マルチホーミングとは、ホストまたはコンピュータネットワークを複数のネットワークに接続する手法のことです。これは、信頼性やパフォーマンスを向上させるために行われます。
一般的なホストネットワークやエンドユーザーネットワークは、1つのネットワークにしか接続されていません。複数のネットワークに接続することで信頼性が向上します。なぜなら、1つの接続が故障しても、残りの接続を介してパケットをルーティングできるからです。また、複数のネットワークに接続することでパフォーマンスも向上します。複数の接続を介してデータを同時に送受信できるため、スループットが向上し、宛先によっては、送信ネットワークを選択することでより効率的な経路を選択できる場合もあります。
バリエーション
マルチホーミングを実行する方法はいくつかあります。
クラシックなマルチホーミング
従来のマルチホーミングでは、[ 1 ] [ 2 ]ネットワークは複数のプロバイダに接続され、独自のアドレス範囲（通常はプロバイダ独立（PI）範囲）を使用します。ネットワークのエッジルータは、通常BGPなどの動的ルーティングプロトコルを使用してプロバイダと通信し、ネットワークのアドレス範囲をすべてのプロバイダに通知します。リンクのいずれかが故障した場合、動的ルーティングプロトコルは数秒または数分以内に故障を認識し、ホストに対して透過的にルーティングテーブルを再構成して残りのリンクを使用します。これは、このような切り替え時にも既存の TCP および UDP セッションが維持されることを意味します。
従来のマルチホーミングは、すべてのプロバイダが受け入れるアドレス空間、公開されている自律システム（AS）番号、および動的ルーティングプロトコルを使用する必要があるため、コストがかかります。マルチホームのアドレス空間は集約できないため、グローバルルーティングテーブルの肥大化につながる可能性があります。
複数の住所によるマルチホーミング
この方式では、ネットワークは複数のプロバイダに接続され、プロバイダごとに複数のアドレス範囲が割り当てられます。ホストにはプロバイダごとに複数のアドレスが割り当てられます。[ 3 ]
複数のアドレスを使用したマルチホーミングは、従来のマルチホーミングよりも安価で、プロバイダの協力なしに使用できます（たとえば、ホームネットワーク内）が、ルーティングを実行するために追加のテクノロジーが必要です。[ 4 ]
- 受信トラフィックの場合、ホストは複数のAレコードまたはAAAAレコードのDNSレコードに関連付けられている必要があり、これによりすべてのプロバイダからアクセス可能になります。
- 送信トラフィックについては、送信元固有ルーティングなどの技術を用いてパケットを正しいプロバイダ経由でルーティングする必要があり、ホスト側では適切な送信元アドレス選択ポリシーを実装する必要がある。
注意点
信頼性向上のためにマルチホーミングを使用する場合、単一障害点（SPOF）を排除するよう注意する必要があります。
- 上流接続：ネットワーク運用センターは、独立したプロバイダへの複数の上流リンクを備えている必要があります。さらに、すべての上流リンクが同時に損傷する可能性を低減するため、これらの上流リンクの物理的な位置は、バックホーなどの機械が誤ってすべての接続を同時に切断しないよう、十分に離れている必要があります。
- ルーター：ルーターとスイッチは、単一のネットワーク機器が特定のホストへのすべてのネットワークアクセスを制御しないように配置する必要があります。特に、複数のインターネットアップリンクがすべて単一のエッジルーターに集約されているケースは珍しくありません。このような構成では、複数のISPが使用されている場合でも、その単一のルーターが故障するとインターネットアップリンクが切断されてしまいます。
- ホストの接続性：信頼性の高いホストは、複数のネットワークインターフェースを介してネットワークに接続されている必要があり、各インターフェースはそれぞれ別のルーターまたはスイッチに接続されています。あるいは、より望ましい方法として、特定のホストの機能を複数のコンピューターに複製し、それぞれのコンピューターを異なるルーターまたはスイッチに接続することもできます。
- エンティティの参照：ホストはアクセス可能であるだけでなく、多くの場合、有用であるためには「参照」される必要もあります。ほとんどのサーバーの場合、これは特に、そのサーバーへの名前解決が正常に機能することを意味します。たとえば、単一の要素の障害によってユーザーがそのサーバーのDNS名を正しく解決できない場合、たとえ他の接続状態が維持されていても、サーバーは事実上アクセス不能になります。
マルチホーミングは、使用されるインターフェースとリンクの数を増やし、ルーティングの決定性を下げることで、ネットワーク管理を複雑にします。
実装
IPv4
IPv4では、従来型のマルチホーミングが主流の技術です。これには、ネットワークが独自のパブリックIPアドレス範囲とパブリックAS番号を持つ必要があります。
IPv4 では複数のアドレスによるマルチホーミングが実装されていますが、[ 5 ]ホストの実装ではインターフェースごとに複数のアドレスをうまく処理できないため、「仮想インターフェース」の使用が必要となるため、一般的には使用されていません。[ 6 ]また、複数のNATゲートウェイを使用して IPv4 のマルチホーミングを実装することも可能です。[ 7 ]
IPv6
IPv6でも、IPv4と同様に、プロバイダ独立アドレス空間（PI）[ 8 ]を使用して、従来のマルチホーミングを行うことができます。PIは、複数のプロバイダ間でトラフィックを分散するために使用できます。RIPEなどの一部の地域インターネットレジストリ（RIR）は、この目的のために特定のプレフィックスから/48を割り当て始めています。RIPEは、2001:678::/29から/48以下のIPv6プロバイダ独立アドレス空間を割り当てます。
IPv6では、複数のアドレスによるマルチホーミングが実装されています。[ 5 ] [ 9 ] 送信トラフィックの場合、ホスト側でプロトコルに依存しない（マルチパスTCP、SCTP、QUICなど）か、IPv6固有の（SHIM6など）サポートが必要です。
その他の解決策
- 自動再番号付け。[ 5 ] [ 10 ] 1 つのアップリンクがダウンすると、ネットワーク内のすべてのアドレスが新しい /48 サブネットに再番号付けされます。トラフィックを別の /48 サブネットにリダイレクトするには、DNS およびファイアウォール レコードを更新する必要があります。この再番号付けにより、稼働中の TCP および UDP セッションが切断されます。
- ロケーター/識別子分離プロトコル（LISP）
参考文献
- ↑ Iljitsch van Beijnum、「マルチホーミングとBGPに関する考察」、 2010年7月6日にオリジナルからアーカイブ済み
- ↑ Ciscoエンジニア (2025 年 5 月 7 日)。「2 つの異なるサービス プロバイダで BGP を設定する」。Cisco。2026年 2 月 27 日に取得。
{{cite web}}: CS1 maint: url-status (リンク) - ↑マルチホーム・マルチプロバイダ接続のためのスケーラブルなサポート。IETF。doi : 10.17487 / RFC2260。RFC 2260 。
- ↑マルチプレフィックス環境におけるデフォルトアドレス選択の問題記述: RFC 3484 デフォルトルールの運用上の問題。IETF。doi : 10.17487 / RFC5220。RFC 5220。
- 1 2 3 Matthieu Boutier; Juliusz Chroboczek (2015)、「ソース固有ルーティング」、Proc. IFIP Networking 2015、arXiv : 1403.0445、Bibcode : 2014arXiv1403.0445B
- ↑ Winter, Rolf; Faath, Michael; Ripke, Aneas (2016年3月21日). "シングルホームエンドシステム向けマルチパスTCPサポート" . IETF .
- ↑ベクトルルーティング(PDF)、2013年5月17日にオリジナル(PDF)からアーカイブ、 2012年1月7日に取得
- ↑ 「エンドユーザー組織向けプロバイダ非依存型（PI）IPv6割り当て」。2011年1月6日。
- ↑ Lamparter, David; Smirnov, Anton (2016 年 5 月 2 日). "宛先/送信元ルーティング" . IETF .
- ↑ Atkinson, Randall; Carpenter, Brian E.; Flinck, Hannu (2010 年 5 月). Renumbering Still Needs Work . IETF . doi : 10.17487/RFC5887 . RFC 5887 .
さらに読む
- Akella, A.、Maggs, B.、Seshan, S.、Shaikh, A.、Sitaraman, R. (2003)「マルチホーミングの測定に基づく分析」。2003年コンピュータ通信のアプリケーション、テクノロジー、アーキテクチャ、プロトコルに関する会議議事録。pp. 353–364。doi : 10.1145 /863955.863995。ISBN 1-58113-735-4. S2CID 1801040 .
- De Launois, C.; Bagnulo, M. (2006). "IPv6マルチホーミングへの道". IEEE Communications Surveys & Tutorials . 8 (2): 38–51 . doi : 10.1109/COMST.2006.315853 . S2CID 37377959 .
- Hau, T.、Burghardt, D.、Brenner, W. (2011) 「マルチホーミング、コンテンツ配信ネットワーク、インターネット接続市場」 Telecommunications Policy 35 ( 6): 532–542 . doi : 10.1016/j.telpol.2011.04.002 .
