Was ist Multihoming und was ist für die Einrichtung erforderlich?

Nein, bei Multihoming geht es nicht um Ihr Penthouse in London, die Kabine in den Rockies und Ihr Strandhaus in den Bahamas. Stattdessen müssen Sie Ihren Computer oder Ihr Heimnetzwerk anschließen. Alles, was Sie über Ihr Heimnetzwerk wissen müssen Alles, was Sie über ein Heimnetzwerk wissen müssen Die Einrichtung eines Heimnetzwerks ist nicht so schwer, wie Sie denken. Lesen Sie mehr zu mehreren Netzwerken gleichzeitig, um Lastausgleich durchzuführen, den Durchsatz zu verbessern, Redundanz bereitzustellen oder Gateway-Services einzurichten.

Hier stellen wir Ihnen Multihoming vor, zeigen Ihnen, wo und warum Sie es verwenden möchten und wie Sie es einrichten können.

Was ist Multihoming??

Einfach ausgedrückt: Multihoming bedeutet, dass Ihr Computer oder Netzwerk in mehr als einem Netzwerk präsent ist. Tatsächlich verfügen viele Leute bereits über ein Multihom-Gerät: Der Router verbindet sein Heimnetzwerk mit dem Internet. Es wird auch in Netzwerkbrücken, Repeatern, Range Extendern, Firewalls, Proxyservern, Gateways und bei Verwendung einer virtuellen Maschine verwendet, die für die Verwendung der Netzwerkadressübersetzung konfiguriert ist. Was ist Netzwerkadressübersetzung (NAT) und wie funktioniert sie? Was ist Network Address Translation (NAT) und wie funktioniert es? Lesen Sie mehr (NAT).

Vorteile von Multihoming

Schauen wir uns ein Beispiel für das Multihoming Ihres Netzwerks an. Dies würde eine Verbindung von zwei ISPs erfordern. Jetzt haben alle Maschinen in Ihrem Netzwerk zwei Wege zum Internet. Der gesamte an das Internet gerichtete Datenverkehr kann über eine der beiden Verbindungen gesendet werden. Dadurch wird der Lastausgleich gewährleistet und die Überlastung einer einzelnen Verbindung verringert. Solange beide Links aktiv sind, können Sie beide Links vollständig sättigen, was den Gesamtdurchsatz erhöht. Wenn eine der Verbindungen ausfällt, führt die andere immer noch Datenverkehr, so dass Sie Redundanz haben.

Ein anderes Beispiel, in dem ich Multihomed-Hosts verwende, ist für Netzwerksicherungen. Verwandeln Sie Ihr NAS oder Windows-Share in ein Time Machine-Backup. Verwandeln Sie Ihr NAS oder Windows-Share in ein Time Machine-Backup. Verwenden Sie Ihr NAS oder eine beliebige Netzwerkfreigabe, um Ihren Mac mit Time Machine zu sichern . Weiterlesen . Da ich nicht möchte, dass diese Sicherungen eine Überlastung meines Produktionsnetzwerks verursachen, verfügen meine Computer alle über zwei Netzwerkkarten. Eine ist mit einem Switch oder Router im Produktionsnetzwerk verbunden, und die zweite ist mit einem Switch in meinem dedizierten Sicherungsnetzwerk verbunden. Alle Netzwerksicherungen werden über dieses zweite Netzwerk ausgeführt, wodurch das Produktionsnetzwerk für das Netzwerk frei bleibt “echte Arbeit” Auch wenn ich während der geplanten Sicherungen arbeite.

Hardware-Anforderungen

Um ein Host-Gerät mit mehreren Geräten zu versehen, benötigen Sie entweder eine kabelgebundene Netzwerkschnittstellenkarte (NIC) oder eine Kombination aus kabelgebundenen und / oder drahtlosen Adaptern.

Sie können Ihren Computer mit nur einem WLAN-Adapter nicht wirklich mehrkanalig machen, da er jeweils nur eine Verbindung zu einem WLAN herstellen kann. Wenn Sie Ihren Computer mit zwei unterschiedlichen drahtlosen Netzwerken verbinden möchten, müssen Sie über zwei drahtlose Adapter verfügen. Es ist jedoch üblich, eine drahtgebundene und eine drahtlose Verbindung zu haben.

Für ein Multihome-Netzwerk ist ein Modem für jeden ISP erforderlich. Wenn Sie anstelle eines kombinierten Modems / Routers ein einfaches Modem vom Anbieter erhalten können, würde ich das empfehlen. Dies vereinfacht das Setup, sie sind normalerweise weniger teuer und Sie haben nicht so viele Angriffsflächen.

Sie benötigen auch einen Router, um die Modems an das Netzwerk anzuschließen. Beachten Sie die Portanzahl für alle anderen Geräte, die direkt an den Router angeschlossen werden. Ein Edge-Router, der das BGP-Protokoll (Border Gateway Protocol) unterstützt, ist am besten geeignet, da er den Verkehr auf allen angeschlossenen Modems automatisch anhand der BGP-Konfigurationsregeln auslastet. Es behandelt auch Failover für den Fall, dass ein einzelner Link abbricht.

Multihoming-Konfigurationen

Der Begriff Adressraum Wie in diesen Beschreibungen verwendet, bedeutet dies eine oder mehrere der entsprechenden Adressen für das Transportprotokoll, die im Netzwerk oder MAC-Adressen (Media Access Control) für das Gerät verwendet werden. In fast allen Fällen ist das Transportprotokoll das Internet Protocol (IP), es sei denn, Sie richten ein Protokollgateway ein, das ein anderes Transportprotokoll verwendet, abhängig von dem Netzwerksegment, das es verbindet. Diese Art von Anwendung wird normalerweise nicht außerhalb von Geschäftskontexten verwendet.

Zu beachten ist, dass der Adressraum eine einzelne MAC-Adresse oder ein Block mit 2, 4, 8 oder mehr IP- oder anderen Transportprotokolladressen sein kann.

Einzelne Netzwerkkarte, mehrere Adressräume

Dies wird manchmal verwendet, um einem Web-Server mehrere Adressen zuzuweisen, wobei jede Adresse eine einzelne Domäne auf dem Server darstellt. Aus diesem Grund bezeichnen einige ältere Quellen Multihosting- oder Multi-Tenancy-Server als Multihomed-Server, obwohl diese Konfiguration nur noch selten verwendet wird.

Im Beispieldiagramm habe ich Adressen aufgelistet, die einem Beispiel-Webserver zugeordnet sind, wie er von DNS abgerufen wurde. Wenn ein Webbrowser die Website unter www.example.com anfordert, wird diese unter der Adresse 192.7.3.16 aufgelöst. Wenn der Webserver diese Anfrage sieht, werden die Daten für die Domäne www.example.com zurückgegeben, da sie an der Adresse 192.7.3.16 des Servers angekommen sind und nicht an eine der anderen Adressen. Beachten Sie, dass alle vier dieser Adressen demselben Netzwerkadapter im Server zugeordnet sind.

Mit der Kombination der Erschöpfung von IPv4-Adressen IPv6 vs. IPv4: Sollten Sie als Benutzer etwas tun (oder etwas tun)? [MakeUseOf erklärt] IPv6 vs. IPv4: Sollten Sie als Benutzer etwas tun (oder etwas tun)? [MakeUseOf erklärt:] In letzter Zeit wurde viel darüber gesprochen, auf IPv6 umzusteigen und zu erfahren, wie das Internet viele Vorteile bringen wird. Diese "Nachrichten" wiederholen sich jedoch immer wieder, da es gelegentlich gelegentlich vorkommt, auf einzelne Domänen auf dem Server von einer einzigen IP-Adresse aus zuzugreifen - beispielsweise die Verwendung des Domänennamens zum Verbinden von virtuellen Hosts - diese spezielle Verwendung scheint sind außerhalb einiger privater Netzwerke in Ungnade gefallen. Da es nur einen einzigen Netzwerkadapter gibt, kann diese Konfiguration keine Vorteile für Lastausgleich, Redundanz oder Durchsatz bieten.

Auf Microsoft Windows-Computern kann diese Konfiguration nur mit statischen Adressen verwendet werden. Was ist eine statische IP-Adresse? Wie erhalte ich eine und ihre Vorteile / Nachteile? Was ist eine statische IP-Adresse? Wie erhalte ich eine & ihre Vorteile / Nachteile zu Hause? In Netzwerken werden IP-Adressen normalerweise nicht festgelegt, sie liegen jedoch in bestimmten Bereichen. Eine statische IP-Adresse ändert sich nicht. Was sind die Vorteile und warum möchten Sie einen? Weiterlesen ; Dies ist nicht möglich, wenn auf dem Adapter DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) aktiviert ist.

Das Einrichten ist einfach:

1. Gehe zu Systemsteuerung> Netzwerk- und Freigabecenter oder klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Netzwerksymbol im Infobereich und wählen Sie Öffnen Sie das Netzwerk- und Freigabecenter.
2. Klicke auf Adapter Einstellungen ändern.
3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Adapter, den Sie ändern möchten, und wählen Sie aus Eigenschaften> Internetprotokoll Version 4> Eigenschaften.
4. Wähle aus Verwenden Sie die folgende IP-Adresse: und drücken Sie die entsprechende primäre IP-Adresse, Subnetzmaske und das Standard-Gateway. Sie sollten den DNS-Server auch manuell für diese Netzwerkverbindung einstellen.

Sobald die primäre Verbindung konfiguriert ist, klicken Sie auf Fortgeschrittene… Taste. Im Dialogfeld "Erweiterte TCP / IP-Einstellungen" können Sie im oberen Teil zusätzliche IP-Adressen und Subnetzmasken und darunter liegende Standard-Gateways hinzufügen. Durch die automatische Zuweisung von Metriken durch Windows wird die Metrik für jede Verbindung basierend auf der Verbindungsgeschwindigkeit bestimmt, wobei die schnellsten Metriken die niedrigste Metrik (höhere Priorität) aufweisen..

In den meisten Fällen müssen Sie keine zusätzlichen Gateways definieren. Tun Sie dies also nur, wenn Sie einen bestimmten Bedarf haben.

Bei Linux-Systemen können Sie / etc / network / interfaces so ändern, dass virtuelle Schnittstellen erstellt werden, indem Sie mehrere IP-Adressen wie folgt auf einer einzigen Schnittstelle angeben:

auto eth0 allow-hotplug eth0 iface eth0 inet statische Adresse 192.168.1.42 Netzmaske 255.255.255.0 Gateway 192.168.1.1 auto eth0: 0 allow-hotplug eth0: 0 iface Eth0: 0 inet statische Adresse 192.168.1.43 netmask 255.255.255.0 auto eth0: 1 allow-hotplug eth0: 1 iface eth0: 1 inet statische Adresse 10.10.2.24 Netzmaske 255.0.0.0

Linux-Maschinen können DHCP für die Standardzuweisung verwenden.

Mehrere Netzwerkkarten, eine Adresse pro Schnittstelle

Die gebräuchlichste Verwendung dieser Konfiguration besteht aus einer oder mehreren internen Schnittstellen und einer oder mehreren externen Schnittstellen, von denen jede über ihre eigenen MAC- und IP-Adressen verfügt, die das lokale Netzwerk mit dem Rest der Welt verbinden. Einige erkennen dies sofort als ihre Routerkonfiguration. Wie funktioniert ein Router? Eine einfache Erklärung Wie funktioniert ein Router? Eine einfache Erklärung Router mögen kompliziert erscheinen, sind aber eigentlich recht einfach. Hier ist eine Kurzanleitung zu Routern, was sie tun und wie sie funktionieren. Lesen Sie mehr, obwohl es auch für Gateways, Proxys, Firewalls und andere Sicherheitsanwendungen verwendet wird.

Hinweis: In der Abbildung oben verfügen sowohl der Desktop als auch der Mini über zwei Netzwerkadapter, von denen einer mit dem primären Netzwerk verbunden ist, in dem die tägliche Arbeit stattfindet, und der andere mit dem Netzwerk, in dem die Sicherungen zum Server erfolgen.

Standardmäßig verwendet ein Windows-Computer diesen Konfigurationstyp, wenn er auf mehrere Netzwerkkarten trifft. Es kann DHCP in allen Netzwerken verwenden, die es unterstützen, im Gegensatz zur vorherigen Konfiguration, in der nur statische Adressierung verwendet werden kann.

Dies ist auch der Konfigurationstyp, der für virtuelle Maschinen verwendet wird, die unter Virtualbox oder VMware ausgeführt werden. Der gehostete Hypervisor erstellt ein virtuelles privates Netzwerk für die VM-Instanz. Der Hypervisor selbst verfügt über eine eigene IP-Adresse, die von den VM-Instanzen als Standardgateway verwendet wird, um über den Netzwerkadapter des Hostcomputers mithilfe von NAT zu anderen Netzwerken zu gelangen und ihn in einen eigenen Softwarerouter zu verwandeln.

Mehrere NICs, einzelner Adressraum

Wenn der Adressraum eine einzelne IP- oder MAC-Adresse ist, wird dies häufiger als Link-Aggregation bezeichnet, es gibt jedoch andere äquivalente Begriffe wie Port-Trunking, Link-Bündelung, NIC-Bonding oder NIC-Teaming. Dies ist eine Methode, um den Durchsatz zwischen dem Gerät (normalerweise ein Server) zum und vom Rest des Netzwerks zu erhöhen und ein bisschen Redundanz bereitzustellen. Der Netzwerkverkehr wird auf alle Netzwerk-NICs verteilt, und wenn eine der Netzwerk-NICs ausfällt, funktionieren die übrigen Netzwerkkarten weiterhin normal, sodass das Gerät im Netzwerk verfügbar bleibt.

Dies wird häufig verwendet, um mehr Verkehr von / zu Servern in einer vorhandenen Infrastruktur zuzulassen, anstatt die Infrastruktur selbst ersetzen zu müssen. Indem Sie dem Server einfach Netzwerkadapter hinzufügen und diese über die Switches miteinander verbinden, um eine dickere Pipe zu schaffen, durch die die Bits den Durchsatz durchlaufen können, wird die Redundanz erhöht, während ein Netzwerkadapter ausfällt. Dies kann zu einem Bruchteil der Kosten für die Aufrüstung der Netzwerk-Switches, -Router und -Kabel erfolgen, die ansonsten erforderlich wären.

Dies kann weiterhin verwendet werden, wenn die Netzwerk-Switches das Bonding nicht verarbeiten können. In diesem Fall führt das Einrichten eines Round-Robin-DNS zu einer einfachen Lastverteilung für den Server. Bei der Verarbeitung jeder DNS-Anforderung werden die Adressen für jede Karte zyklisch durchlaufen und die Arbeit zwischen den Netzwerkadaptern verteilt, obwohl ein bestimmtes Auflösungsverhalten auf Client-Computern und das Zwischenspeichern von DNS-Servern den Prozess stören.

Bei Standort- oder Netzwerkebene wird ein Routing-Protokoll wie BGP verwendet, um Aggregations- und Failover-Funktionen bereitzustellen. Mit anderen Worten, wenn die Router feststellen, dass eine der Verbindungen ausgefallen ist, senden die Router an beiden Enden keinen Verkehr mehr über die ausgefallene Verbindung.

Mehrere NICs, mehrere Adressräume

Diese Lösung wird häufig für den Lastenausgleich mit spezieller Hardware für Hochverfügbarkeitssysteme verwendet. Diese Lösung wird von Internet-Sites mit hohem Volumen wie Google verwendet, die zehntausende Transaktionen pro Sekunde abwickeln. Es wird auch verwendet, um ganze Netzwerke zu multiplizieren. Zum Beispiel würde die Verbindung eines einzelnen Netzwerks mit zwei verschiedenen ISPs aus Gründen der Redundanz in diese Kategorie fallen.

Während einige Heimanwender diese Art von Option in Betracht ziehen möchten, ist sie nicht ohne Nachteile.

Zunächst betrachten Sie Verträge mit zwei ISPs, da zwei Verbindungen aus derselben Quelle keine Redundanz bieten, insbesondere in Wohngebieten, in denen es fast garantiert ist, dass beide Verbindungen über die gleiche Hardware laufen. Der Ausfall eines Geräts in diesem einzelnen Pfad führt immer noch dazu, dass beide Verbindungen unterbrochen werden.

Zweitens ist für eine echte Failover-Funktion ein teurerer Edge-Router erforderlich, der BGP zur Erkennung und Isolierung von Verbindungsfehlern sowie zur Aggregation von Links unterstützt. Normalerweise handelt es sich dabei um Router der Business-Klasse, deren Preis über 300 USD deutlich wird. Unternehmen wie Ubiquiti bieten zwar günstigere Einheiten für SOHO-Umgebungen (Small Office / Home Office) an, haben jedoch selbst von erfahrenen Netzwerkadministratoren gemischte Bewertungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit.

Drittens erfordert dies die Zusammenarbeit beider ISPs, um den BGP an beiden Enden jeder Verbindung richtig zu konfigurieren. Je nach Kooperationsgrad und Wettbewerb Ihrer lokalen ISPs ist dies möglicherweise die größte Hürde.

Das Multihoming eines Heimnetzwerks ist zwar auch ohne diese Edge-Router möglich, jedoch nicht ohne Probleme:

• Failover ist nicht reibungslos.
• Jede offene Verbindung wird abrupt abgebrochen, während ein Edge-Router mit BGP einen reibungsloseren Übergang bietet. Bei einigen Protokollen der oberen Ebene kann es zu einem leichten Problem kommen, als ob nichts passiert wäre.
• Es ist unwahrscheinlich, dass der Durchsatz beeinträchtigt wird, wenn keine Spiele mit der Routenkonfiguration aller Computer im Netzwerk gespielt werden. B. den gesamten Verkehr zu bestimmten Standorten über eine Verbindung und alle anderen Standorte über die zweite Verbindung ausführen. Trotzdem sind alle Gewinne wahrscheinlich minimal, während das Risiko besteht, dass die Netzwerkleistung möglicherweise beeinträchtigt wird.
• Ein Verbindungsfehler kann am Ende weitere Probleme verursachen, z. B. häufige Timeouts, wenn der in der Routingtabelle eingerichtete bevorzugte Pfad nicht verfügbar ist.

Ohne die Edge-Router werden die Dinge für wenig Gewinn zu kompliziert. Meiner Meinung nach lohnt sich der zusätzliche Aufwand einfach nicht.

Fazit

Während das Multihoming eines Computers ein ziemlich einfacher Prozess ist und effektiv für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden kann, kann dies für ein Heimnetzwerk oder ein SOHO-Netzwerk nicht ausreichen, um die Kosten zu rechtfertigen.

Wie verwenden Sie Multihomed-Hosts? Haben Sie ein Netzwerk mehrfach vernetzt? Wurden alle erwarteten Vorteile realisiert? Wo hat es sich hervorgetan und wie ist es geblieben? Lass es uns in den Kommentaren wissen.

Bildnachweise: D-Link DFE-528TX 10/100 Mbps Fast Ethernet PCI-Netzwerkadapter (CC BY 2.0) von Tim Gillin, Quagga Prefix List (CC BY 2.0) von Linux Screenshots

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