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Unir conexiones ADSL-Wifi para sumar el ancho de banda
jueves, 1 de marzo de 2012
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Publicado por
el-brujo
|
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Introducción
Conceptos previos, conceptos erróneos y funcionamiento del protocolo de Internet
Cuando alguien entra a su casa , generalmente entra por la puerta , o si es medio paranoico, tal vez por la ventana. Pero nunca por las dos a la vez, ya que un cuerpo partido a la mitad no puede sobrevivir.
Cómo usar dos ISP y sumar el ancho de banda en conexiones ADSL/DSL/Cable Algunas veces se han planteado las siguientes preguntas:
Bien, estos casos, aunque similares, son totalmente diferentes. Empecemos con una introducción al funcionamiento del TCP/IP.
En una máquina, el TCP/IP tiene siempre el mismo comportamiento: en función de la tabla de rutas (visible mediante el comando 'route print'), la capa de red de TCP/IP selecciona por dónde y a quién enviar el paquete de datos. Si existe una ruta específica para una determinada dirección de red, o bien para un rango de direcciones, se enviará al gateway /puerta de enlace que está definida en la tabla de rutas. Si no, se enviará al gateway por defecto, el cual es aquel que en la tabla de rutas está definido como 0.0.0.0. Si existiesen varios con dirección 0.0.0.0 se seleccionará aquel que tenga menor "métrica", y a igualdad de métrica se seleccionará el primero de ellos (leyendo la tabla de rutas de abajo a arriba).
Las capas del TCP/IP ante una tabla estática, una vez que han decidido no cambian su decisión. Y puerta de salida (gateway) activa sólo puede haber una: cuando salimos de una casa lo hacemos por una puerta, no por dos a la vez.
Ante esto, podemos ver que los tres problemas planteados tienen "en principio" las siguientes respuestas:
1) No es posible, o un ISP o bien el otro.
2) No es posible ya que las IP de los destinatarios P2P pueden ser cualquiera. Es similar al caso 1
3) Es posible, siempre y cuando establezcamos la tabla de rutas correctamente, añadiendo una entrada a la dirección o direcciones de la empresa y apuntando al gateway que deseamos. Igualmente, para el resto de direcciones modificaremos si es necesario la tabla de rutas para que apunte al otro gateway. Esto es sencillo de realizar con el comando 'route add' y 'route delete' y con el parámetro 'persistent' si deseamos hacerlas persistentes y no tener que redefinirlas en cada reinicio de la máquina (la 'persistencia' sólo es posible en sistemas NT, XP, W200x y no es posible en sistemas W9X / ME). Pueden verse otros artículos míos de detalle sobre el funcionamiento del TCP/IP y cómo configurar en estos casos.
El punto 1) puede solucionarse mediante el mecanismo de balanceo de carga, el cual sigue cumpliendo la normativa RFC del TCP/IP y, básicamente, y aunque no es real el funcionamiento ya que se utilizan otros mecanismos, podríamos "intuir" que si tenemos un software que va contando los paquetes enviados y va decidiendo en función del número de ellos por qué puerta de enlace enviar -mediante criterios más o menos 'inteligentes'-, simplemente cambiando la tabla de rutas irá el sistema enviando a uno u otro. Aunque realmente se usan otros procedimientos, esta lógica 'intuitiva' puede servirnos.
Hay dos posibles soluciones para el Balanceo de Carga, una software (y me voy a ceñir únicamente a soluciones en el Sistema operativo XP) y otra hardware.
Realmente la descomposición completa, para abordar toda la casuística, sería:
La diferencia entre balanceo de carga y 'circuit bonding' es que, en la primera, si tenemos dos líneas ADSL de 1024 Mbps cada usuario o cada conexión tendrá un máximo de 1024, lo que sucede es que lanzando las dos conexiones a la vez, tendremos un ancho de banda total de 2048, pero por cada conexión, limitado a 1024. En cambio en 'circuit bonding' -sólo hardware y que veremos al final- es una suma real y cada conexión puede alcanzar los 2048.
El ejemplo clásico es si nos estamos bajando un archivo grande, un ISO por ejemplo, en Load Balancing, (sin usar gestores de descargas que realizan conexiones múltiples), sólo estaremos bajando a 1024 -y nos quedan los otros 1024 libres para cualquier otra cosa. En cambio en 'circuit bonding' tendremos realmente los 2048 de bajada disponibles para dicha conexión.
Necesitaremos al menos dos NIC's (tarjetas de red) si tenemos un PC únicamente, o bien 3 NIC's si tenemos una red: dos de las NIC's una a cada router ADSL, y la tercera NIC a la red local.
Únicamente hay en la actualidad dos programas capaces de hacerlo: Intergate www.vicomsoft.com y surfdoubler de midpoint software www.midpoint.com. Esta última Web está cerrada en la actualidad -no sé si transitoriamente-, pero su software, al menos de demo, puede todavía encontrarse en muchos sitios de Internet.
La solución de midpoint, aunque es un software un poco antiguo y para W95 / NT con una interface un poco 'cutre', es una solución sencilla de configurar, rápida de instalar, estable y de un funcionamiento correcto. Sus mecanismos de balanceo y toma de decisión de la interface es correcta y rapidísima. En este sentido me parece mejor que la solución de Intergate.
En Intergate, existe actualmente la versión 9.02 en su Web, la cual puede bajarse para probarla. Esta versión, he sido incapaz de que funcionase, ni en XP-SP2 ni en W2000, ni en W2003. Entiendo que sólo es problema de la versión demo y no de la definitiva. El problema es que elimina el TCP/IP de Microsoft en las interfaces a Internet y lo sustituye por un servicio suyo que da la salida IP. Este servicio no arranca en ningún caso en sistemas limpios y recién instalados.
Leyendo documentación en Google, encontré buenas criticas de la versión anterior (8.60) y, ante la imposibilidad de obtenerla de Intergate, decidí bajarla de la red con el consiguiente peligro que esto conlleva (25 spyware y 7 virus). Aislada en una máquina virtual, a pesar de la infección, conseguí extraer los ejecutables reales limpios para prueba en otra instalación. Una vez instalado, -los manuales de la 9.02 sirven perfectamente para la versión anterior 8.60- su funcionamiento es totalmente correcto. Únicamente la matización, a nivel particular, de que no me gusta la desactivación del TCP de Microsoft y el uso de su stack IP independiente para este caso.
En las medidas realizadas, parece mas "ágil" la solución de Midpoint que por desgracia ya está sin soporte.
CIRCUIT BONDIGNG
Es una solución únicamente hardware (llamada también Bonding/muxing), en la cual los clientes tienen realmente la capacidad total, suma de ambas. Al contrario del Balanceo de Carga, en el cual dos líneas de 1024 equivalen a 2 x 1024 y limitada cada conexión a un máximo de 1024, esta solución da realmente los 2048 -suma de ambos- en este ejemplo.
Se necesitan varias condiciones en este caso:
1) Se requieren dos routers y otros dos dispositivos llamados MUXS.
2) Un router y un mux deben estar colocados en el ISP, y el otro router y mux en nuestro punto final de conexión.
3) El ISP, por tanto,debe ser único y no dos ISPs diferentes.
4) El ISP debe soportar, por supuesto, esta configuración. En la actualidad solo está soportado en líneas T1.
En el modelo TCP/IP pasa exactamente lo mismo. Un paquete sale (petición) y entra (respuesta) "obligadamente" siempre por la misma gateway y mismo DNS.
Si un paquete saliera por una puerta de enlace "1", deberia volver por la misma, porque sino se perdería. (time to live, traceo , etc)
Resumiendo, se puede sumar y aumentar la velocidad global de descargas, pero no la de un archivo en particular.
Teóricamente no es posible descargar 1 solo archivo con dos conexiones diferentes. La razón de esto, es que cuando uno empieza a descargar un archivo de un servidor, el servidor estable una espiece de "tunel" entre tu direccion IP y el para asi poder comunicarse. Dado que las dos conexiones de internet tienen diferentes direcciones IP, el servidor sólo establecera conexión con alguna de las dos. En teoría es posible hacerle creer al servidor que las dos conexiones estan bajo 1 sola IP, pero eso causaria un caos al tratar de recibir los paquetes de datos, porque no existe ningún protocolo que regule este tipo de transferencia de datos.
Pero si podemos hacer que este archivo se descargue por segmentos y posteariormente unimos los trozos, con lo que al final el resultado que obtendremos será la suma de ambas conexiones.
Por lo tanto no resulta tan sencillo "sumar" dos conexiones a internet, porque el protocolo tcp/ip tiene ciertas limitaciones. Pero si podremos hacerlo por hardware rápidamente tal y como veremos más adelante.
Lo que normalmente se hace es repartir (que no es lo mismo que sumar a la vez dos conexiones) 2+2 = 4, pero a veces es mejor que unos usen 2 y los otros 2 y no que todos usen 4 a la vez.
Podemos repartir el ancho de banda de varias maneras (QoS) (Calidad del servicio)
- Podemos usar una conexión para navegar y otra para bajar ficheros (por el tipo de tráfico, http, ftp, smtp, pop3, skype, youtube, escritorio remoto), por rangos de ip (por departamentos de trabajo, etc) que unas salga por una conexión y otras por otra)
- Podemos configurar cuánto saldrá por cada WAN y cuantó entrará (kbps) así si abres en tu PC youtube saldra por WAN1 y si entras a otras webs por WAN2, igual puedes deperminar dominios que salgan por determinada WAN
- Podemos distrubir las solicitudes procedentes de la LAN a través de una politica "round-robin" (por peso) a través de múltiples pasarelas de Internet. En otras palabras, si en un determinado momento sólo hay un usuario de internet haciendo sólo una conexión TCP (por ejemplo, se ejecuta sólo una descarga desde la web), su tráfico se derivará a traves de una única pasarela, por lo que no habría beneficio en el equilibrado de conexiones. En cambio, si la LAN está repleta de usuarios, cada uno ejecutando múltiples solicitudes al mismo tiempo, como un todo, sus conexiones tendrán acceso a un mayor ancho de banda, lo que equivale a la suma de los anchos de banda de acceso único.
IP Failover (fail over, a prueba de fallas)
Failover es cuando tenemos una o más conexiones y cuando falla una salimos automáticamente por la otra que si que funcione. También llamado conexión redundante. Si una de las líneas falla, el router continua automáticamente la conexión utilizando exclusivamente la segunda.
a) Balanceo de Carga (Load balancing)
¿Qué es?
Repartir ancho de banda
El balanceo no suma, reparte.
b) Sumar ancho de banda (Bonding)
Juntar conexiones, unir conexiones, sumar dos conexiones o más
Bonding: ip network multipathing con LINUX
¿Qué es el bonding? Es un driver que originalmente venía con los parches para clusters beowulf, desde hace un tiempo se puede implementar en un kernel 2.2X, 2.4X y 2.6x ¿Pero qué hace realmente?¿Para que sirve? Es la forma de tener dos tarjetas de red funcionando como una sola y aprovechando el ancho de banda de las dos a la vez En definitiva con bonding (ip network multipathing) tendríamos dos tarjetas de red físicas y por encima una virtual que suministra el servicio.
El bonding es una técnica que permite agregar varios interfaces de red físicos en uno único virtual. A cada interfaz físico se le denominará slave (esclavo). Con esto podemos realizar un balanceo de carga entre las dos interfaces y conseguir un ancho de banda final igual a la suma de los anchos de banda de cada slave.
Necesitamos al menos dos conexiones a internet para hacer bonding.
Tipos de Balanceos de Carga con bonding:
Round Robin balance-rr (modo 0)
Va repartiendo el tráfico (entrante) asignando de forma rotatoria cada conexión a una entrada WAN distinta, es decir, la primera a la WAN 01, la siguiente a la WAN 02, la tercera de nuevo a la WAN 01, ...
Se emplea un algoritmo round robin entre la cola virtual y las de los esclavos. Es algo así como: un paquetillo para un esclavo, otro para otro esclavo, un paquetillo para un esclavo, otro para el otro... etc. Es el algoritmo que se usa por defecto.
active-backup (modo 1):
Realmente no balancea la carga, usa sólo un esclavo y en caso de fallar, usa el siguiente disponible. Si falla el activo, pasa al slave (pasivo)
balance-xor (modo 2):
Para transmitir una trama lo hace basado en el siguiente calculo: (MAC de origen XOR MAC destino)%numero de interfaces slaves. De esta manera para cada MAC de destino se selecciona una interfaz en concreto. Este modo nos ofrece balanceo de carga y tolerancia a fallos.
broadcast (modo 3):
se transmite todo por todas las interfaces. Este método no balancea tampoco, pero provee tolerancia a fallos.
802.3ad (modo 4):
Se trata del estandard IEEE 802.3ad (Dynamic link aggregation) también llamado “port trunking“. Permite la definición de agregados ofreciendo alta disponibilidad
balance-tlb (modo 5):
balancea la carga de transmisión entre los esclavos dependiendo de la velocidad de estos y de la carga total. El tráfico es recibido por un esclavo, en caso de fallar otro esclavo toma su MAC y continúa recibiendo tráfico.
balance-alb (modo 6)
realiza el balanceo anterior además de un balanceo también en la recepción.
Otros tipos de balanceo de carga en aparatos de hardware:
Basado en sesiones
Cada conexión de salida se compone de varias conexiones TCP/IP, el router reparte las conexiones de cada sesión entre los dos puertos WAN. Un ejemplo, una página de Internet tiene una sesión TCP/IP por cada elemento de la misma, cuando un usuario se conecta a esa página Web a través del router XiNCOM, los elementos de la página se descargan paralelamente y a la vez utilizando las dos líneas WAN de forma simultanea, es decir, repartiendo los elementos entre las dos líneas de conexión.
Basado en paquetes
En lugar de repartir las conexiones TCP/IP de una sesión, el balanceo de carga basado en paquetes reparte los paquetes de cada conexión TCP/IP entre los dos puertos WAN.
Funcionamiento
¿Cómo lo hacemos?
- Mediante Software
En Windows con el programa WinGate, Double surfer, mobile net switch
virtualwifi, BVRP Connection Manager, MultiNetwork Manager, WiFi Hopper 1.2
Midpoint Internet LoadBalancer, etc
Con el comando "route" (modificando la tabla de rutas, la ruta de encaminamiento, cambiando la puerta de enlace (gateway))
En Linux con pfsense (una distrbución liviana basada en FreeBSD derivada de m0n0wall), Brazilfw, o Mikrotik
pfSense permite balanceo de carga (load balancing) con detección de fallo (fail-over)
con fail-over. Permite además añadir un Portal Cautivo o captivo (hotspot), OpenVPN, gestión del ancho de banda (limitar y repartir ancho de banda) (Traffic Shape), tráfico por prioridades, etc
Con los comandos iproute2
Ejemplos
________
+------------+ /
| | |
+-------------+ Provider 1 +-------
__ | | | /
___/ \_ +------+-------+ +------------+ |
_/ \__ | if1 | /
/ \ | | |
| Local network -----+ Linux router | | Internet
\_ __/ | | |
\__ __/ | if2 | \
\___/ +------+-------+ +------------+ |
| | | \
+-------------+ Provider 2 +-------
| | |
+------------+ \________
Datos previos
Si suponemos los siguientes datos:
Definir tablas de rutas
Definir dos tablas de routing auxiliares en el
fichero /etc/iproute2/rt_tables, simplemente añade estas dos líneas:
Añadir rutas de encaminamiento
Añadir información a las dos tablas auxiliares con información de
routing de cada una de las dos salidas:
Añadir las reglas de encaminamiento
Añadir las reglas necesarias para utilizar cada una de las dos tablas
auxiliares:
Añadir la ruta por defecto
Añadir la ruta por defecto en la tabla principal, que se encarga de
repartir la carga. Puedes cambiar el peso de cada enlace después del
parámetro weight:
Ejemplo 2:
Cómo juntar dos ADSL
Nomenclatura:
Primero:
Crear dos tablas de rutas adicionales al fichero /etc/iproute2/rt_#tables/.
Es tan sencillo como abrir el fichero con un editor de texto y añadir las dos líneas siguientes:
200 ADSL1
201 ADSL2
Segundo:
Asignamos cada subred a la tabla e interfaz correspondiente.
Desde el prompt del sistema:
Tercero:
Ahora hace falta asegurar que el servidor contesta por la misma interfaz que se ha hecho la petición.
Quarto:
Sólo hace falta crear la ruta por defecto balanceada.
- Mediante Hardware
Routers de doble Wan (Dual Wan) "Multihomed" o "Multiwan".
Balanceador de carga con el protocolo CARP (Common Address Redundancy Protocol), básicamente es proporciona redundancia. Es decir que si tu internet falla, el software lo detecta en decimas de segundo y te hace el switch hacia el enlace bueno, el usuario nunca se da cuenta cuando falla el servicio.
Muxing, multiplexar líneas ADSL.
Sólo es posible por hardware.
Limitar y Repartir ancho de banda
Palabras claves: Traffic Shapper o Traffic Shapping, QoS, fair queuing
QoS (Quality of Service o Calidad de Servicio) es un conjunto de protocolos y tecnologías que garantizan la entrega de datos a través de la red en un momento dado. Una de las principales metas de QoS es la priorización.
Por defecto, cuando enviamos información por una interfaz (tarjeta de red en este caso) las tramas de datos se encolan en una pila FIFO: la primera trama en entrar, es la primera en salir.
Configurar QoS (Quality of Service) en el router.
Los routers Zyxel llevan la opción "Media Bandwidth Management"
http://www.adslzone.net/tutorial-20.18.html
Los routers CT Comtrend para configurar el QoS debes ir a Advanced Setup => Quality of Service dentro de la configuración del router.
Con Mikrotik PCQ (Queues)
Con PfSense y su opción de Traffic Shape.
Con un router que acepte firmware dd-wrt
Programas para Windows como el NetPeeker que permite repartir el ancho de banda (tanto de subida como de bajada) para cada aplicación.
Más programas:
El NetLimiter o el DU Super Controler, o el WebScout, y el Bandwidth Speed Balancer, el Bandwidth Controller, WinTC, DU Meter, Net Peeker,
Para limitar el ancho de banda en Linux hace bastante tiempo que se puede usar:
- iproute2 (TC, traffic control)
- cbq.init
Y para controlar el ancho de banda no, pero para medirlo y controlar el ancho de banda de la red con mucha más información está el ntopng entre otros:
Con interfaz web:
Referencias, fuentes
http://www.zeroshell.net/eng/net-balancer-spanish/
http://multingles.net/docs/jmt/2isps.htm
http://crysol.org/es/node/811
http://www.openbsd.org/faq/pf/es/queueing.html
http://www.openbsd.org/faq/pf/index.html
http://bulma.net/body.phtml?nIdNoticia=1759
http://redesteleco.com/balanceo_de_carga
http://guifi.net/es/node/10643
http://gnulinuxtips.blogspot.com/2010/10/balanceo-de-carga-con-pfsense.html
http://doc.pfsense.org/index.php/MultiWanVersion1.2
http://www.openbsd.org/faq/pf/es/queueing.html
http://www.bellera.cat/josep/pfsense/cabal_cs.html
En el foro:
conectarse a varias Wifi a la vez
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/conectarse_a_varias_wifi_a_la_vez-t195713.0.html
Slurpr casero?
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/slurpr_casero-t171149.0.html
¿ PC con varias tarjetas pci Wireless ?
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/iquest_pc_con_varias_tarjetas_pci_wireless-t132517.0.html
Unir 2 adsl
http://foro.elhacker.net/redes/unir_2_adsl_balanceo_de_carga-t319418.0.html
Juntar 2 redes wifi con 2 tarjetas en un mismo ordenador
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/juntar_2_redes_wifi_con_2_tarjetas_en_un_mismo_ordenador-t318331.0.html
wireless router con WDS
http://foro.elhacker.net/redes/wireless_router_con_wds-t309788.0.html
2 o mas cabldemodems en un pc..!!! se pude....!!!
http://foro.elhacker.net/redes/2_o_mas_cabldemodems_en_un_pc_se_pude-t145261.0.html
Manual: balanceo carga PCC con FAILover
http://foro.elhacker.net/materiales_y_equipos/manual_balanceo_carga_pcc_con_failover-t322997.0.html
Balanceo de carga entre dos ISP con Ubuntu 10.04
http://foro.elhacker.net/redes/balanceo_de_carga_entre_dos_isp_con_ubuntu_1004-t311359.0.html
Temas viejos (2005-06-07)
Conectarse a dos redes inalámbricas a la vez
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,145048.0.html
Ayuda limitación de ancho de banda
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,122243.0.html
como sumar ancho de banda de una o mas redes distintas
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,109496.0.html
Varias redes disponibles = varias conexiones distintas??
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,68065.0.html
Conectar dos redes con dos tarjetas?
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,98696.0.html
software para crear redes vecinales
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,145512.0.html
Conceptos previos, conceptos erróneos y funcionamiento del protocolo de Internet
Cuando alguien entra a su casa , generalmente entra por la puerta , o si es medio paranoico, tal vez por la ventana. Pero nunca por las dos a la vez, ya que un cuerpo partido a la mitad no puede sobrevivir.
Cómo usar dos ISP y sumar el ancho de banda en conexiones ADSL/DSL/Cable Algunas veces se han planteado las siguientes preguntas:
- Tengo dos conexiones ADSL, o una ADSL y otra de cable. ¿Cómo puedo "sumar" el ancho de banda y así aprovechar simultáneamente ambas?
- Tengo dos conexiones ADSL y quiero usar una para navegar y otra para compartir datos con amigos, para lo cual uso algún programa seguro P2P.
- Tengo dos conexiones ADSL y quiero usar una para Internet y la otra para conectarme a mi empresa en teletrabajo y sólo para ello.
Bien, estos casos, aunque similares, son totalmente diferentes. Empecemos con una introducción al funcionamiento del TCP/IP.
INTRODUCCIÓN: Funcionamiento del TCP/IP
En una máquina, el TCP/IP tiene siempre el mismo comportamiento: en función de la tabla de rutas (visible mediante el comando 'route print'), la capa de red de TCP/IP selecciona por dónde y a quién enviar el paquete de datos. Si existe una ruta específica para una determinada dirección de red, o bien para un rango de direcciones, se enviará al gateway /puerta de enlace que está definida en la tabla de rutas. Si no, se enviará al gateway por defecto, el cual es aquel que en la tabla de rutas está definido como 0.0.0.0. Si existiesen varios con dirección 0.0.0.0 se seleccionará aquel que tenga menor "métrica", y a igualdad de métrica se seleccionará el primero de ellos (leyendo la tabla de rutas de abajo a arriba).
Las capas del TCP/IP ante una tabla estática, una vez que han decidido no cambian su decisión. Y puerta de salida (gateway) activa sólo puede haber una: cuando salimos de una casa lo hacemos por una puerta, no por dos a la vez.
Ante esto, podemos ver que los tres problemas planteados tienen "en principio" las siguientes respuestas:
1) No es posible, o un ISP o bien el otro.
2) No es posible ya que las IP de los destinatarios P2P pueden ser cualquiera. Es similar al caso 1
3) Es posible, siempre y cuando establezcamos la tabla de rutas correctamente, añadiendo una entrada a la dirección o direcciones de la empresa y apuntando al gateway que deseamos. Igualmente, para el resto de direcciones modificaremos si es necesario la tabla de rutas para que apunte al otro gateway. Esto es sencillo de realizar con el comando 'route add' y 'route delete' y con el parámetro 'persistent' si deseamos hacerlas persistentes y no tener que redefinirlas en cada reinicio de la máquina (la 'persistencia' sólo es posible en sistemas NT, XP, W200x y no es posible en sistemas W9X / ME). Pueden verse otros artículos míos de detalle sobre el funcionamiento del TCP/IP y cómo configurar en estos casos.
El punto 1) puede solucionarse mediante el mecanismo de balanceo de carga, el cual sigue cumpliendo la normativa RFC del TCP/IP y, básicamente, y aunque no es real el funcionamiento ya que se utilizan otros mecanismos, podríamos "intuir" que si tenemos un software que va contando los paquetes enviados y va decidiendo en función del número de ellos por qué puerta de enlace enviar -mediante criterios más o menos 'inteligentes'-, simplemente cambiando la tabla de rutas irá el sistema enviando a uno u otro. Aunque realmente se usan otros procedimientos, esta lógica 'intuitiva' puede servirnos.
Hay dos posibles soluciones para el Balanceo de Carga, una software (y me voy a ceñir únicamente a soluciones en el Sistema operativo XP) y otra hardware.
Realmente la descomposición completa, para abordar toda la casuística, sería:
- Balanceo de carga (Load Balancing) por software.
- Balanceo de carga por hardware.
- 'Circuit Bonding' -es solo solución hardware-.
La diferencia entre balanceo de carga y 'circuit bonding' es que, en la primera, si tenemos dos líneas ADSL de 1024 Mbps cada usuario o cada conexión tendrá un máximo de 1024, lo que sucede es que lanzando las dos conexiones a la vez, tendremos un ancho de banda total de 2048, pero por cada conexión, limitado a 1024. En cambio en 'circuit bonding' -sólo hardware y que veremos al final- es una suma real y cada conexión puede alcanzar los 2048.
El ejemplo clásico es si nos estamos bajando un archivo grande, un ISO por ejemplo, en Load Balancing, (sin usar gestores de descargas que realizan conexiones múltiples), sólo estaremos bajando a 1024 -y nos quedan los otros 1024 libres para cualquier otra cosa. En cambio en 'circuit bonding' tendremos realmente los 2048 de bajada disponibles para dicha conexión.
BALANCEO DE CARGA POR SOFTWARE (XP)
Necesitaremos al menos dos NIC's (tarjetas de red) si tenemos un PC únicamente, o bien 3 NIC's si tenemos una red: dos de las NIC's una a cada router ADSL, y la tercera NIC a la red local.
Únicamente hay en la actualidad dos programas capaces de hacerlo: Intergate www.vicomsoft.com y surfdoubler de midpoint software www.midpoint.com. Esta última Web está cerrada en la actualidad -no sé si transitoriamente-, pero su software, al menos de demo, puede todavía encontrarse en muchos sitios de Internet.
La solución de midpoint, aunque es un software un poco antiguo y para W95 / NT con una interface un poco 'cutre', es una solución sencilla de configurar, rápida de instalar, estable y de un funcionamiento correcto. Sus mecanismos de balanceo y toma de decisión de la interface es correcta y rapidísima. En este sentido me parece mejor que la solución de Intergate.
En Intergate, existe actualmente la versión 9.02 en su Web, la cual puede bajarse para probarla. Esta versión, he sido incapaz de que funcionase, ni en XP-SP2 ni en W2000, ni en W2003. Entiendo que sólo es problema de la versión demo y no de la definitiva. El problema es que elimina el TCP/IP de Microsoft en las interfaces a Internet y lo sustituye por un servicio suyo que da la salida IP. Este servicio no arranca en ningún caso en sistemas limpios y recién instalados.
Leyendo documentación en Google, encontré buenas criticas de la versión anterior (8.60) y, ante la imposibilidad de obtenerla de Intergate, decidí bajarla de la red con el consiguiente peligro que esto conlleva (25 spyware y 7 virus). Aislada en una máquina virtual, a pesar de la infección, conseguí extraer los ejecutables reales limpios para prueba en otra instalación. Una vez instalado, -los manuales de la 9.02 sirven perfectamente para la versión anterior 8.60- su funcionamiento es totalmente correcto. Únicamente la matización, a nivel particular, de que no me gusta la desactivación del TCP de Microsoft y el uso de su stack IP independiente para este caso.
En las medidas realizadas, parece mas "ágil" la solución de Midpoint que por desgracia ya está sin soporte.
CIRCUIT BONDIGNG
Es una solución únicamente hardware (llamada también Bonding/muxing), en la cual los clientes tienen realmente la capacidad total, suma de ambas. Al contrario del Balanceo de Carga, en el cual dos líneas de 1024 equivalen a 2 x 1024 y limitada cada conexión a un máximo de 1024, esta solución da realmente los 2048 -suma de ambos- en este ejemplo.
Se necesitan varias condiciones en este caso:
1) Se requieren dos routers y otros dos dispositivos llamados MUXS.
2) Un router y un mux deben estar colocados en el ISP, y el otro router y mux en nuestro punto final de conexión.
3) El ISP, por tanto,debe ser único y no dos ISPs diferentes.
4) El ISP debe soportar, por supuesto, esta configuración. En la actualidad solo está soportado en líneas T1.
En el modelo TCP/IP pasa exactamente lo mismo. Un paquete sale (petición) y entra (respuesta) "obligadamente" siempre por la misma gateway y mismo DNS.
Si un paquete saliera por una puerta de enlace "1", deberia volver por la misma, porque sino se perdería. (time to live, traceo , etc)
Resumiendo, se puede sumar y aumentar la velocidad global de descargas, pero no la de un archivo en particular.
Teóricamente no es posible descargar 1 solo archivo con dos conexiones diferentes. La razón de esto, es que cuando uno empieza a descargar un archivo de un servidor, el servidor estable una espiece de "tunel" entre tu direccion IP y el para asi poder comunicarse. Dado que las dos conexiones de internet tienen diferentes direcciones IP, el servidor sólo establecera conexión con alguna de las dos. En teoría es posible hacerle creer al servidor que las dos conexiones estan bajo 1 sola IP, pero eso causaria un caos al tratar de recibir los paquetes de datos, porque no existe ningún protocolo que regule este tipo de transferencia de datos.
Pero si podemos hacer que este archivo se descargue por segmentos y posteariormente unimos los trozos, con lo que al final el resultado que obtendremos será la suma de ambas conexiones.
Por lo tanto no resulta tan sencillo "sumar" dos conexiones a internet, porque el protocolo tcp/ip tiene ciertas limitaciones. Pero si podremos hacerlo por hardware rápidamente tal y como veremos más adelante.
Lo que normalmente se hace es repartir (que no es lo mismo que sumar a la vez dos conexiones) 2+2 = 4, pero a veces es mejor que unos usen 2 y los otros 2 y no que todos usen 4 a la vez.
Podemos repartir el ancho de banda de varias maneras (QoS) (Calidad del servicio)
- Podemos usar una conexión para navegar y otra para bajar ficheros (por el tipo de tráfico, http, ftp, smtp, pop3, skype, youtube, escritorio remoto), por rangos de ip (por departamentos de trabajo, etc) que unas salga por una conexión y otras por otra)
- Podemos configurar cuánto saldrá por cada WAN y cuantó entrará (kbps) así si abres en tu PC youtube saldra por WAN1 y si entras a otras webs por WAN2, igual puedes deperminar dominios que salgan por determinada WAN
- Podemos distrubir las solicitudes procedentes de la LAN a través de una politica "round-robin" (por peso) a través de múltiples pasarelas de Internet. En otras palabras, si en un determinado momento sólo hay un usuario de internet haciendo sólo una conexión TCP (por ejemplo, se ejecuta sólo una descarga desde la web), su tráfico se derivará a traves de una única pasarela, por lo que no habría beneficio en el equilibrado de conexiones. En cambio, si la LAN está repleta de usuarios, cada uno ejecutando múltiples solicitudes al mismo tiempo, como un todo, sus conexiones tendrán acceso a un mayor ancho de banda, lo que equivale a la suma de los anchos de banda de acceso único.
IP Failover (fail over, a prueba de fallas)
Failover es cuando tenemos una o más conexiones y cuando falla una salimos automáticamente por la otra que si que funcione. También llamado conexión redundante. Si una de las líneas falla, el router continua automáticamente la conexión utilizando exclusivamente la segunda.
a) Balanceo de Carga (Load balancing)
¿Qué es?
Repartir ancho de banda
El balanceo no suma, reparte.
b) Sumar ancho de banda (Bonding)
Juntar conexiones, unir conexiones, sumar dos conexiones o más
Bonding: ip network multipathing con LINUX
¿Qué es el bonding? Es un driver que originalmente venía con los parches para clusters beowulf, desde hace un tiempo se puede implementar en un kernel 2.2X, 2.4X y 2.6x ¿Pero qué hace realmente?¿Para que sirve? Es la forma de tener dos tarjetas de red funcionando como una sola y aprovechando el ancho de banda de las dos a la vez En definitiva con bonding (ip network multipathing) tendríamos dos tarjetas de red físicas y por encima una virtual que suministra el servicio.
El bonding es una técnica que permite agregar varios interfaces de red físicos en uno único virtual. A cada interfaz físico se le denominará slave (esclavo). Con esto podemos realizar un balanceo de carga entre las dos interfaces y conseguir un ancho de banda final igual a la suma de los anchos de banda de cada slave.
Necesitamos al menos dos conexiones a internet para hacer bonding.
Tipos de Balanceos de Carga con bonding:
Round Robin balance-rr (modo 0)
Va repartiendo el tráfico (entrante) asignando de forma rotatoria cada conexión a una entrada WAN distinta, es decir, la primera a la WAN 01, la siguiente a la WAN 02, la tercera de nuevo a la WAN 01, ...
Se emplea un algoritmo round robin entre la cola virtual y las de los esclavos. Es algo así como: un paquetillo para un esclavo, otro para otro esclavo, un paquetillo para un esclavo, otro para el otro... etc. Es el algoritmo que se usa por defecto.
active-backup (modo 1):
Realmente no balancea la carga, usa sólo un esclavo y en caso de fallar, usa el siguiente disponible. Si falla el activo, pasa al slave (pasivo)
balance-xor (modo 2):
Para transmitir una trama lo hace basado en el siguiente calculo: (MAC de origen XOR MAC destino)%numero de interfaces slaves. De esta manera para cada MAC de destino se selecciona una interfaz en concreto. Este modo nos ofrece balanceo de carga y tolerancia a fallos.
broadcast (modo 3):
se transmite todo por todas las interfaces. Este método no balancea tampoco, pero provee tolerancia a fallos.
802.3ad (modo 4):
Se trata del estandard IEEE 802.3ad (Dynamic link aggregation) también llamado “port trunking“. Permite la definición de agregados ofreciendo alta disponibilidad
balance-tlb (modo 5):
balancea la carga de transmisión entre los esclavos dependiendo de la velocidad de estos y de la carga total. El tráfico es recibido por un esclavo, en caso de fallar otro esclavo toma su MAC y continúa recibiendo tráfico.
balance-alb (modo 6)
realiza el balanceo anterior además de un balanceo también en la recepción.
Otros tipos de balanceo de carga en aparatos de hardware:
Basado en sesiones
Cada conexión de salida se compone de varias conexiones TCP/IP, el router reparte las conexiones de cada sesión entre los dos puertos WAN. Un ejemplo, una página de Internet tiene una sesión TCP/IP por cada elemento de la misma, cuando un usuario se conecta a esa página Web a través del router XiNCOM, los elementos de la página se descargan paralelamente y a la vez utilizando las dos líneas WAN de forma simultanea, es decir, repartiendo los elementos entre las dos líneas de conexión.
Basado en paquetes
En lugar de repartir las conexiones TCP/IP de una sesión, el balanceo de carga basado en paquetes reparte los paquetes de cada conexión TCP/IP entre los dos puertos WAN.
Funcionamiento
¿Cómo lo hacemos?
- Mediante Software
En Windows con el programa WinGate, Double surfer, mobile net switch
virtualwifi, BVRP Connection Manager, MultiNetwork Manager, WiFi Hopper 1.2
Midpoint Internet LoadBalancer, etc
Con el comando "route" (modificando la tabla de rutas, la ruta de encaminamiento, cambiando la puerta de enlace (gateway))
En Linux con pfsense (una distrbución liviana basada en FreeBSD derivada de m0n0wall), Brazilfw, o Mikrotik
pfSense permite balanceo de carga (load balancing) con detección de fallo (fail-over)
con fail-over. Permite además añadir un Portal Cautivo o captivo (hotspot), OpenVPN, gestión del ancho de banda (limitar y repartir ancho de banda) (Traffic Shape), tráfico por prioridades, etc
Con los comandos iproute2
Ejemplos
________
+------------+ /
| | |
+-------------+ Provider 1 +-------
__ | | | /
___/ \_ +------+-------+ +------------+ |
_/ \__ | if1 | /
/ \ | | |
| Local network -----+ Linux router | | Internet
\_ __/ | | |
\__ __/ | if2 | \
\___/ +------+-------+ +------------+ |
| | | \
+-------------+ Provider 2 +-------
| | |
+------------+ \________
Datos previos
Si suponemos los siguientes datos:
Citar
eth0: Interfaz conectado a un ADSL
eth1: Interfaz conectado a otro ADSL
IP0: Dirección IP de la máquina en eth0
IP1: Dirección IP de la máquina en eth1
GW0: Dirección IP del gateway en el interfaz eth0
GW1: Dirección IP del gateway en el interfaz eth1
NET0: Subred de la salida ADSL 0
NET1: Subred de la salida ADSL 1
eth1: Interfaz conectado a otro ADSL
IP0: Dirección IP de la máquina en eth0
IP1: Dirección IP de la máquina en eth1
GW0: Dirección IP del gateway en el interfaz eth0
GW1: Dirección IP del gateway en el interfaz eth1
NET0: Subred de la salida ADSL 0
NET1: Subred de la salida ADSL 1
Definir tablas de rutas
Definir dos tablas de routing auxiliares en el
fichero /etc/iproute2/rt_tables, simplemente añade estas dos líneas:
Código:
2 T0 3 T1
Añadir rutas de encaminamiento
Añadir información a las dos tablas auxiliares con información de
routing de cada una de las dos salidas:
Código:
ip route add default via GW0 dev table T0 ip route add NET0 dev eth0 src IP0 table T0 ip route add default via GW1 dev table T1 ip route add NET1 dev eth1 src IP1 table T1
Añadir las reglas de encaminamiento
Añadir las reglas necesarias para utilizar cada una de las dos tablas
auxiliares:
Código:
ip rule add from IP0/32 table T0 ip rule add from IP1/32 table T1
Añadir la ruta por defecto
Añadir la ruta por defecto en la tabla principal, que se encarga de
repartir la carga. Puedes cambiar el peso de cada enlace después del
parámetro weight:
Código:
ip route add default scope global nexthop via GW0 dev eth0 weight 1 nexthop via GW1 dev eth1 weight 1
Ejemplo 2:
Cómo juntar dos ADSL
Nomenclatura:
Citar
eth0 -> primer interfaz conectado a la ADSL1
192.168.1.1 -> IP asociada a eth0
192.168.1.2 -> IP del router ADSL1
192.168.1.0/24 -> subred donde hay ADSL1
eth1 -> primer interfaz conectado a la ADSL2
192.168.2.1 -> IP asociada a eth1
192.168.2.2 -> IP del router ADSL2
192.168.2.0/24 -> subred donde hay ADSL2
192.168.1.1 -> IP asociada a eth0
192.168.1.2 -> IP del router ADSL1
192.168.1.0/24 -> subred donde hay ADSL1
eth1 -> primer interfaz conectado a la ADSL2
192.168.2.1 -> IP asociada a eth1
192.168.2.2 -> IP del router ADSL2
192.168.2.0/24 -> subred donde hay ADSL2
Primero:
Crear dos tablas de rutas adicionales al fichero /etc/iproute2/rt_#tables/.
Es tan sencillo como abrir el fichero con un editor de texto y añadir las dos líneas siguientes:
200 ADSL1
201 ADSL2
Segundo:
Asignamos cada subred a la tabla e interfaz correspondiente.
Desde el prompt del sistema:
Código:
# ip route add 192.168.1.0/24 dev eth0 src 192.168.1.1 table ADSL1 # ip route add default via 192.168.1.2 table ADSL1 # ip route add 192.168.2.0/24 dev eth1 src 192.168.2.1 table ADSL2 # ip route add default via 192.168.2.2 table ADSL2
Tercero:
Ahora hace falta asegurar que el servidor contesta por la misma interfaz que se ha hecho la petición.
Código:
# ip route add 192.168.1.0/24 dev eth0 src 192.168.1.1 # ip route add 192.168.2.0/24 dev eth1 src 192.168.2.1
Quarto:
Sólo hace falta crear la ruta por defecto balanceada.
Código:
# ip route add default scope global netxhop via 192.168.1.2 dev eth0 weight 1 nexthop via 192.168.2.2 dev eth1 weight 1
- Mediante Hardware
Routers de doble Wan (Dual Wan) "Multihomed" o "Multiwan".
Balanceador de carga con el protocolo CARP (Common Address Redundancy Protocol), básicamente es proporciona redundancia. Es decir que si tu internet falla, el software lo detecta en decimas de segundo y te hace el switch hacia el enlace bueno, el usuario nunca se da cuenta cuando falla el servicio.
Muxing, multiplexar líneas ADSL.
Sólo es posible por hardware.
Limitar y Repartir ancho de banda
Palabras claves: Traffic Shapper o Traffic Shapping, QoS, fair queuing
QoS (Quality of Service o Calidad de Servicio) es un conjunto de protocolos y tecnologías que garantizan la entrega de datos a través de la red en un momento dado. Una de las principales metas de QoS es la priorización.
Por defecto, cuando enviamos información por una interfaz (tarjeta de red en este caso) las tramas de datos se encolan en una pila FIFO: la primera trama en entrar, es la primera en salir.
Configurar QoS (Quality of Service) en el router.
Los routers Zyxel llevan la opción "Media Bandwidth Management"
http://www.adslzone.net/tutorial-20.18.html
Los routers CT Comtrend para configurar el QoS debes ir a Advanced Setup => Quality of Service dentro de la configuración del router.
Con Mikrotik PCQ (Queues)
Con PfSense y su opción de Traffic Shape.
Con un router que acepte firmware dd-wrt
Programas para Windows como el NetPeeker que permite repartir el ancho de banda (tanto de subida como de bajada) para cada aplicación.
Más programas:
El NetLimiter o el DU Super Controler, o el WebScout, y el Bandwidth Speed Balancer, el Bandwidth Controller, WinTC, DU Meter, Net Peeker,
Para limitar el ancho de banda en Linux hace bastante tiempo que se puede usar:
- iproute2 (TC, traffic control)
- cbq.init
Y para controlar el ancho de banda no, pero para medirlo y controlar el ancho de banda de la red con mucha más información está el ntopng entre otros:
Con interfaz web:
Referencias, fuentes
http://www.zeroshell.net/eng/net-balancer-spanish/
http://multingles.net/docs/jmt/2isps.htm
http://crysol.org/es/node/811
http://www.openbsd.org/faq/pf/es/queueing.html
http://www.openbsd.org/faq/pf/index.html
http://bulma.net/body.phtml?nIdNoticia=1759
http://redesteleco.com/balanceo_de_carga
http://guifi.net/es/node/10643
http://gnulinuxtips.blogspot.com/2010/10/balanceo-de-carga-con-pfsense.html
http://doc.pfsense.org/index.php/MultiWanVersion1.2
http://www.openbsd.org/faq/pf/es/queueing.html
http://www.bellera.cat/josep/pfsense/cabal_cs.html
En el foro:
conectarse a varias Wifi a la vez
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/conectarse_a_varias_wifi_a_la_vez-t195713.0.html
Slurpr casero?
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/slurpr_casero-t171149.0.html
¿ PC con varias tarjetas pci Wireless ?
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/iquest_pc_con_varias_tarjetas_pci_wireless-t132517.0.html
Unir 2 adsl
http://foro.elhacker.net/redes/unir_2_adsl_balanceo_de_carga-t319418.0.html
Juntar 2 redes wifi con 2 tarjetas en un mismo ordenador
http://foro.elhacker.net/hacking_wireless/juntar_2_redes_wifi_con_2_tarjetas_en_un_mismo_ordenador-t318331.0.html
wireless router con WDS
http://foro.elhacker.net/redes/wireless_router_con_wds-t309788.0.html
2 o mas cabldemodems en un pc..!!! se pude....!!!
http://foro.elhacker.net/redes/2_o_mas_cabldemodems_en_un_pc_se_pude-t145261.0.html
Manual: balanceo carga PCC con FAILover
http://foro.elhacker.net/materiales_y_equipos/manual_balanceo_carga_pcc_con_failover-t322997.0.html
Balanceo de carga entre dos ISP con Ubuntu 10.04
http://foro.elhacker.net/redes/balanceo_de_carga_entre_dos_isp_con_ubuntu_1004-t311359.0.html
Temas viejos (2005-06-07)
Conectarse a dos redes inalámbricas a la vez
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,145048.0.html
Ayuda limitación de ancho de banda
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,122243.0.html
como sumar ancho de banda de una o mas redes distintas
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,109496.0.html
Varias redes disponibles = varias conexiones distintas??
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,68065.0.html
Conectar dos redes con dos tarjetas?
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,98696.0.html
software para crear redes vecinales
http://foro.elhacker.net/index.php/topic,145512.0.html
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6 comentarios :
muy buen aporte aunque casi no entendí mucho por mi falta de informacion con respecto al tema pero me gustaría saber más de como hacer bonding, programas, configuracion etc.
Excelente aporte mil gracias por aclarar dudas al respecto
hola muy bien post trato entender algo pero es bastante complicado, solo una pregunta cual de los programas que mencionaste para unir redes mediante software en windows es el mejor o cual recomiendas?`
Espero tu respuesta...
que este bien.
NO LEÍ UN CARAJO! ¡sabes mucho man! por eso lo guardo en favorito. porque de un dia pa otro no se puede hay que leerlo con calma.. si no se me sale to el cobre.
Buena info pero deberia estar mas orientada, o deberia haber una guia mas simple de como hacer esto en windows y siguiendo ciertos pasos de manera mecanica sin tener que enrrollarse en toda la teoria de los terminos, se que es pecar de flojo pero yo quiero tener 2 conexiones corriendo al mismo tiempo, no me interesa las distros de linux ni saber los comandos, en la parte donde dice que con windows se usa wingate etc es demasiado trivial porque configurar wingate es un coñazo y yo al menos no he encontrado nada de info sobre configurarlo para hacer funcionar dos conexiones a la vez, siento ser sincero pero la guia esta orientada a personas con un alto conocimiento en redes y que usan linux
Muy interesante y completo el artículo a pesar de que no comprendí muchas cosas, no obstante si logré captar algunas ideas principales sobre la uníón de conexiones wifi para poder sumar más ancho de banda. Mi pregunta es: ¿Es también posible sumar conexiones de fibra óptica como estas de adsl que explicas en el artículo? Tengo dos conexiones diferentes de fibra en casa y me vendría mucho mejor poderlas sumar, no se hasta que punto desde la óptica técnica sea esto posible? Gracias por cualquier información que me puedas brindar al respecto y felicitaciones por la excelente página!
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