{"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
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\nKann man mehrere Internetkan\u00e4le zu einem einzigen b\u00fcndeln? Rund um dieses Thema gibt es viele Missverst\u00e4ndnisse und Mythen; sogar erfahrene Netzwerktechniker wissen manchmal nicht, dass es m\u00f6glich ist. In den meisten F\u00e4llen wird Kanalb\u00fcndelung f\u00e4lschlicherweise mit NAT-Balancing oder Failover gleichgesetzt. Echte B\u00fcndelung erm\u00f6glicht jedoch eine einzige TCP-Verbindung gleichzeitig \u00fcber alle Internetkan\u00e4le zu leiten<\/b>, beispielsweise f\u00fcr eine Videostreaming, so dass bei einem Ausfall eines der Internetkan\u00e4le die \u00dcbertragung nicht unterbrochen wird. <\/p>\n

Es gibt teure kommerzielle L\u00f6sungen f\u00fcr Videostreaming, aber solche Ger\u00e4te kosten viele tausend Euro. Dieser Artikel beschreibt die Einrichtung des kostenlosen, offenen Pakets OpenMPTCPRouter und entlarvt popul\u00e4re Mythen \u00fcber die Kanalb\u00fcndelung.
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Mythen \u00fcber die Kanalb\u00fcndelung<\/h2>\n

\nEs gibt viele handels\u00fcbliche Router, die die Funktion Multi-WAN unterst\u00fctzen. Manchmal bezeichnen Hersteller dies als Kanalb\u00fcndelung, was nicht ganz korrekt ist. Viele Netzwerktechniker glauben, dass neben LACP<\/a><\/noindex> und auf der L2-Ebene zusammenzufassen, gibt es keine andere Kanalb\u00fcndelung. Ich habe h\u00e4ufig geh\u00f6rt, dass dies von Menschen, die in der Telekommunikation arbeiten, f\u00fcr v\u00f6llig unm\u00f6glich gehalten wird. Lassen Sie uns also die g\u00e4ngigen Mythen untersuchen. <\/p>\n

Lastverteilung auf der IP-Verbindungsebene<\/h2>\n

\nDies ist die zug\u00e4nglichste und beliebteste Methode, um mehrere Internetkan\u00e4le gleichzeitig zu nutzen. Stellen wir uns der Einfachheit halber vor, dass Sie drei Internetanbieter haben, die Ihnen jede einen realen IP-Adresse aus ihrem Netzwerk bereitstellen. Alle diese Anbieter sind mit einem Router verbunden, der die Multi-WAN-Funktion unterst\u00fctzt. Das kann ein OpenWRT mit dem Paket mwan3, Mikrotik, Ubiquiti oder jeder andere handels\u00fcbliche Router sein, denn solche Optionen sind mittlerweile keine Seltenheit mehr.<\/p>\n

Um die Situation zu modellieren, 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, beim Verbinden mit einem entfernten Server example.com<\/b> Durch jeden der Anbieter sieht der Remote-Server drei unabh\u00e4ngige Quell-IP-Adressen des Clients. Die Lastverteilung erm\u00f6glicht es, die Belastung gleichm\u00e4\u00dfig auf alle Kan\u00e4le zu verteilen und diese gleichzeitig zu nutzen. Zur Vereinfachung nehmen wir an, dass wir die Last gleichm\u00e4\u00dfig auf alle Kan\u00e4le aufteilen. Wenn der Client eine Website mit hypothetisch drei Bildern \u00f6ffnet, l\u00e4dt er jedes Bild \u00fcber einen separaten Anbieter. Auf der Website erscheinen die Verbindungen als Verbindungen von drei verschiedenen IPs.<\/p>\n
\"Echte
\nBei der Lastverteilung auf Verbindungsniveau wird jede TCP-Verbindung \u00fcber einen separaten Anbieter geleitet.<\/p>\n
Ein solches Lastenausgleichsverfahren kann h\u00e4ufig Probleme f\u00fcr Nutzer verursachen. Beispielsweise binden viele Webseiten Cookies und Tokens eng an die IP-Adresse des Clients. Wenn sich diese pl\u00f6tzlich \u00e4ndert, wird die Anfrage abgewiesen oder der Nutzer wird von der Seite abgemeldet. Dies geschieht h\u00e4ufig in Systemen des Online-Bankings und auf anderen Seiten mit strengen Regeln f\u00fcr Benutzer-Sitzungen. Hier ein einfaches Beispiel: Musikdateien auf VK.com sind nur mit einem g\u00fcltigen Sitzungsschl\u00fcssel verf\u00fcgbar, der an die IP gebunden ist. Bei Nutzern, die eine solche Lastenverteilung verwenden, werden oft keine Audiodateien abgespielt, da die Anfrage nicht \u00fcber den Anbieter gesendet wurde, an den die Sitzung gebunden ist.<\/p>\n
\"Echte
\nBeim Herunterladen von Torrents summiert die Lastenverteilung auf Verbindungsebene die Bandbreite aller Kan\u00e4le.<\/p>\n
Mit dieser Lastenverteilung l\u00e4sst sich die Geschwindigkeit der Internetverbindung durch die Nutzung mehrerer Verbindungen summieren. Zum Beispiel, wenn jeder von drei Anbietern eine Geschwindigkeit von 100 Megabit hat, erhalten wir beim Herunterladen von Torrents insgesamt 300 Megabit. Denn ein Torrent er\u00f6ffnet zahlreiche Verbindungen, die auf alle Anbieter verteilt werden und schlie\u00dflich die gesamte Bandbreite nutzen.<\/p>\n
Es ist wichtig zu verstehen, dass eine einzelne TCP-Verbindung immer nur \u00fcber einen einzelnen Anbieter erfolgt. Das hei\u00dft, wenn wir eine gro\u00dfe Datei \u00fcber HTTP herunterladen, wird diese Verbindung von einem der Anbieter abgewickelt. Wenn die Verbindung zu diesem Anbieter unterbrochen wird, bricht auch der Download ab. <\/p>\n
\"Echte
\nEine Verbindung nutzt immer nur einen Internet-Kanal.<\/p>\n
Das gilt auch f\u00fcr Video-Streams. Wenn Sie Streaming-Video auf einer Plattform wie Twitch \u00fcbertragen, wird eine IP-Level-Lastverteilung keine nennenswerte Vorteile bieten, da der Video-Stream innerhalb einer einzigen IP-Verbindung gesendet wird. In diesem Fall, wenn der WAN-Anbieter Probleme mit der Verbindung hat, wie beispielsweise Paketverlust oder Geschwindigkeitsreduktion, k\u00f6nnen Sie nicht sofort zu einem anderen Anbieter wechseln. Der Stream muss gestoppt und die Verbindung neu eingerichtet werden. <\/p>\n
Echte Kanalb\u00fcndelung<\/h2>\n
\nEchte Kanalb\u00fcndelung erm\u00f6glicht es, eine Verbindung zu Twitch \u00fcber alle Anbieter hinweg einzurichten, sodass, falls einer der Anbieter ausf\u00e4llt, die Verbindung nicht unterbrochen wird. Dies ist eine \u00fcberraschend komplexe Aufgabe, die immer noch keine optimale L\u00f6sung hat. Viele wissen nicht einmal, dass dies m\u00f6glich ist! <\/p>\n
Wie in den vorherigen Abbildungen dargestellt, kann der hypothetische Twitch-Server nur einen Video-Stream von einer einzigen Quell-IP-Adresse empfangen. Daher muss diese Adresse stets konstant bleiben, unabh\u00e4ngig davon, welche Anbieter ausfallen oder welche funktionieren. Um dies zu erreichen, ben\u00f6tigen wir einen Aggregationsserver, der alle unsere Verbindungen terminieren und in eine einzige zusammenf\u00fchren kann.<\/p>\n
\"Echte
\nDer Aggregationsserver fasst alle Kan\u00e4le in einen Tunnel zusammen. Alle Verbindungen erfolgen von der Adresse des Aggregationsservers.<\/p>\n
In diesem Schema werden alle Anbieter genutzt, sodass das Ausfallen eines einzelnen Anbieters die Verbindung zum Twitch-Server nicht unterbricht. Im Grunde handelt es sich hierbei um einen speziellen VPN-Tunnel, der mehrere Internetkan\u00e4le gleichzeitig b\u00fcndelt. Das Hauptziel dieser Konfiguration ist es, die qualitativ beste Verbindung zu gew\u00e4hrleisten. Treten bei einem Anbieter Probleme auf, wie Paketverluste oder erh\u00f6hte Latenzen, sollte sich dies nicht auf die Verbindungsqualit\u00e4t auswirken, da die Last automatisch auf andere, hochwertigere Kan\u00e4le verteilt wird, die zur Verf\u00fcgung stehen. <\/p>\n
Kommerzielle L\u00f6sungen<\/h3>\n
\nDieses Problem besch\u00e4ftigt seit langem diejenigen, die Live-\u00dcbertragungen von Veranstaltungen durchf\u00fchren und keinen Zugriff auf eine qualitativ hochwertige Internetverbindung haben. F\u00fcr solche Aufgaben gibt es mehrere kommerzielle L\u00f6sungen, zum Beispiel stellt die Firma Teradek monstr\u00f6se Router her, in die mehrere USB-Modems eingesteckt werden.<\/p>\n
\"Echte
\nRouter f\u00fcr Video\u00fcbertragungen mit der Funktion zur Kanalaggregation<\/p>\n
In solchen Ger\u00e4ten ist normalerweise die M\u00f6glichkeit integriert, Videosignale \u00fcber HDMI oder SDI aufzunehmen. Zusammen mit dem Router wird ein Abonnement f\u00fcr den Kanalaggregationsdienst sowie f\u00fcr die Verarbeitung, Umkodierung und Weiterleitung des Video-Streams angeboten. Der Preis solcher Ger\u00e4te beginnt bei 2.000 $ mit einem Paket von Modems, zuz\u00fcglich separat ein Abonnement f\u00fcr den Dienst. <\/p>\n
Manchmal sieht das ziemlich einsch\u00fcchternd aus:<\/p>\n
\"Echte
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OpenMPTCPRouter einrichten<\/h2>\n
\nProtokoll MP-TCP<\/a><\/noindex> (MultiPath TCP) wurde entwickelt, um die gleichzeitige Verbindung \u00fcber mehrere Kan\u00e4le zu erm\u00f6glichen. Zum Beispiel wird es von iOS unterst\u00fctzt.<\/a><\/noindex> und kann gleichzeitig \u00fcber WLAN und das Mobilfunknetz eine Verbindung zu einem entfernten Server herstellen. Es ist wichtig zu verstehen, dass dies keine zwei separaten TCP-Verbindungen sind, sondern eine einzige Verbindung, die gleichzeitig \u00fcber zwei Kan\u00e4le hergestellt wird. Damit dies funktioniert, muss der entfernte Server ebenfalls MPTCP unterst\u00fctzen.<\/p>\n
OpenMPTCPRouter<\/a><\/noindex> ist ein Open-Source-Projekt eines Software-Routers, das es erm\u00f6glicht, Kan\u00e4le wirklich zu summieren. Die Autoren geben an, dass sich das Projekt im Alpha-Stadium befindet, aber es ist bereits nutzbar. Es besteht aus zwei Teilen: einem kumulierenden Server, der im Internet gehostet wird, und einem Router, an den mehrere Internetanbieter und die Endger\u00e4te der Kunden wie Computer und Telefone angeschlossen werden. Als Benutzerrouter kann ein Raspberry Pi, verschiedene WiFi-Router oder ein normaler Computer verwendet werden. Es gibt fertige Builds f\u00fcr verschiedene Plattformen, was sehr praktisch ist.<\/p>\n
\"Echte
\nFunktionsprinzip von OpenMPTCPRouter<\/p>\n
Einrichtung des kumulierenden Servers<\/h2>\n
\nDer kumulierende Server wird im Internet platziert und terminiert die Verbindungen von allen Kan\u00e4len des klientseitigen Routers in eine einzige. 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 Zusammenfassungsserver:<\/p>\n