{"id":53735,"date":"2019-12-09T00:00:00","date_gmt":"2019-12-08T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/nastoyashhee-summirovanie-internet-kanalov-openmptcprouter"},"modified":"2020-02-18T14:01:40","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:40","slug":"nastoyashhee-summirovanie-internet-kanalov-openmptcprouter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/nastoyashhee-summirovanie-internet-kanalov-openmptcprouter","title":{"rendered":"Echte Kanalb\u00fcndelung im Internet \u2013 OpenMPTCPRouter","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Echte
\n
\nKann man mehrere Internetkan\u00e4le zu einem einzigen b\u00fcndeln? Rund um dieses Thema gibt es viele Missverst\u00e4ndnisse und Mythen, selbst erfahrene Netzwerktechniker wissen oft nicht, dass dies m\u00f6glich ist. In den meisten F\u00e4llen wird das B\u00fcndeln von Kan\u00e4len f\u00e4lschlicherweise mit Lastverteilung auf NAT-Ebene oder Failover gleichgesetzt. Doch echtes Kanalb\u00fcndeln erm\u00f6glicht eine einzige TCP-Verbindung gleichzeitig \u00fcber alle Internetkan\u00e4le laufen zu lassen,<\/b>, beispielsweise bei Video\u00fcbertragungen, sodass bei einem Ausfall eines der Internetkan\u00e4le die \u00dcbertragung nicht unterbrochen wird. <\/p>\n

Es gibt teure kommerzielle L\u00f6sungen f\u00fcr Video\u00fcbertragungen, aber solche Ger\u00e4te kosten viele Tausend Euro. In diesem Artikel wird die Konfiguration des kostenlosen, offenen Pakets OpenMPTCPRouter beschrieben und verbreitete Mythen \u00fcber das B\u00fcndeln von Kan\u00e4len werden aufgedeckt.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Mythen \u00fcber das B\u00fcndeln von Kan\u00e4len<\/h2>\n

\nEs gibt viele handels\u00fcbliche Router, die die Mult WAN-Funktion unterst\u00fctzen. Manchmal bezeichnen die Hersteller dies als Kanalb\u00fcndelung, was nicht ganz korrekt ist. Viele Netzwerkprofis sind der Meinung, dass au\u00dfer LACP<\/a><\/noindex> und B\u00fcndelung auf L2-Ebene keine anderen M\u00f6glichkeiten zum B\u00fcndeln von Kan\u00e4len existieren. Ich habe oft von Leuten aus der Telekommunikationsbranche geh\u00f6rt, dass dies \u00fcberhaupt nicht m\u00f6glich sei. Daher versuchen wir, die popul\u00e4ren Mythen zu kl\u00e4ren. <\/p>\n

Lastverteilung auf IP-Verbindungen<\/h2>\n

\nDas ist die zug\u00e4nglichste und popul\u00e4rste Methode, um mehrere Internetkan\u00e4le gleichzeitig zu nutzen. Zur Vereinfachung stellen wir uns vor, dass Sie drei Internetanbieter haben, die Ihnen jeweils eine echte IP-Adresse aus ihrem Netzwerk zuweisen. Alle diese Anbieter sind an einen Router mit Mult WAN-Funktion angeschlossen. Das k\u00f6nnte OpenWRT mit dem mwan3-Paket, Mikrotik, Ubiquiti oder jeden anderen handels\u00fcblichen Router sein, zum Gl\u00fcck ist eine solche Option mittlerweile keine Seltenheit mehr.<\/p>\n

Um die Situation zu simulieren, stellen wir uns vor, dass die Anbieter uns folgende Adressen zugewiesen haben:<\/p>\n

WAN1 \u2014 11.11.11.11\nWAN2 \u2014 22.22.22.22\nWAN3 \u2014 33.33.33.33\n<\/code><\/pre>\n
\nDas hei\u00dft, wenn man sich mit einem entfernten Server verbindet. example.com<\/b> Durch jeden der Anbieter sieht der entfernte Server die drei unabh\u00e4ngigen Quell-IP-Adressen des Clients. Das Lastenmanagement erm\u00f6glicht es, die Last auf die Kan\u00e4le zu verteilen und alle drei gleichzeitig zu nutzen. Zur Vereinfachung nehmen wir an, dass wir die Last gleichm\u00e4\u00dfig auf alle Kan\u00e4le verteilen. Wenn der Client eine Website mit beispielsweise drei Bildern \u00f6ffnet, l\u00e4dt er jedes Bild \u00fcber einen separaten Anbieter. Auf der Website sieht das aus wie Verbindungen von drei verschiedenen IPs.<\/p>\n
\"Echte
\nBei der Lastenverteilung auf Verbindungsebene geht jede TCP-Verbindung \u00fcber einen separaten Anbieter.<\/p>\n
Diese Art der Lastenverteilung bringt oft Probleme f\u00fcr die Nutzer mit sich. Viele Websites binden Cookies und Tokens strikt an die IP-Adresse des Clients, und wenn sie sich pl\u00f6tzlich \u00e4ndert, wird die Anfrage abgelehnt oder der Client wird von der Website abgemeldet. Das geschieht h\u00e4ufig in Online-Banking-Systemen und auf anderen Websites mit strengen Regeln f\u00fcr Benutzersitzungen. Hier ist ein einfaches Beispiel: Musikdateien auf VK.com sind nur mit einem g\u00fcltigen Sitzungsschl\u00fcssel verf\u00fcgbar, der an die IP gebunden ist, und bei Clients, die eine solche Lastenverteilung verwenden, werden h\u00e4ufig keine Audiodateien abgespielt, weil die Anfrage nicht \u00fcber den Anbieter ging, an den die Sitzung gebunden ist.<\/p>\n
\"Echte
\nBei der Torrentausf\u00fchrung summiert die Lastenverteilung auf Verbindungsebene die Bandbreite aller Kan\u00e4le.<\/p>\n
Eine solche Lastenverteilung erm\u00f6glicht das Summieren der Internetgeschwindigkeit, wenn mehrere Verbindungen genutzt werden. Wenn jeder der drei Anbieter eine Geschwindigkeit von 100 Megabit hat, erhalten wir beim Herunterladen von Torrents insgesamt 300 Megabit. Das liegt daran, dass Torrent viele Verbindungen \u00f6ffnet, die auf alle Anbieter verteilt werden und damit die gesamte Bandbreite nutzen.<\/p>\n
Es ist wichtig zu verstehen, dass eine einzige TCP-Verbindung immer nur \u00fcber einen Anbieter l\u00e4uft. Das bedeutet, wenn wir eine gro\u00dfe Datei \u00fcber HTTP herunterladen, wird diese Verbindung \u00fcber einen der Anbieter hergestellt, und wenn die Verbindung zu diesem Anbieter abbricht, bricht auch der Download ab. <\/p>\n
\"Echte
\nEine Verbindung wird immer nur einen Internetkanal nutzen.<\/p>\n
Das gilt auch f\u00fcr Video-Streams. Wenn Sie einen Stream auf einer Plattform wie Twitch senden, bringt die Lastverteilung auf IP-Verbindungsebene keinen besonderen Vorteil, da der Video-Stream innerhalb einer einzelnen IP-Verbindung \u00fcbertragen wird. In diesem Fall, wenn der WAN-Anbieter 3 Verbindungsprobleme hat, wie z. B. Paketverlust oder Geschwindigkeitsreduktion, k\u00f6nnen Sie nicht sofort zu einem anderen Anbieter wechseln. Die \u00dcbertragung muss gestoppt und neu verbunden werden. <\/p>\n
Echte Kanalaggregation<\/h2>\n
\nEchte Kanalaggregation erm\u00f6glicht es, eine Verbindung zu einem hypothetischen Twitch \u00fcber alle Anbieter hinweg zu f\u00fchren, sodass die Verbindung nicht abrei\u00dft, wenn einer der Anbieter ausf\u00e4llt. Dies ist \u00fcberraschend kompliziert und hat bisher keine optimale L\u00f6sung gefunden. Viele wissen nicht einmal, dass dies m\u00f6glich ist! <\/p>\n
Den vorherigen Illustrationen zufolge erinnern wir uns, dass der hypothetische Twitch-Server nur einen Video-Stream von einer bestimmten Quell-IP-Adresse annehmen kann, was bedeutet, dass diese immer konstant sein muss, unabh\u00e4ngig davon, welche Anbieter ausgefallen sind und welche funktionieren. Um dies zu erreichen, ben\u00f6tigen wir einen Aggregationsserver, der alle unsere Verbindungen terminiert und sie zu einer einzigen zusammenf\u00fchrt.<\/p>\n
\"Echte
\nDer Aggregationsserver b\u00fcndelt alle Kan\u00e4le in einen Tunnel. Alle Verbindungen erfolgen von der Adresse des Aggregationsservers.<\/p>\n
In diesem Schema kommen alle Anbieter zum Einsatz, und das Abschalten eines von ihnen f\u00fchrt nicht zu einem Verbindungsabriss zum Twitch-Server. Es handelt sich im Wesentlichen um einen speziellen VPN-Tunnel, der unter der Haube mehrere Internetkan\u00e4le nutzt. Die Hauptaufgabe dieses Schemas ist es, einen m\u00f6glichst qualitativ hochwertigen Kommunikationskanal zu erhalten. Wenn es bei einem der Anbieter zu Problemen kommt, wie z. B. Verlust von Paketen oder Erh\u00f6hung der Latenzen, sollte dies die Verbindung nicht beeintr\u00e4chtigen, da die Last automatisch auf andere, qualitativ bessere verf\u00fcgbare Kan\u00e4le verteilt wird. <\/p>\n
Kommerzielle L\u00f6sungen<\/h3>\n
\nDieses Problem besch\u00e4ftigt schon lange diejenigen, die Live-\u00dcbertragungen von Veranstaltungen durchf\u00fchren und keinen Zugang zu qualitativ hochwertigem Internet haben. F\u00fcr solche Aufgaben gibt es mehrere kommerzielle L\u00f6sungen, wie zum Beispiel die Firma Teradek, die solche monstr\u00f6sen Router herstellt, in die mehrere USB-Modems gesteckt werden:<\/p>\n
\"Echte
\nRouter f\u00fcr Video\u00fcbertragungen mit Funktionen zur Kanalb\u00fcndelung<\/p>\n
Solche Ger\u00e4te verf\u00fcgen in der Regel \u00fcber die M\u00f6glichkeit, Videosignale \u00fcber HDMI oder SDI zu erfassen. Zusammen mit dem Router wird ein Abonnement f\u00fcr den Kanalb\u00fcndelungsservice sowie f\u00fcr die Verarbeitung des Video-Streams, dessen Rekodierung und die Weiterleitung angeboten. Der Preis solcher Ger\u00e4te beginnt bei 2.000 $ mit einem Modemset, plus separat das Abonnement f\u00fcr den Dienst. <\/p>\n
Manchmal sieht das ziemlich einsch\u00fcchternd aus:<\/p>\n
\"Echte
\n<\/p>\n
OpenMPTCPRouter einrichten<\/h2>\n
\nProtokoll MP-TCP<\/a><\/noindex> (MultiPath TCP) wurde entwickelt, um mehrere Verbindungen gleichzeitig zu erm\u00f6glichen. Zum Beispiel unterst\u00fctzt es iOS<\/a><\/noindex> und kann gleichzeitig \u00fcber WLAN und mobile Netzwerke mit einem entfernten Server verbunden werden. Es ist wichtig zu verstehen, dass dies nicht zwei separate TCP-Verbindungen sind, sondern eine einzige Verbindung, die \u00fcber zwei Kan\u00e4le hergestellt wird. Damit dies funktioniert, muss der entfernte Server auch MPTCP unterst\u00fctzen.<\/p>\n
OpenMPTCPRouter<\/a><\/noindex> ist ein Open-Source-Projekt f\u00fcr einen Software-Router, der es erm\u00f6glicht, Kan\u00e4le tats\u00e4chlich zu b\u00fcndeln. Die Autoren geben an, dass sich das Projekt im Alpha-Status befindet, aber es kann bereits verwendet werden. Es besteht aus zwei Teilen \u2013 einem B\u00fcndelungsserver, der im Internet gehostet wird, und einem Router, an den mehrere Internetanbieter und die Endger\u00e4te wie Computer und Telefone angeschlossen sind. Als Benutzerrouter kann ein Raspberry Pi, einige WLAN-Router oder ein gew\u00f6hnlicher Computer fungieren. Es sind fertige Builds f\u00fcr verschiedene Plattformen verf\u00fcgbar, was sehr praktisch ist.<\/p>\n
\"Echte
\nFunktionsweise von OpenMPTCPRouter<\/p>\n
Konfiguration des B\u00fcndelungsservers<\/h2>\n
\nDer B\u00fcndelungsserver befindet sich im Internet und terminiert die Verbindungen aller Kan\u00e4le des Kundenrouterns zu einer einzigen. Die IP-Adresse dieses Servers wird die externe Adresse sein, wenn Sie \u00fcber OpenMPTCPRouter ins Internet gehen. <\/p>\n
F\u00fcr diese Aufgabe verwenden wir einen VPS-Server mit Debian 10.<\/p>\n
Anforderungen an den B\u00fcndelungsserver:<\/p>\n