🌻 ⏮️ 🍓 互联网通道的真实汇总-OpenMPTCPRouter 🤒 👩🏽‍⚖️ 🛎️

是否可以将多个Internet通道组合成一个通道？关于此主题有很多误解和神话，即使是有经验的网络工程师也常常不知道这是可能的。在大多数情况下，链路聚合被错误地称为NAT或故障转移。但是实际求和允许在所有Internet通道 （例如，视频广播） 上同时启动一个TCP连接 ，以便在任何Internet通道断开时，广播都不会中断。

存在用于视频广播的昂贵的商业解决方案，但是这种设备花费了很多千金。本文介绍了免费的开放包OpenMPTCPRouter的配置，并分析了有关信道聚合的流行神话。

渠道总结神话

有许多支持多WAN功能的家用路由器。有时制造商称这种渠道总和，这并非完全正确。许多网络人员认为，除了LACP和L2级别的求和之外，没有其他链路聚合存在。我经常听到，电信行业的人们通常不可能做到这一点。因此，我们将尝试了解流行的神话。

IP连接平衡

这是同时使用多个Internet渠道的最实惠和最受欢迎的方式。为简单起见，假设您有三个Internet提供商，每个Internet提供商都为您提供了网络中的真实IP地址。所有这些提供程序都连接到支持Multi-WAN的路由器。它可以是带有mwan3，mikrotik，ubiquiti软件包或任何其他家用路由器的OpenWRT，因为现在此选项并不罕见。

为了模拟这种情况，请想象提供者给了我们以下地址：

WAN1 — 11.11.11.11 WAN2 — 22.22.22.22 WAN2 — 33.33.33.33

也就是说，通过每个提供程序连接到远程example.com服务器，该远程服务器将看到三个独立的源ip客户端。平衡允许您分担通道上的负载，并同时使用所有这三个通道。为简单起见，假设我们在所有通道之间均分负载。结果，当客户打开一个站点上通常有三个图像的站点时，他会通过单独的提供程序上传每个图像。在站点方面，看起来像是来自三个不同IP的连接。

^{在连接级别进行平衡时，每个TCP连接都要经过一个单独的provider} 。

这种平衡模式通常会给用户带来麻烦。例如，许多站点将Cookie和令牌紧密地附加到客户端的IP地址，如果突然更改，则该请求将被拒绝或客户端在该站点上注销。这通常在具有严格用户会话规则的客户银行系统和其他站点上复制。这是一个简单的说明性示例：VK.com中的音乐文件仅具有与IP绑定的有效会话密钥，并且使用这种平衡的客户端通常不会播放音频，因为请求没有经过与会话绑定的提供者。

^{下载种子时，连接级别的平衡求和所有通道的带宽}

通过这种平衡，您可以在使用多个连接时获得Internet通道速度的总和。例如，如果三个提供者中的每个提供者的速度为100兆比特，那么在下载种子时，我们将获得300兆比特。因为洪流打开了许多连接，这些连接分布在所有提供商之间，并最终利用了整个渠道。

重要的是要理解，单个TCP连接将始终仅通过一个提供程序。也就是说，如果我们通过HTTP下载一个大文件，则将通过其中一个提供程序建立此连接，并且如果与此提供程序的连接中断，则下载也将中断。

^{一个连接将始终仅使用一个Internet通道}

对于视频广播来说是这样。如果将视频流传输到某种条件的Twitch，则IP连接级别的平衡不会带来任何特别的好处，因为视频流将在同一IP连接中进行广播。在这种情况下，如果WAN 3提供程序开始出现通信问题，例如数据包丢失或速度降低，您将无法立即切换到另一个提供程序。广播将必须停止并重新连接。

真通道求和

通道的实际总和使得可以立即通过所有提供者开始与条件Twitch的一个连接，以使得如果任何提供者断开，连接都不会断开。这是一个非常困难的任务，仍然没有最佳解决方案。许多人甚至不知道这是可能的！

从前面的插图中，我们记得有条件的Twitch服务器只能从一个源IP地址接收来自我们的视频流，这意味着它应该始终与我们保持不变，无论哪个提供商掉线，哪个提供商在工作。为此，我们需要一个汇总服务器，该服务器将终止所有连接并将它们合并为一个。

^{求和服务器将所有通道聚合到一个隧道中。} ^{所有连接均来自求和服务器的地址}

在此方案中，将使用所有提供程序，并且禁用任何提供程序都不会导致与Twitch服务器的通信中断。实际上，这是一个特殊的VPN隧道，在它的引擎盖下一次有多个Internet通道。这种方案的主要任务是获得最高质量的通信信道。如果问题从提供商之一开始出现，即丢包，增加的延迟，则这不会影响通信质量，因为负载将通过其他更好的可用渠道自动分配。

商业解决方案

长期以来，这个问题一直困扰着那些直播现场事件并且无法访问高质量Internet的人们。有多种商业解决方案可用于此类任务，例如，Teradek公司制造了这样的怪异路由器，其中插入了USB调制解调器包：

^{具有频道求和功能的视频广播路由器}

在此类设备中，通常具有通过HDMI或SDI捕获视频的能力。与路由器一起，出售对频道求和服务的订阅，以及处理视频流，对其进行转码和进一步中继。带有一套调制解调器的此类设备的价格从2k美元起，外加对该服务的单独订购。

有时看起来很吓人：

配置OpenMPTCPRouter

发明MP-TCP协议（MultiPath TCP）的目的是能够一次跨多个通道进行连接。例如，它支持iOS，并可以通过WiFi和蜂窝网络同时连接到远程服务器。重要的是要理解，这些连接不是两个单独的TCP连接，而只是在两个通道上立即建立的一个连接。为此，远程服务器也必须支持MPTCP。

OpenMPTCPRouter是一个开源路由器项目，可让您真正添加通道。作者声明该项目处于alpha状态，但已经可以使用。它由两部分组成-位于Internet上的汇总服务器和路由器，几个Internet提供商和客户端设备本身连接到它们：计算机，电话。作为自定义路由器，Raspberry Pi，某些WiFi路由器或常规计算机都可以起作用。有适合各种平台的现成组件，非常方便。

^{OpenMPTCPRouter的工作方式}

配置汇总服务器

求和服务器位于Internet上，并终止来自客户端路由器所有通道的连接。通过OpenMPTCPRouter访问Internet时，此服务器的IP地址将是外部地址。

对于此任务，我们将在Debian 10上使用VPS服务器。

汇总服务器要求：

MPTCP在OpenVZ虚拟化上不起作用
应该可以安装自己的Linux内核

通过执行单个命令来部署服务器。该脚本将安装具有mptcp支持和所有必要软件包的内核。安装脚本可用于Ubuntu和Debian。

 wget -O - http://www.openmptcprouter.com/server/debian10-x86_64.sh | sh

成功安装服务器的结果。

我们保存了密码，我们将需要它们来配置客户端路由器，然后重新启动。重要的是要记住，安装后，SSH将在端口65222上可用。重新启动后，您需要确保我们使用新内核启动

 uname -a Linux test-server.local 4.19.67-mptcp

我们在版本号旁边看到mptcp，这表示内核已正确安装。

设置客户端路由器

在项目站点上，可以为某些平台使用现成的程序集，例如Raspberry Pi，Banana Pi，Lynksys路由器和虚拟机。
openmptcprouter的这一部分基于OpenWRT，使用LuCI作为界面，这对曾经接触过OpenWRT的每个人都是熟悉的。该分发套件重约50MB！

作为测试平台，我将使用Raspberry Pi和几个具有不同操作员的USB调制解调器：MTS和Megaphone。我想，如何将图像写入SD卡无需说明。

最初，Raspberry Pi中的以太网端口被配置为具有静态IP地址192.168.100.1的局域网。为了不弄乱桌子上的电线，我将Raspberry Pi连接到了WiFi接入点，并在计算机的WiFi适配器上设置了静态地址192.168.100.2 。默认情况下，DHCP服务器未启用，因此您需要使用静态地址。

现在您可以转到Web界面192.168.100.1

首次登录时，系统会要求您设置root密码，SSH可以使用相同的密码。

在LAN设置中，您可以设置所需的子网并启用DHCP服务器。

我使用的调制解调器被定义为具有单独DHCP服务器的USB以太网接口，因此这需要安装其他软件包。该过程与在通常的OpenWRT中设置调制解调器相同，因此在此不再赘述。

接下来，您需要配置WAN接口。最初，在系统中创建了两个虚拟接口WAN1和WAN2。需要为它们分配一个物理设备，在我的情况下，这些是USB调制解调器接口的名称。

为了避免混淆接口名称，我建议您通过SSH连接来观看dmesg消息。

由于我的调制解调器本身充当路由器，并且它们本身具有DHCP服务器，因此我不得不更改其内部网络范围的设置并禁用DHCP服务器，因为最初两个调制解调器都从同一网络发出地址，这会引起冲突。

OpenMPTCPRouter要求WAN接口的地址是静态的，因此我们为子网设置了调制解调器，并在菜单系统→openmptcprouter→接口设置中对其进行了配置。在这里，您需要指定在安装汇总服务器期间获得的IP地址和服务器密钥。

如果成功安装，状态页上将出现类似的图片。可以看出，路由器能够到达求和服务器，并且两个通道都正常工作。

默认模式是shadowsocks + mptcp。这是包装所有连接的代理。最初，它被配置为仅处理TCP，但是您可以启用UDP。

如果状态页上没有错误，则可以认为该设置已完成。
对于某些提供程序，当mptcp标志在流量路由上被切断时，可能会出现这样的情况：

在这种情况下，您可以在不使用MPTCP的情况下使用其他操作模式，有关更多信息，请参见此处。

结论

OpenMPTCPRouter项目非常有趣且重要，因为这可能是解决通道求和问题的唯一开放式综合解决方案。其他所有内容都是紧密封闭且专有的，或者只是普通人无法处理的单独模块。在目前的开发阶段，该项目还很粗糙，文档非常差，许多事情根本没有描述。但是他仍然在工作。我希望它将继续发展，并且我们将获得能够正常使用组合通道的家用路由器。

互联网通道的真实汇总-OpenMPTCPRouter