるが、すかさず以下が表示されてしまった

[3132220.502529] bonding: bond0: Warning: the permanent HWaddr of eth0 - xx:xx:xx:xx:xx:xx - is still in use by bond0 - set the HWaddr of eth0 to a different address to avoid conflicts

仮に bond0 に IP address を割り当てつつ有効化し動作を試す

# ifconfig bond0 192.168.0.11 netmask 255.255.255.0 up

bond0 に対象 interface を編入

# ifenslave bond0 eth0 enp22s0

編入した interface を起こす

# ifconfig eth0 up
# ifconfig enp22s0 up

interface 状態が bond0:MASTER, eth0:SLAVE, enp22s0:SLAVE である事を確認しておく

# ifconfig bond0
bond0: flags=5187<UP,BROADCAST,RUNNING,MASTER,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.11  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255

# ifconfig eth0
eth0: flags=6211<UP,BROADCAST,RUNNING,SLAVE,MULTICAST>  mtu 1500

# ifconfig enp22s0
enp22s0: flags=6211<UP,BROADCAST,RUNNING,SLAVE,MULTICAST>  mtu 1500

bonding 状態を確認

# cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: None
Currently Active Slave: eth0
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 200
Down Delay (ms): 200

Slave Interface: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: xx:xx:xx:xx:xx:xx
Slave queue ID: 0

Slave Interface: enp22s0
MII Status: up
Speed: 100 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 1
Permanent HW addr: xx:xx:xx:xx:xx:xx
Slave queue ID: 0

経路を追加する

# route add -net 0.0.0.0 netmask 0.0.0.0 gw 192.168.0.1

IP packet を送受信可能か試す

# ping 192.168.0.1
# ping www.ocn.co.jp

ここまで正常に進めば、手作業での bonding 動作は成功していると見て良い

4. 自動起動時の設定

bonding.conf ファイルを新たに作って modprobe に bonding module を登録する

# cd /etc/modprobe.d/
# vi bonding.conf

alias bond0 bonding
      options bonding mode=1 miimon=100

自動読み込み module に bonding を登録

# cd /etc
# cp -p modules modules.org
# vi modules

bonding

interface 設定を編集

# cd /etc/network
# vi interfaces

# This file describes the network interfaces available on your system # and how to activate them. For more information, see interfaces(5). # The loopback network interface auto lo iface lo inet loopback # The primary network interface auto eth0 iface eth0 inet manual bond-master bond0 bond-primary enp22s0 allow-hotplug enp22s0 iface enp22s0 inet manual bond-master bond0 bond-primary enp22s0 auto bond0 iface bond0 inet static address 192.168.0.11 netmask 255.255.255.0 network 192.168.0.0 broadcast 192.168.0.255 gateway 192.168.0.1 # dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed # dns-nameservers xxx.xxx.xxx.xxx # dns-search xxx.xxx.xx bond_downdelay 200 bond_updelay 200

上記では bond-primary enp22s0 としているが、通常は bond-primary eth0 を指定するか若もしくは指定行自体が不要で良い
ここでは優先的に PCMCIA NIC を使い潰してしまいたいので、敢えてこの様な指定を行っている
要するに、余剰品の PCMCIA NIC に早く壊れて欲しいのである

なお、ここで以下の様に slaves 行を指定して OS を再起動させると、何故か interface が UP しない

auto bond0 iface bond0 inet static slaves eth0 enp22s0 bond_downdelay 200 bond_updelay 200

手動で ifconfig eth up すれば UP するので、OS 起動時の interface up script で bonding slave 制御を行っており、明示的に記載してしまうと interface up script と conflict してしまうのであろうと思う

OS を再起動して自動有効化される事を確認する

# shutdown -r now

OS 起動後、bonding 状態が Primary Slave: enp2s10 に変更されている事を確認

# cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: enp2s10 (primary_reselect always)
Currently Active Slave: enp2s10
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 100
Up Delay (ms): 200
Down Delay (ms): 200

Slave Interface: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: xx:xx:xx:xx:xx:xx
Slave queue ID: 0

Slave Interface: enp22s0
MII Status: up
Speed: 100 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: xx:xx:xx:xx:xx:xx
Slave queue ID: 0

どうやら正常に完了したらしい

5. interface 除外

interface を bonding から除外する際には以下を実行すれば良いらしい

# ifenslave -d bond0 enp2s10

# どう言った状況で使用するのか？動作検証時？

公開 : 2017年8月16日