Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 01/2013
© froodmat, photocase.com

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Zero Configuration Networking

In Eigenregie vernetzt

Linux-Rechner lassen sich auch ohne externen DHCP- und DNS-Server automatisch vernetzen. Dieser Artikel fasst den aktuellen Stand zu Avahi und Zero Configuration Networking mit IPv4 und IPv6 zusammen.

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Ein Computer muss ans lokale Netz, sonst ist er so gut wie nutzlos. Für LANs ohne DHCP-Server brachte bereits Version 4 des Internet Protocol einen Mechanismus zum automatischen Konfigurieren der Netzwerkadressen mit. Er reserviert den Block 169.254.0.0/16 für die so genannten Link-Local-Adressen (IPv4LL). Aus diesem Bereich wählt ein Host eine zufällige Adresse und stellt mittels ARP-Proben sicher, dass sie nicht bereits vergeben ist [1]. IPv6 geht ganz ähnlich vor und verwendet dabei den Adressenbereich fe80::/10 [2].

Namensauflösung

Damit sind in einem lokalen Netzwerk die Rechner zwar per IP-Adresse erreichbar, aber nicht per Namen. Das lässt sich mit einem alternativen Nameservice nachrüsten, den ursprünglich Apple bei der IETF einbrachte: Multicast DNS (MDNS, [3]) arbeitet ähnlich wie der herkömmliche Nameservice, jedoch über Multicast. Dabei speichert jeder teilnehmende Computer DNS-Records und tritt der Multicast-Gruppe bei.

Möchte ein Client einen Namen auflösen, schickt er seine Anfrage bei IPv4 an die Multicast-Adresse 224.0.0.251, bei IPv6 an ff02::fb. Ein Rechner mit dem passenden Record liefert die Antwort. In diesem System tragen alle Rechnernamen die En-dung ».local« .

Seine Ergänzung findet dieser Mechanismus im Service Discovery (DNS-SD, [4]). Hierbei publizieren die Hosts Informationen über die Dienste, die sie anbieten. Sie nutzen dazu bestehende Standard-Datentypen des DNS wie die SRV-, TXT- und PTR-Einträge. Clients können erfragen, wer im lokalen Netzwerk etwa Druckdienste oder Instant Messaging anbietet, und erhalten aus dem DNS Hostadressen sowie Zusatzinformationen.

Das Zusammenspiel von Link-Local-Adressen, MDNS und Service Discovery hat die IETF unter dem Namen Zeroconf Networking spezifiziert [5]. Dessen Umsetzung durch Apple heißt Bonjour (anfangs Rendezvous), die Open-Source-Implementierung von Lennart Poettering und Trent Lloyd nennt sich Avahi [6]. Sie unterstützt mittlerweile Link-Local-Adressen sowohl unter IPv4 als auch unter IPv6. Standardmäßig ist die Version 6 aber deaktiviert, weil die meisten lokalen Netzwerke IPv4 verwenden.

Die Software besteht sämtliche Kompatibilitätstests zu Apples Bonjour. Da es die Apple-Implementierung auch für Windows-Rechner gibt [7], kann man Zero Configuration Networking in heterogenen Netzwerken nutzen.

Die Avahi-Bibliotheken sind in zahlreichen Anwendungen im Einsatz, von Netzwerkbrowsern für Gnome und KDE bis zu Chatprogrammen und Musikplayern. Eine Übersicht und Installationshinweise bietet unter anderem eine Seite im Ubuntu-Users-Wiki [8].

DHCP überall

Für zu Hause oder ein Ad-hoc-Netzwerk kann Avahi eine praktische Lösung sein. Admins in professionellen Umgebungen setzen dagegen lieber einen DHCP-Server ein. Neben Adressen und der DNS-Konfiguration kann dieser nämlich noch Informationen über den NTP-Server oder einen PXE-Bootserver übermitteln. Zudem steckt in fast jedem Heimnetzwerk ein DHCP-Server, weil er bereits im DSL-Router integriert ist.

Infos

  1. "Internet Protocol Version 4 Link-Local Addresses": http://www.ietf.org/rfc/rfc3927.txt
  2. "Stateless Automatic Autoconfiguration, SLAAC": http://www.faqs.org/rfcs/rfc4862.html
  3. Multicast DNS (MDNS): http://www.multicastdns.org
  4. DNS Service Discovery (DNS-SD): http://www.dns-sd.org
  5. Zeroconf Networking: http://www.zeroconf.org
  6. Avahi: http://www.avahi.org
  7. Apple Bonjour for Windows: http://support.apple.com/kb/DL999
  8. Installationsanleitung für Ubuntu: http://wiki.ubuntuusers.de/Avahi

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