Multihoming

Multihoming es la práctica de conectar un host o una red informática a más de una red. Esto se puede hacer para aumentar la confiabilidad o el rendimiento.

Una red típica de host o de usuario final está conectada a una sola red. Conectarse a múltiples redes puede aumentar la confiabilidad porque si una conexión falla, los paquetes aún se pueden enrutar a través de la conexión restante. Conectarse a múltiples redes también puede mejorar el rendimiento porque los datos se pueden transmitir y recibir a través de múltiples conexiones simultáneamente multiplicando el rendimiento y, dependiendo del destino, puede ser más eficiente enrutar a través de una red u otra.

Variantes

Existen varias formas diferentes de realizar multihoming.

Host multihoming

Un único host puede estar conectado a varias redes. Por ejemplo, un teléfono móvil podría estar conectado simultáneamente a una red WiFi y a una red 3G, y una computadora de escritorio podría estar conectada tanto a una red doméstica como a una VPN. A un host multitarjeta generalmente se le asignan varias direcciones, una por red conectada.

Multihoming clásica

En el multihoming clásico, una red está conectada a varios proveedores y utiliza su propio rango de direcciones (normalmente de un rango de proveedor independiente (PI)). Los enrutadores de borde de la red se comunican con los proveedores mediante un protocolo de enrutamiento dinámico, generalmente BGP, que anuncia el rango de direcciones de la red a todos los proveedores. Si uno de los enlaces falla, el protocolo de enrutamiento dinámico reconoce el error en segundos o minutos y reconfigura sus tablas de enrutamiento para usar los enlaces restantes, de forma transparente para los hosts.

El multihoming clásico es costoso, ya que requiere el uso de un espacio de direcciones aceptado por todos los proveedores, un número público de Sistema Autónomo (AS) y un protocolo de enrutamiento dinámico. Dado que el espacio de direcciones multihomed no se puede agregar, esto provoca el crecimiento de la tabla de enrutamiento global.

Multihoming con múltiples direcciones

En este enfoque, la red está conectada a múltiples proveedores y se le asignan múltiples rangos de direcciones, uno para cada proveedor. A los hosts se les asignan varias direcciones, una para cada proveedor.

El multihoming con múltiples direcciones es más económico que el multihoming clásico y se puede utilizar sin la cooperación de los proveedores (por ejemplo, en una red doméstica), pero requiere tecnología adicional para realizar el enrutamiento:

• para el tráfico entrante, los anfitriones deben estar asociados con múltiples A o AAAA DNS registran para que sean accesibles a través de todos los proveedores;
• para el tráfico saliente, una técnica como el enrutamiento específico de la fuente debe ser utilizada para la ruta de paquetes a través del proveedor correcto, y las políticas razonables de selección de direcciones deben ser implementadas por los anfitriones.

Advertencias

Cuando se utiliza multihoming para mejorar la confiabilidad, se debe tener cuidado de eliminar cualquier punto único de falla (SPOF):

• Conectividad aguas arriba: Un centro de operaciones de red dado debe tener múltiples enlaces a independiente proveedores. Además, para disminuir la posibilidad de daño simultáneo a todos los enlaces de corriente avanzada, la ubicación física de cada uno de estos enlaces de aguas arriba debe ser físicamente diversa: lo suficientemente lejos que un pedazo de maquinaria (como un retroceso) no sever accidentalmente todas las conexiones al mismo tiempo.
• Routers: Los routers y los conmutadores deben ser colocados de tal manera que ningún solo pedazo de hardware de red controla todo el acceso de la red a un host dado. En particular, no es raro ver múltiples enlaces de Internet convergen en un solo router de bordes. En tal configuración, la pérdida de ese único router desconecta el enlace de Internet, a pesar de que varios ISP están en uso de otra manera.
• Conectividad de acogida: Un host "reliable" debe conectarse a la red sobre múltiples interfaces de red, cada uno conectado a un router o conmutador separado. Alternativamente, y preferiblemente, la función de un host dado podría ser duplicada en múltiples ordenadores, cada uno de los cuales está conectado a un router o conmutador diferente.
• Entidades de referencia: No sólo un anfitrión debe ser accesible, pero en muchos casos también debe ser "referenciado" para ser útil. Para la mayoría de los servidores, esto significa en particular que la resolución de nombre a ese servidor sea funcional. Por ejemplo, si el fracaso de un solo elemento bloquea a los usuarios de la resolución apropiada del nombre DNS de ese servidor, entonces el servidor es efectivamente inaccesible, a pesar de su estado conectado de otra manera.

Aumentando el número de interfaces y enlaces que se utilizan y haciendo que la ruta menos determinista, multihoming complica la administración de la red.

IPv4

El multihoming clásico es la técnica dominante para IPv4. Esto requiere que una red tenga su propio rango de direcciones IP públicas y un número AS público.

Si bien se ha implementado multihoming con múltiples direcciones para IPv4, generalmente no se usa, ya que las implementaciones de host no manejan bien varias direcciones por interfaz, lo que requiere el uso de "interfaces virtuales". También es posible implementar multihoming para IPv4 utilizando múltiples puertas de enlace NAT.

IPv6

Tanto el multihoming clásico como el multihoming con múltiples direcciones se pueden utilizar en IPv6.

Multihoming clásica

El espacio de direcciones independiente del proveedor (PI) está disponible en IPv6. Esta técnica tiene la ventaja de funcionar como IPv4, admitir el equilibrio del tráfico entre múltiples proveedores y mantener las sesiones TCP y UDP existentes mediante cortes. Los críticos dicen que el mayor tamaño de las tablas de enrutamiento necesarias para manejar el multihoming de esta manera abrumará al hardware de enrutador actual. Los defensores dicen que el nuevo hardware podrá soportar el aumento debido a que la memoria es más barata, cuyo precio baja según la ley de Moore. Sus defensores también dicen que esta es la única solución viable en este momento, y la filosofía de cuanto peor es mejor respalda la idea de que es mejor implementar una solución imperfecta ahora que una solución perfecta cuando ya sea demasiado tarde.

Debido a que muchos ISP filtran los anuncios de ruta con prefijos pequeños, esto generalmente requerirá una gran red "del tamaño de un ISP" Asignación de IP, como /32, para garantizar la accesibilidad global. El uso de prefijos tan grandes es un uso ineficiente del espacio de direcciones IPv6; sólo hay alrededor de 4 mil millones de prefijos /32. Sin embargo, desde una perspectiva pragmática, asignar un /32 equivale en costo de espacio de direcciones global a asignar una única dirección IPv4, y esto puede ser aceptable si, como parece probable en el futuro previsible, se puede numerar el número de sitios multihomed. sólo en millones, a diferencia de los muchos miles de millones de puntos finales no multihomed que se prevé que comprendan la gran mayoría de los puntos finales IPv6. Algunos registros regionales de Internet (RIR), como RIPE, han comenzado a asignar /48 de un prefijo específico para este propósito. RIPE asigna espacios de direcciones IPv6 independientes del proveedor /48 o menos desde 2001:0678::/29.

Multihoming con múltiples direcciones

Se ha implementado multihoming con múltiples direcciones para IPv6. Para el tráfico saliente, esto requiere soporte en el host, ya sea independiente del protocolo (TCP de múltiples rutas, SCTP, QUIC, etc.) o específico de IPv6 (por ejemplo, SHIM6).

Otras soluciones

• Renumeración automatizada. Si un enlace ascendente baja, todas las direcciones de la red serán renumeradas en una nueva subred /48. Los registros DNS y firewall deben actualizarse para redirigir el tráfico a una subred diferente /48. Esta renumeración romperá las sesiones en vivo TCP y UDP.
• Protocolo de separación (LISP)