{"id":88961,"date":"2020-07-16T19:42:34","date_gmt":"2020-07-16T17:42:34","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/anycast-protiv-unicast-chto-luchshe-vybirat-v-kazhdom-sluchae"},"modified":"2020-07-16T19:42:34","modified_gmt":"2020-07-16T17:42:34","slug":"anycast-protiv-unicast-chto-luchshe-vybirat-v-kazhdom-sluchae","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/anycast-protiv-unicast-chto-luchshe-vybirat-v-kazhdom-sluchae","title":{"rendered":"Anycast oder Unicast: Was in jedem Fall besser ist","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Viele haben sicherlich von Anycast geh\u00f6rt. Bei diesem Verfahren der Netzwerkadressierung und -routing wird eine IP-Adresse mehreren Servern im Netzwerk zugewiesen. Diese Server k\u00f6nnen sich sogar in weit voneinander entfernten Rechenzentren befinden. Die Idee hinter Anycast ist, dass je nach Standort des Anfrageurs die Daten an den n\u00e4chstgelegenen Server gesendet werden (gem\u00e4\u00df der Netzwerktopologie, genauer gesagt \u2014 dem BGP-Routing-Protokoll). Dadurch k\u00f6nnen die Anzahl der Netzwerk\u00fcberg\u00e4nge (Hops) und die Latenz verringert werden. <\/p>\n

Im Grunde wird derselbe Pfad aus mehreren Rechenzentren weltweit bekannt gegeben. Auf diese Weise werden die Kunden an das 'beste' und 'n\u00e4chste' Rechenzentrum basierend auf den BGP-Routen weitergeleitet. Warum also genau Anycast? Warum Anycast anstelle von Unicast verwenden?<\/p>\n

\"Anycast<\/a><\/noindex><\/a><\/noindex>
\nUnicast eignet sich tats\u00e4chlich f\u00fcr eine Website mit einem einzelnen Webserver und moderatem Traffic. Allerdings nutzt ein Dienst mit Millionen von Abonnenten in der Regel mehrere Webserver, die alle die gleiche IP-Adresse haben. Diese Server sind geografisch verteilt, um Anfragen optimal zu bedienen.<\/p>\n

In diesem Szenario bietet Anycast eine Leistungssteigerung (der Traffic wird mit minimaler Verz\u00f6gerung an den Benutzer geleitet), sorgt f\u00fcr eine h\u00f6here Zuverl\u00e4ssigkeit des Dienstes (durch Backup-Server) und erm\u00f6glicht Lastverteilung \u2013 die Verteilung der Anfragen auf mehrere Server verbessert die Geschwindigkeit der Website.<\/p>\n

Anbieter bieten ihren Kunden verschiedene Arten der Lastverteilung auf Basis von Anycast und DNS an. Kunden k\u00f6nnen IP-Adressen angeben, an die Anfragen je nach geografischem Standort der Website gesendet werden. Dies erm\u00f6glicht eine flexiblere Verteilung der Benutzeranfragen.<\/p>\n

Angenommen, es gibt mehrere Plattformen, zwischen denen die Last (Benutzer) verteilt werden muss, zum Beispiel ein Online-Shop mit 100.000 Anfragen pro Tag oder ein beliebter Blog. Um die Region zu begrenzen, aus der die Benutzer auf eine bestimmte Plattform zugreifen, k\u00f6nnen Sie die Option Geo Community verwenden. Diese erm\u00f6glicht es, die Region einzuschr\u00e4nken, innerhalb derer der Betreiber die Route ank\u00fcndigt.<\/p>\n

\"Anycast<\/p>\n

\"Anycast
\nAnycast und Unicast: Unterschiede<\/i><\/p>\n

Anycast wird h\u00e4ufig in Anwendungen wie DNS (Domain Name System) und CDN (Content Delivery Networks) eingesetzt, um Routingentscheidungen zu treffen, die die Netzwerkleistung verbessern. Content Delivery Networks nutzen Anycast, weil sie mit gro\u00dfen Datenmengen umgehen, und Anycast in diesem Fall eine Reihe von Vorteilen bietet (die nachfolgend erl\u00e4utert werden). Im DNS erm\u00f6glicht Anycast eine deutliche Steigerung der Zuverl\u00e4ssigkeit und Ausfallsicherheit des Dienstes.<\/p>\n

\"Anycast
\nBei Anycast IP mit BGP gibt es mehrere Routen zu einem bestimmten Host. Tats\u00e4chlich handelt es sich um Kopien von Hosts in mehreren Rechenzentren, die verwendet werden, um Verbindungen mit geringerer Latenz herzustellen.<\/i><\/p>\n

In einem Anycast-Netz wird dieselbe IP-Adresse von verschiedenen Standorten aus angek\u00fcndigt, und das Netzwerk entscheidet, wohin die Benutzeranfrage basierend auf der \u201eKosten\u201c des Pfades geleitet wird. H\u00e4ufig wird das BGP-Protokoll verwendet, um den k\u00fcrzesten Daten\u00fcbertragungsweg zu bestimmen. Wenn ein Benutzer eine Anycast-Anfrage sendet, ermittelt BGP den besten Pfad zu den in der Anycast-Cloud verf\u00fcgbaren Servern.<\/p>\n

Vorteile von Anycast<\/h2>\n

Reduzierung der Latenz
\nAnycast-Systeme k\u00f6nnen die Latenz bei der Verarbeitung von Benutzeranfragen verringern, da sie Daten von dem n\u00e4chstgelegenen Server beziehen. Das bedeutet, dass Benutzer immer mit dem \u201en\u00e4chsten\u201c DNS-Server verbunden werden (im Sinne des Routing-Protokolls). Dadurch senkt Anycast die Interaktionszeiten durch die Verringerung der Netzwerkdistanz zwischen Client und Server. Dies reduziert nicht nur die Latenz, sondern sorgt auch f\u00fcr eine Lastenverteilung.<\/p>\n

Geschwindigkeit<\/p>\n

Da der Verkehr zum n\u00e4chstgelegenen Knoten geleitet wird und die Latenz bei der Daten\u00fcbertragung zwischen dem Client und dem Knoten verringert wird, f\u00fchrt dies zur Optimierung der Liefergeschwindigkeit, unabh\u00e4ngig davon, woher der Client Informationen anfordert.<\/p>\n

Erh\u00f6hte Stabilit\u00e4t und Ausfallsicherheit<\/p>\n

Wenn mehrere Server weltweit dieselbe IP-Adresse verwenden, wird im Falle eines Ausfalls eines Servers oder seiner Abschaltung der Datenverkehr auf den n\u00e4chstgelegenen Server umgeleitet. Dadurch macht Anycast den Dienst robuster und sorgt f\u00fcr besseren Netzwerkzugang \/ geringere Latenz \/ h\u00f6here Geschwindigkeit.\u00a0<\/p>\n

Dank der Verf\u00fcgbarkeit mehrerer Server, die st\u00e4ndig f\u00fcr Benutzer zug\u00e4nglich sind, erh\u00f6ht Anycast beispielsweise die Stabilit\u00e4t von DNS. Bei einem Knotenfehler werden Benutzeranfragen automatisch auf einen anderen DNS-Server umgeleitet, ohne dass manuelles Eingreifen oder eine Neukonfiguration erforderlich ist. Anycast erm\u00f6glicht nahezu nahtloses Umschalten auf alternative Websites, indem es einfach die Routen der problematischen Website entfernt.\u00a0<\/p>\n

Lastverteilung<\/p>\n

Im Anycast-System wird der Netzwerkverkehr auf verschiedene Server verteilt. Das hei\u00dft, es funktioniert wie ein Lastenausgleich und verhindert, dass ein einzelner Server die Hauptlast des Datenverkehrs erh\u00e4lt. Lastenausgleich kann zum Beispiel angewendet werden, wenn mehrere Netzwerkpunkte sich in der gleichen geografischen N\u00e4he des Anforderungsursprungs befinden. In diesem Fall wird die Last auf die Punkte verteilt.<\/p>\n

Reduzierung der Auswirkungen von DoS-Angriffen\u00a0<\/p>\n

Ein weiteres Merkmal von Anycast ist die Widerstandsf\u00e4higkeit gegen DDoS. DDoS-Angriffe werden wahrscheinlich nicht in der Lage sein, das Anycast-System lahmzulegen, da alle Server in einem solchen Netzwerk mit einer Flut von Anfragen angegriffen werden m\u00fcssten.\u00a0<\/p>\n

Bei DDoS-Angriffen kommen h\u00e4ufig Botnets zum Einsatz, die so viel Datenverkehr erzeugen k\u00f6nnen, dass sie den angegriffenen Server \u00fcberlasten. Der Vorteil von Anycast in dieser Situation besteht darin, dass jeder Server einen Teil des Angriffs \"absorbieren\" kann, was die Belastung f\u00fcr einen bestimmten Server verringert. Ein DoS-Angriff wird h\u00f6chstwahrscheinlich auf einen Server lokalisiert und beeintr\u00e4chtigt nicht den gesamten Service.<\/p>\n

Hohe horizontale Skalierbarkeit<\/p>\n

Anycast-Systeme eignen sich hervorragend f\u00fcr Dienste mit hohem Datenverkehr. Wenn ein Dienst, der Anycast nutzt, zus\u00e4tzliche Server ben\u00f6tigt, um den wachsenden Traffic zu bew\u00e4ltigen, k\u00f6nnen neue Server in das Netzwerk integriert werden. Diese k\u00f6nnen entweder an neuen oder an bereits bestehenden Standorten platziert werden.\u00a0<\/p>\n

Wenn an einem bestimmten Standort ein \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Anstieg des Traffics festgestellt wird, kann das Hinzuf\u00fcgen eines Servers helfen, die Last f\u00fcr diesen Standort zu verteilen. Ein neuer Server an einem zus\u00e4tzlichen Standort kann die Wartezeiten verk\u00fcrzen, indem er einigen Nutzern eine neue, k\u00fcrzere Route bietet. Beide Ans\u00e4tze tragen au\u00dferdem zur Stabilit\u00e4t des Dienstes bei, da neue Server im Netzwerk verf\u00fcgbar werden. Wenn ein Server \u00fcberlastet ist, kann einfach ein weiterer Server an einem Ort bereitgestellt werden, der ihm erm\u00f6glicht, einen Teil der Anfragen des \u00fcberlasteten Servers zu verarbeiten, ohne dass eine zus\u00e4tzliche Konfiguration durch die Kunden erforderlich ist.\u00a0<\/p>\n

Nur so k\u00f6nnen Terabits an Datenverkehr und eine sehr gro\u00dfe Anzahl an Nutzern bedient werden, wenn auf dem Server nur wenige 10 oder 25 Gbit\/s Ports vorhanden sind. 100 Hosts mit einer einzigen IP-Adresse erm\u00f6glichen die Verarbeitung terabitgro\u00dfer Datenmengen.<\/p>\n

Einfache Verwaltung der Konfiguration<\/p>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, ist ein interessantes Einsatzgebiet von Anycast das DNS. Es k\u00f6nnen mehrere verschiedene DNS-Server in den Knoten des Netzwerks platziert werden, aber nur eine DNS-Adresse genutzt werden. Je nachdem, wo sich die Quelle befindet, werden die Anfragen an den n\u00e4chstgelegenen Knoten geleitet. Dies f\u00fchrt zu einer gewissen Traffic-Balancierung und Redundanz im Falle eines DNS-Serverausfalls. So kann anstelle der Konfiguration verschiedener DNS-Server, abh\u00e4ngig von deren Standorten, die Konfiguration eines einzigen DNS-Servers auf alle Knoten verteilt werden.<\/p>\n

Anycast-Netzwerke k\u00f6nnen so konfiguriert werden, dass sie Anfragen nicht nur basierend auf der Entfernung, sondern auch auf Parametern wie Serververf\u00fcgbarkeit, Anzahl der aktiven Verbindungen oder Antwortzeiten weiterleiten.<\/p>\n

F\u00fcr die Nutzung der Anycast-Technologie sind seitens des Kunden keine speziellen Server, Netzwerke oder Komponenten erforderlich. Allerdings bringt Anycast auch Herausforderungen mit sich. Die Implementierung gilt als komplex, da sie zus\u00e4tzliche Hardware, zuverl\u00e4ssige Anbieter und eine korrekte Verkehrssteuerung erfordert.<\/p>\n

Vom klaren Ursprung in eine wunderbare Ferne<\/h2>\n

\nObwohl Anycast die Nutzer basierend auf der geringsten Anzahl an Hops lenkt, bedeutet das nicht zwangsl\u00e4ufig eine minimale Verz\u00f6gerung. Die Latenz ist eine komplexere Metrik, da die Latenz bei einem Hop h\u00f6her sein kann als bei zehn. <\/p>\n

\"Anycast
\nBeispiel: Interkontinentale Kommunikation kann einen Hop mit sehr hoher Latenz umfassen.<\/i><\/p>\n

Anycast wird haupts\u00e4chlich f\u00fcr Dienste auf UDP-Basis eingesetzt, wie zum Beispiel DNS. Die Anfragen der Nutzer werden basierend auf den besten und n\u00e4chstgelegenen Rechenzentren anhand von BGP-Routen geleitet. <\/p>\n

\"Anycast
\nBeispiel: Ein DNS-Client-Workstation mit der Anycast DNS-IP-Adresse 123.10.10.10 f\u00fchrt die DNS-Aufl\u00f6sung f\u00fcr den n\u00e4chstgelegenen der drei DNS-Namensserver durch, die mit derselben Anycast-IP-Adresse bereitgestellt wurden. Im Falle eines Ausfalls des Routers R1 oder des Servers A werden die DNS-Pakete des Clients automatisch an den n\u00e4chsten n\u00e4chstgelegenen DNS-Server \u00fcber die Router R2 und R3 umgeleitet. Dar\u00fcber hinaus wird der Weg zu unserem Server A aus den Routing-Tabellen entfernt, um eine weitere Nutzung dieses Namensservers zu verhindern.<\/i><\/p>\n

Bereitstellungsszenarien<\/h2>\n

\nEs gibt zwei allgemeine Schemas, die verwendet werden, um zu bestimmen, mit welchem Server sich der Benutzer verbindet:<\/p>\n