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Zusaetzliche IP-Adressen

Bei Bestellung von dedizierten und virtuellen Servern wird neben einer IPv4-Adresse auch ein /64 IPv6-Subnetz zugewiesen.

Zusätzliche IPv4-Adressen können über den Robot bestellt werden. Siehe dazu: IP-Adressen.

Der Artikel beschränkt sich darauf, die entsprechenden Linux-Befehle zur Verdeutlichung der Konzepte zu zeigen.

Für Systeme wie FreeBSD ist eine andere Konfiguration notwendig.

Inhaltsverzeichnis

Hauptadresse

Als IPv4-Hauptadresse eines Dedicated/Root-Servers gilt die IP-Adresse, welche initial dem Server zugewiesen wurde und welche bei automatischen Installationen konfiguriert wird.

Für IPv6 gibt es keine fest definierte Hauptadresse. Bei automatischen Installationen wird die ::2 aus dem zugewiesenen Subnetz konfiguriert.

Bei dedizierten Servern und vServern aus der CX-Modellreihe wird das IPv6-Subnetz auf die Link-Local-Adresse des Netzwerkadapters geroutet. Falls Sie zusätzliche IPv4-Adressen mit eigenen separaten MAC-Adressen haben, kann das IPv6-Subnetz über den Hetzner-Robot auch auf deren Link-Lokal-Adresse geroutet werden.

Die jeweilige Link-Local-Adresse errechnet sich aus der MAC-Adresse nach RFC 4291 und wird automatisch konfiguriert:

# ip address
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 54:04:a6:f1:7b:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet6 fe80::5604:a6ff:fef1:7b28/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

Bei älteren vServer-Modellen (VQ/VX Produkte) erfolgt kein Routing des /64 Subnetzes. Dieses liegt bei diesen Produkten als lokales Netz an, wobei die ::1 als Adresse für das Gateway belegt ist (siehe unten).

Im folgenden wird 192.0.2.84 als IPv4-Hauptadresse verwendet. Es handelt sich dabei um keine reale IP-Adresse.

Zusatzadressen

Sowohl Einzeladressen als auch Adressen aus Subnetzen werden generell über die Hauptadresse geroutet. Sei für den weiteren Verlauf angenommen, Sie hätten die Zusatzadresse/-netze:

  • 2001:db8:61:20e1::/64 (IPv6-Subnetz)
  • 192.0.2.92 (Einzeladresse)
  • 203.0.113.40/29 (IPv4-Subnetz)

Die zugeteilten Subnetze können nach eigenen Präferenzen weiter aufgeteilt oder weitergeleitet bzw. zugewiesen werden.

Bei IPv4 sind im Normfall die Netzwerkadresse und Broadcastadresse reserviert. Bezogen auf das o.g. Beispiel die 203.0.113.40 bzw. 203.0.113.47.

Bei Verwendung als Sekundär-IP bzw. im Rahmen eines Point-to-Point-Setups, können auch die sonst reservierten Adressen verwendet werden. Dadurch stehen bei einem /29 IPv4-Subnetz alle 8 statt nur 6 Adressen zur Verfügung.

Bei IPv6 ist die erste Adresse (::0) eines Subnetzes die "Subnet-Router Anycast"-Adresse reserviert. IPv6 verwendet kein Broadcast, sodass die letzte Adresse in einem Subnetz anders als bei IPv4 auch nutzbar ist.

Gateway

Bei IPv6 auf dedizierten und vServern aus der CX-Modellreihe ist das Gateway die fe80::1. Da es sich um eine Link-Local-Adresse handelt, ist die explizite Angabe des Netzwerkadapters (in der Regel eth0) notwendig:

# ip route add default via fe80::1 dev eth0

Bei älteren vServern (VQ/VX-Produktereihe) liegt der Gateway innerhalb des zugewiesenen Subnetzes:

# ip address add 2001:db8:61:20e1::2/64 dev eth0
# ip route add default via 2001:db8:61:20e1::1

Für IPv4 ist der Gateway die erste nutzbare Adresse des jeweiligen Subnetzes:

# Beispiel: 192.0.2.84/26 => Netzadr. ist 192.0.2.64/26
#
# ip address add 192.0.2.84/32 dev eth0
# ip route add 192.0.2.65 dev eth0
# ip route add default via 192.0.2.65

Einzel-Adressen

Die zugewiesen Adressen können als weitere Adresse auf der physischen Netzwerkschnittstelle angelegt werden. Damit die IP-Adressen auch nach einem Neustart des Server wieder angelegt werden, muss dies in den entsprechenden Konfigurationsdateien des Betriebssystems/der Distribution hinterlegt werden. Weitere Details für Debian/Ubuntu bzw. CentOS.

Hinzufügen einer (zusätzlichen) IP-Adresse:

ip address add 192.0.2.92/32 dev eth0

Alternativ kann diese innerhalb des Servers weitergeleitet werden (z.B. an virtuelle Maschinen):

ip route add 192.0.2.92/32 dev tap0
# oder
ip route add 192.0.2.92/32 dev br0

Die entsprechenden virtuellen Maschinen müssen dabei die Haupt-IP-Adresse des Root-Servers als Default-Gateway verwenden.

ip route add 192.0.2.84 dev eth0
ip route add default via 192.0.2.84

Bei Weiterleitung ist sicherzustellen, dass IP-Forwarding aktiviert ist:

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

Falls eine separate MAC-Adresse über den Hetzner-Robot für die IP-Adresse eingestellt ist, so muss der für die IP-Adresse entsprechende Gateway verwendet werden.

Subnetze

Neu vergebene IPv4-Subnetze werden auf die Haupt-IP-Adresse des Servers geroutet. Es wird wird daher kein Gateway benötigt.

IP-Adressen können analog zu Einzel-IPs als Sekundäradressen einem Netzwerkadapter zugewiesen werden:

 ip address add 203.0.113.40/32 dev eth0

Sie können ebenfalls einzeln oder als ganzes weitergeleitet werden.

ip route add 203.0.113.40/29 dev tun0
#
ip route add 203.0.113.40/32 dev tap0

Anders als bei Einzeladressen kann bei Subnetzen die Adressvergabe (an virtuelle Maschinen) auch via DHCP erfolgen. Dabei muss eine Adresse des Subnetzes im Hostsystem konfiguriert werden.

ip address add 203.0.113.41/29 dev br0

Die Hosts an br0 verwenden diese entsprechend als Gateway. Anders als bei Einzel-IPs gelten dann Regeln für Subnetze, d.h. Netz- und Broadcast-IP können nicht genutzt werden.

Bei IPv6 ergeben sich durch das Routing des Subnetzes auf die Link-Local-Adresse viele Möglichkeiten zur weiteren Aufteilung des Subnetzes (/64 bis einschließlich /128), beispielsweise:

2a01:04f8:0061:20e1:0000:0000:0000:0000
                   │    │    │    │
                   │    │    │    └── /112-Subnet
                   │    │    │
                   │    │    └── /96-Subnet
                   │    │
                   │    └── /80-Subnet
                   │
                   └── /64-Subnet

Vor Weiterleitung ist sicherzustellen, dass Forwarding aktiviert ist:

sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1 net.ipv4.ip_forward=1

Es kann das gesammte Subnetz weitergeleitet werden (z.B. VPN):

ip route add 2001:db8:61:20e1::/64 dev tun0

Oder nur ein Teil:

ip route add 2001:db8:61:20e1::/80 dev br0

Aus einem Subnetz können auch eine oder mehrere Einzeladressen herausgelöst werden, während der Rest weitergeleitet wird. Man beachte dabei die Präfixlängen:

ip address add 2001:db8:61:20e1::2/128 dev eth0
ip address add 2001:db8:61:20e1::2/64 dev br0

Die Hosts an br0 geben als Gateway dann 2001:db8:61:20e1::2 an.

SLAAC (IPv6)

Weiterhin kann SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) in den angeschlossenen Hosts (br0) nutzen, indem auf dem Host `radvd` installiert wird. Dessen Konfiguration in /etc/radvd.conf erfordert, dass der Host wie beschrieben selbst eine Adresse aus 2001:db8:61:20e1:: auf der Bridge bzw. dem TAP-Device besitzt:

interface tap0
{
        AdvSendAdvert on;
        AdvManagedFlag off;
        AdvOtherConfigFlag off;
        prefix 2001:db8:61:20e1::/64
        {
                AdvOnLink on;
                AdvAutonomous on;
                AdvRouterAddr on;
        };
        RDNSS 2001:db8:0:a0a1::add:1010
              2001:db8:0:a102::add:9999
              2001:db8:0:a111::add:9898
        {
        };
};

So erhalten die Hosts an der Linux-Bridge automatisch Routen und Adressen aus dem Subnetz, daran zu erkennen, dass innerhalb der Hosts ebensolche zu sehen sind:

$ ip address
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 08:00:27:0a:c5:b2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet6 2001:db8:61:20e1:38ad:1001:7bff:a126/64 scope global temporary dynamic
       valid_lft 86272sec preferred_lft 14272sec
    inet6 2001:db8:61:20e1:a00:27ff:fe0a:c5b2/64 scope global dynamic
       valid_lft 86272sec preferred_lft 14272sec
    inet6 fe80::a00:27ff:fe0a:c5b2/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

(Hier zu sehen: Privacy-Adresse, SLAAC-Adresse des Netzes, und die RFC 4291-Link-Local-Adresse des Links.)

Nutzung mit Virtualisierung per Routed-Methode

Siehe auch: Kategorie:Virtualisierung

X-route.png

Bei der "Routed"-Methode wird auf dem Server ein neues Netzwerkinterface erstellt, an dem eine oder mehrere VMs angeschlossen sind. Der Server selbst fungiert als Router, daher der Name.

Der Vorteil der Routed-Methode ist, dass Traffic den Host durchläuft, was sowohl für Diagnosewerkzeuge (tcpdump, traceroute) hilfreich, und für den Betrieb einer Host-Firewall, die die Filterung für VMs vornimmt, auch notwendig ist.

Einige Virtualisierungslösungen erstellen pro Einheit ein Netzwerkinterface (wie Xen und LXC) und müssen ggf. an einen virtuellen Switch (z.B. per Bridge- oder TAP-Interface) gekoppelt werden.

  • Xen: Für jede domU taucht in der dom0 ein Interface vifM.N (leider mit dynamischen Nummern) auf. Diesen können dann entsprechend Adressbereiche zugewiesen werden. Alternativ können VIFs mittels Bridge-Interface zu einem Segment kombiniert werden; dies geht via `vif=['mac=00:16:3e:08:15:07,bridge=br0', ]`-Direktive in /etc/xen/vm/meingast.cfg).
  • VirtualBox: Gäste können einem Host-Only-Interface (oft vboxnet0 genannt) oder einem bereits bestehendem TAP-Interface zugewiesen werden. Alle an ein HO-/TAP-Interface angeschlossenen Clients befinden sich im selben Segment.
  • VMware Server/Workstation: Erstellen Sie mithilfe den VMware-Programmen ein Host-Only-Interface (z.B. vmnet1), und fügen Sie diesem Adressbereiche zu. Weisen Sie die VM(s) dem erstellten HO-Interface zu.
  • Linux Containers (LXC, systemd-nspawn, OpenVZ): Für jeden Container taucht im Parent ein Interface ve-… auf. Diesen können dann entsprechend Adressbereiche zugewiesen werden. Alternativ können VE-Interfaces zu/mit einem Bridge-Interface kombiniert werden.
  • QEMU: verwendet TAP direkt, ähnl. VirtualBox.

Nutzung mit Virtualisierung per Bridged-Methode

X-bridge.png

Mit der Bridged-Methode wird die Konfiguration bezeichnet, bei der eine virtuelle Maschine direkt mit dem Anschlussnetz verbunden ist wie ein physikalisches System. Die direkte Verbindung mit dem Anschlussnetz ist nur für Einzel-IPv4-Adressen möglich. Subnetze sind immer geroutet.

Vorteil der Bridged-Lösung ist, dass sich die Netzwerkkonfiguration in der Regel einfach(er) gestaltet, da keine Routing-Regeln bzw. Point-to-Point-Konfiguration notwendig ist. Nachteil ist, dass die MAC-Adresse des Gasts außerhalb des Hostsystems "sichtbar" wird, und dass der Host, der die Bridge betreibt, per Definition nicht in traceroutes auftaucht. Für jede Einzel-IPv4-Adresse ist eine virtuelle MAC-Adresse über den Hetzner Robot zu beantragen, und die IPv6 Subnetze müssen über diese neue MAC dann geroutet werden (auch dazu ein Icon im Robot neben dem Subnetz).

  • VMware ESX: ESX setzt eine Bridge an dem physikalischem Adapter an, an dem das ESX-Managementsystem hängt und an die weitere VMs gebunden werden können, so z.B. eine Router-VM, die das eigentliche Betriebssytem fährt. Im vSphere Center können dann virtuelle Switches definiert werden, die dann über weitere NICs der Router-VM zugänglich gemacht werden.
  • Auch die anderen Virtualisierungslösungen offerieren Nutzung im Bridged-Modus, wir möchten uns der Einfachheit halber aber auf die einfacherere Routed-Methode beschränken, da dort auch die Problembehandlung leichter fällt (z.B. mit mtr/traceroute). Nur ESX benötigt dringend den Bridged-Modus.
  • Die Nutzung des Bridged-Modus erfordert z.T. die sysctl-Funktion "net.ipv4.conf.default.proxy_arp=1" (z.B. bei Xen).

Einrichtung unter verschiedenen Distributionen

Xen
SUSE
Debian
Gentoo
CentOS
Proxmox VE
VMware ESXi



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