Co to jest Multihoming i czego potrzebujesz, aby go skonfigurować?

Nie, multihoming nie dotyczy twojego penthouse w Londynie, kabiny w Rockies i twojego domu na plaży na Bahamach. Zamiast tego chodzi o podłączenie komputera lub sieci domowej. Wszystko, co musisz wiedzieć o sieci domowej Wszystko, co musisz wiedzieć o sieci domowej Konfiguracja sieci domowej nie jest tak trudna, jak ci się wydaje. do wielu sieci jednocześnie w celu równoważenia obciążenia, zwiększenia przepustowości, zapewnienia redundancji lub ustanowienia usług bramy.

Tutaj przedstawimy Wam multihoming, pokażemy, gdzie i dlaczego warto z niego korzystać oraz jak go skonfigurować.

Co to jest Multihoming?

Mówiąc najprościej, multihoming oznacza, że ​​Twoje urządzenie komputerowe lub sieć są obecne w więcej niż jednej sieci. W rzeczywistości wiele osób ma już urządzenie wieloadresowe: router łączący swoją sieć domową z Internetem. Jest również stosowany w mostkach sieciowych, repeaterach, przedłużaczach zasięgu, zaporach ogniowych, serwerach proxy, bramach oraz podczas korzystania z maszyny wirtualnej skonfigurowanej do korzystania z translacji adresów sieciowych Co to jest translacja adresów sieciowych (NAT) i jak to działa? Co to jest translacja adresów sieciowych (NAT) i jak to działa? (NAT).

Zalety Multihoming

Spójrzmy na przykład multihoming twojej sieci jako całości. Wymagałoby to połączenia od dwóch dostawców usług internetowych. Teraz wszystkie komputery w sieci mają dwie ścieżki do Internetu. Cały ruch kierowany do Internetu może być wysyłany za pośrednictwem dowolnego łącza, zapewniając w ten sposób równoważenie obciążenia i zmniejszenie zatorów wzdłuż dowolnego łącza. Dopóki oba łącza są aktywne, możesz w pełni nasycić oba łącza, zwiększając ogólną przepustowość. A jeśli jedno z łączy ulegnie awarii, drugie nadal przenosi ruch, dzięki czemu masz nadmiarowość.

Innym przykładem, w którym korzystam z hostów multihomed, są kopie zapasowe w sieci Zamień NAS lub Windows Share w kopię zapasową Time Machine Zamień NAS lub Windows Share w kopię zapasową Time Machine Użyj NAS lub dowolnego udziału sieciowego do tworzenia kopii zapasowych komputera Mac za pomocą Time Machine . . Ponieważ nie chcę, aby te kopie zapasowe powodowały przeciążenie w mojej sieci produkcyjnej, wszystkie moje komputery mają dwie karty sieciowe. Jeden jest podłączony do przełącznika lub routera w sieci produkcyjnej, a drugi jest podłączony do przełącznika w mojej dedykowanej sieci kopii zapasowych. Wszystkie kopie zapasowe sieci mają miejsce w tej drugiej sieci, dzięki czemu sieć produkcyjna jest czysta dla “prawdziwa praca” nawet jeśli pracuję podczas zaplanowanych kopii zapasowych.

Wymagania sprzętowe

Aby hostować wiele urządzeń, potrzebujesz jednej przewodowej karty interfejsu sieciowego (NIC) lub dowolnej kombinacji adapterów przewodowych i / lub bezprzewodowych.

Nie można prawdziwie multihome komputera za pomocą tylko jednego adaptera bezprzewodowego, ponieważ może on łączyć się tylko z jedną siecią bezprzewodową na raz. Jeśli chcesz podłączyć komputer do dwóch różnych sieci bezprzewodowych, musisz mieć dwa adaptery bezprzewodowe, chociaż częściej jest jedno połączenie przewodowe i jedno połączenie bezprzewodowe.

Do multihome sieci potrzebny jest jeden modem dla każdego usługodawcy internetowego. Jeśli możesz otrzymać prosty modem od dostawcy niż modem kombinowany / router, polecam to zrobić. Uprości to konfigurację, są zwykle tańsze i nie będziesz mieć tylu potencjalnych powierzchni ataku.

Potrzebny będzie także router do podłączenia modemów do sieci. Należy pamiętać o liczbie portów dla innych urządzeń, które będą bezpośrednio podłączone do routera. Router brzegowy obsługujący protokół Gate Gateway (BGP) jest najlepszy, ponieważ automatycznie równoważy ruch na wszystkich podłączonych modemach w oparciu o reguły konfiguracji BGP. Będzie również obsługiwać przełączanie awaryjne w przypadku upuszczenia pojedynczego łącza.

Konfiguracje Multihoming

Termin przestrzeń adresowa w znaczeniu stosowanym w tych opisach oznacza jeden lub więcej odpowiednich adresów dla protokołu transportowego używanego w sieci lub adresy kontroli dostępu do mediów (MAC) dla urządzenia. W prawie wszystkich przypadkach protokołem transportowym będzie protokół internetowy (IP), chyba że konfigurujesz bramę protokołu, która używa innego protokołu transportowego w zależności od tego, który segment sieci się łączy. Ten typ aplikacji nie jest zwykle używany poza kontekstami biznesowymi.

Kluczową rzeczą do zapamiętania jest to, że przestrzenią adresową może być pojedynczy adres MAC lub blok 2, 4, 8 lub więcej adresów IP lub innych adresów protokołu transportowego.

Pojedyncza karta sieciowa, wiele przestrzeni adresowych

Czasami jest to używane do przypisywania wielu adresów do jednego serwera WWW, przy czym każdy adres reprezentuje indywidualną domenę na serwerze. Z tego powodu niektóre starsze źródła nazywają serwery multi-hosting lub multi-tenancy multihomed, mimo że ta konfiguracja jest już rzadko używana.

Na przykładowym diagramie wymieniłem adresy powiązane z przykładowym serwerem WWW otrzymanym z DNS. Jeśli przeglądarka internetowa zażąda witryny www.example.com, rozwiąże adres 192.7.3.16. Gdy serwer WWW zobaczy to żądanie, zwróci dane dla domeny www.example.com, ponieważ dotarły one na adres serwera 192.7.3.16, a nie do żadnego z pozostałych. Należy pamiętać, że wszystkie 4 z tych adresów są powiązane z tą samą kartą sieciową na serwerze.

Dzięki połączeniu wyczerpania adresów IPv4 IPv6 vs. IPv4: czy powinienem troszczyć się (lub robić cokolwiek) jako użytkownik? [MakeUseOf wyjaśnia] IPv6 vs. IPv4: Czy powinienem troszczyć się (lub robić cokolwiek) jako użytkownik? [MakeUseOf wyjaśnia] Ostatnio dużo mówi się o przejściu na IPv6 i tym, jak przyniesie on wiele korzyści dla Internetu. Ale te „wiadomości” ciągle się powtarzają, ponieważ zawsze zdarzają się okazjonalne… i inne metody uzyskiwania dostępu do poszczególnych domen na serwerze z jednego adresu IP - takie jak używanie nazwy domeny do łączenia wirtualnych hostów - wydaje się, że to konkretne zastosowanie spadło poza przychylnością poza kilkoma prywatnymi sieciami. Ponieważ istnieje tylko jedna karta sieciowa, ta konfiguracja nie zapewnia korzyści związanych z równoważeniem obciążenia, nadmiarowością lub przepustowością.

Na komputerach z systemem Microsoft Windows tej konfiguracji można używać tylko z adresami statycznymi. Co to jest statyczny adres IP? Oto dlaczego nie potrzebujesz takiego, co to jest statyczny adres IP? Oto dlaczego nie potrzebujesz jednego adresu IP przypisanego do routera, który czasami zmienia się, podczas gdy statyczny adres IP nie. Oto dlaczego tak naprawdę nie potrzebujesz. ; nie można tego zrobić, jeśli na karcie włączony jest protokół dynamicznej konfiguracji hosta (DHCP).

Konfiguracja jest prosta:

1. Iść do Panel sterowania> Centrum sieci i udostępniania lub kliknij prawym przyciskiem myszy ikonę sieci w obszarze powiadomień i wybierz Centrum otwartej sieci i udostępniania.
2. Kliknij Zmień ustawienia adaptera.
3. Kliknij prawym przyciskiem myszy adapter, który chcesz zmodyfikować, i wybierz Właściwości> Protokół internetowy w wersji 4> Właściwości.
4. Wybierz Użyj następującego adresu IP: i wybierz odpowiedni podstawowy adres IP, maskę podsieci i domyślną bramę. Należy również ręcznie ustawić serwer DNS odpowiednio dla tego połączenia sieciowego.

Po skonfigurowaniu podstawowego połączenia kliknij przycisk Zaawansowane… przycisk. W oknie dialogowym Zaawansowane ustawienia TCP / IP będziesz mógł dodać dodatkowe adresy IP i maski podsieci w górnej części i domyślne bramy pod nią. Umożliwiając systemowi Windows automatyczne przypisywanie metryk, określi metrykę dla każdego łącza na podstawie szybkości łącza, przy czym najszybsze mają najniższą metrykę (wyższy priorytet).

W większości przypadków nie trzeba definiować dodatkowych bram, więc nie rób tego, chyba że jest to szczególnie potrzebne.

W systemach Linux możesz zmodyfikować / etc / network / interfaces, aby utworzyć interfejsy wirtualne, umieszczając wiele adresów IP w jednym interfejsie, takim jak ten:

auto eth0 allow-hotplug eth0 iface eth0 inet adres statyczny 192.168.1.42 maska ​​sieci 255.255.255.0 brama 192.168.1.1 auto eth0: 0 allow-hotplug eth0: 0 iface eth0: 0 adres statyczny inet 192.168.1.43 maska ​​sieci 255.255.255.0 auto eth0: 1 allow-hotplug eth0: 1 iface eth0: 1 inet adres statyczny 10.10.2.24 maska ​​sieci 255.0.0.0

Maszyny z systemem Linux mogą używać DHCP do domyślnego przypisania.

Wiele kart sieciowych, jeden adres na interfejs

Najczęstsze zastosowanie tej konfiguracji ma jeden lub więcej interfejsów wewnętrznych i jeden lub więcej interfejsów zewnętrznych, każdy z własnym adresem MAC i IP, które łączą sieć lokalną z resztą świata. Niektórzy mogą natychmiast rozpoznać tę konfigurację routera. Jak działa router? Proste objaśnienie Jak działa router? Proste wyjaśnienie Routery mogą wydawać się skomplikowane, ale w rzeczywistości są dość proste. Oto krótki przewodnik po routerach, ich działaniu i sposobie działania. , chociaż jest również używany do bram, serwerów proxy, zapór i innych urządzeń zabezpieczających.

Uwaga: na powyższym schemacie zarówno komputer stacjonarny, jak i mini mają dwie karty sieciowe, z których jedna łączy ją z siecią podstawową, w której odbywa się codzienna praca, a druga z siecią, w której występują kopie zapasowe na serwerze.

Domyślnie komputer z systemem Windows używa tego typu konfiguracji, gdy napotka wiele kart sieciowych. Może używać DHCP we wszystkich sieciach, które go obsługują, w przeciwieństwie do poprzedniej konfiguracji, w której może używać tylko adresowania statycznego.

Jest to także typ konfiguracji używanej dla maszyn wirtualnych działających pod Virtualbox lub VMware. Hostowany hiperwizor tworzy wirtualną sieć prywatną dla wystąpienia maszyny wirtualnej. Sam hiperwizor ma własny adres IP, który jest używany jako domyślna brama przez instancje maszyny wirtualnej, aby uzyskać dostęp do innych sieci za pośrednictwem karty sieciowej komputera hosta za pomocą translatora NAT i przekształcić go we własny router programowy.

Wiele kart sieciowych, pojedyncza przestrzeń adresowa

Jeśli przestrzenią adresową jest pojedynczy adres IP lub MAC, będzie to częściej określane jako agregacja łączy, ale istnieją inne równoważne terminy, takie jak trunking portów, wiązanie łączy, łączenie kart sieciowych lub łączenie kart sieciowych. Jest to metoda na zwiększenie przepustowości między urządzeniem (zwykle serwerem) do i z reszty sieci, a także zapewnia odrobinę redundancji. Ruch sieciowy jest równoważony obciążeniem między wszystkimi połączonymi kartami sieciowymi, a jeśli jeden z połączonych kart sieciowych zawiedzie, pozostałe karty sieciowe nadal będą działać normalnie, utrzymując urządzenie w sieci dostępne.

Częstym zastosowaniem tego jest umożliwienie większego ruchu do / z serwerów w istniejącej infrastrukturze zamiast konieczności wymiany samej infrastruktury. Po prostu dodając do serwera zespolone karty sieciowe i łącząc je między przełącznikami w celu zapewnienia grubszej rury, w której bity mogą przechodzić przez przepustowość, zwiększa się, zapewniając jednocześnie redundancję w przypadku awarii karty sieciowej. Można tego dokonać za ułamek kosztów modernizacji przełączników sieciowych, routerów i okablowania, które w innym przypadku byłyby wymagane.

Tego można nadal używać, jeśli przełączniki sieciowe nie są w stanie obsłużyć łączenia. W takim przypadku skonfigurowanie usługi DNS typu round-robin spowoduje wykonanie prostego poziomu równoważenia obciążenia dla serwera. Gdy każde żądanie DNS jest przetwarzane, cyklicznie przechodzi przez adresy dla każdej karty, rozkładając pracę między każdą z kart sieciowych, chociaż określone zachowanie resolvera na komputerach klienckich i buforowanie serwerów DNS będzie zakłócać proces.

Podczas wykonywania na poziomie lokacji lub sieci używany jest protokół routingu, taki jak BGP, w celu zapewnienia możliwości agregacji i przełączania awaryjnego. Innymi słowy, gdy routery zauważą, że jedno z łączy uległo awarii, routery na obu końcach nie będą już wysyłać ruchu przez uszkodzone łącze.

Wiele kart sieciowych, wiele przestrzeni adresowych

Często stosowany do równoważenia obciążenia za pomocą specjalistycznego sprzętu do systemów o wysokiej dostępności, jest to rodzaj rozwiązania stosowanego w dużych witrynach internetowych, takich jak Google, które obsługują dziesiątki tysięcy transakcji na sekundę. Służy również do multihome całych sieci. Na przykład podłączenie jednej sieci do dwóch różnych dostawców usług internetowych w celu uzyskania nadmiarowości należałoby do tej kategorii.

Chociaż niektórzy użytkownicy domowi mogą chcieć rozważyć tego rodzaju opcję, nie jest ona pozbawiona wad.

Po pierwsze, patrzysz na kontrakty z dwoma dostawcami usług internetowych, ponieważ dwa połączenia z tego samego źródła nie zapewnią redundancji, szczególnie w obszarach mieszkalnych, w których oba połączenia są prawie gwarantowane na tym samym sprzęcie. Awaria urządzenia w tej pojedynczej ścieżce nadal powoduje uszkodzenie obu połączeń.

Po drugie, dla prawdziwej możliwości przełączania awaryjnego wymagany jest droższy router brzegowy, który obsługuje BGP do wykrywania i izolacji awarii łącza oraz agregacji łączy. Są to zwykle routery klasy biznesowej, co wyraźnie wskazuje ich cena przekraczająca 300 USD. Firmy takie jak Ubiquiti oferują tańsze urządzenia przeznaczone dla środowisk małego biura / biura domowego (SOHO), ale mają mieszane opinie na temat ich niezawodności i łatwości obsługi nawet od doświadczonych administratorów sieci.

Po trzecie, wymaga współpracy obu dostawców usług internetowych, aby poprawnie skonfigurować BGP na obu końcach każdego łącza. W zależności od poziomu współpracy i konkurencji między lokalnymi dostawcami usług internetowych może to być największa przeszkoda.

Podczas gdy wielościeżkowanie sieci domowej jest nadal możliwe bez tych routerów brzegowych, nie jest bez problemów:

• Przełączanie awaryjne nie jest płynne.
• Każde otwarte połączenie zostanie nagle przerwane, podczas gdy router brzegowy z BGP zapewnia płynniejsze przejście, a niektóre protokoły wyższego poziomu mogą napotkać niewielką czkawkę, a następnie kontynuować tak, jakby nic się nie stało.
• Prawdopodobnie nie wpłynie to na przepustowość bez grania w gry z konfiguracją trasy wszystkich komputerów w sieci. Na przykład uruchamianie całego ruchu do określonych witryn za pośrednictwem jednego połączenia i wszystkich innych witryn za pośrednictwem drugiego połączenia. Mimo to wszelkie zyski byłyby prawdopodobnie minimalne przy ryzyku potencjalnie obniżenia wydajności sieci.
• Awaria łącza może spowodować więcej problemów, takich jak częste przekroczenia limitu czasu, gdy preferowana ścieżka skonfigurowana w tabeli routingu nie jest dostępna.

Bez routerów brzegowych sprawy stają się nadmiernie skomplikowane w przypadku niewielkiego lub żadnego zysku. Moim zdaniem dodatkowy problem po prostu nie jest tego wart.

Wniosek

Podczas gdy multihoming komputer jest dość prostym procesem i może być skutecznie wykorzystywany do wielu celów, robienie tego samego w domu lub sieci SOHO może nie zapewnić wystarczających korzyści uzasadniających koszty.

Jak korzystasz z hostów wieloadresowych? Czy korzystałeś z sieci w wielu domach? Czy zrealizowano wszystkie oczekiwane korzyści? Gdzie to się wyróżniało i jak się nie udało? Daj nam znać w komentarzach poniżej.

Kredyty graficzne: D-link DFE-528TX 10 / 100Mbps Fast Ethernet PCI adapter sieciowy (CC BY 2.0) autorstwa Tim Gillin, Quagga Prefix List (CC BY 2.0) autorstwa Linux