Verhalten mehrerer Adapter im selben Netzwerk erwartet wird

Zusammenfassung

Wenn Sie einen Windows-basierten Computer konfigurieren, der über mehr als einen Netzwerkadapter im selben physischen Netzwerk und Protokollsubnetz verfügt, können unerwartete Ergebnisse auftreten. In diesem Artikel wird das erwartete Verhalten dieser Art von nicht standardmäßiger Konfiguration beschrieben. 

Weitere Informationen

Nehmen Sie folgendes Szenario an:

  • Sie verfügen über einen funktionierenden Computer, auf dem Windows installiert ist.
  • Zwei Netzwerkadapter sind mit demselben physischen Netzwerk oder Hub verbunden.
  • TCP/IP wird als Netzwerkprotokoll installiert.
  • Die Adapteradressen im gleichen Subnetz sind 192.168.0.1 und 192.168.0.2.
  • Ein Client im Netzwerk verwendet die Adresse 192.168.0.119.

In diesem Szenario können Sie davon ausgehen, dass die beiden Adapter im selben physischen Netzwerk und Protokollsubnetz einen Lastenausgleich durchführen. Definitionsgemäß kann jedoch nur ein Adapter gleichzeitig im Netzwerk in der Ethernet-Netzwerktopologie kommunizieren. Daher können beide Adapter nicht gleichzeitig übertragen werden und müssen warten, wenn ein anderes Gerät im Netzwerk übertragen wird. Darüber hinaus müssen Broadcastnachrichten von jedem Adapter verarbeitet werden, da beide im selben Netzwerk lauschen. Diese Konfiguration erfordert einen erheblichen Mehraufwand, wobei protokollbezogene Probleme ausgeschlossen sind. Diese Konfiguration bietet keine gute Methode zum Bereitstellen eines redundanten Netzwerkadapters für dasselbe Netzwerk. 

Beachten Sie Windows Server 2012 einen neuen Funktionsaufruf SMB Multichannel enthält. SMB Multichannel ist Teil des SMB 3.0-Protokolls und ermöglicht Es Servern, mehrere Netzwerkverbindungen gleichzeitig zu verwenden. Weitere Informationen zu SMB Multichannel finden Sie unter Die Grundlagen von SMB Multichannel, einem Feature von Windows Server 2012 und SMB 3.0.

Beachten Sie Windows Server 2012 Server nicht mehrere Netzwerkverbindungen gleichzeitig verwenden können, wenn das Netzwerk mithilfe von CSMA/CD konfiguriert ist.

Angenommen, der Server muss ein Paket mithilfe des TCP/IP-Protokolls an einen Client senden, dessen Adresse 192.168.0.119 ist. Diese Adresse befindet sich im lokalen Subnetz. Daher muss kein Gateway verwendet werden, um den Client zu erreichen. Der Protokollstapel verwendet die erste Route, die er in der lokalen Routingtabelle findet. In der Regel ist dies der erste Adapter, der installiert wurde. In diesem Fall ist dieser Adapter 192.168.0.1. Wenn die Übertragung fehlschlägt, können spätere Wiederholungen denselben Adapter gemäß dem Eintrag verwenden, der sich in der Routingtabelle befindet. 

Wenn das Netzwerkkabel für den Adapter 192.168.0.1 ausfällt, muss die Route nicht unbedingt aus der Routingtabelle entfernt werden. Daher kann der zweite Adapter immer noch nicht verwendet werden. 

Eine weitere zu berücksichtigende Sache ist, dass einige Netzwerkanwendungen an bestimmte Adapter im System gebunden sind. Wenn eine Netzwerkanwendung speziell an den zweiten Adapter gebunden werden soll, wird anwendungsbezogener Datenverkehr, der von Clients auf dem ersten Adapter empfangen wurde, möglicherweise von der Anwendung ignoriert. Dies kann durch die NetBIOS-Namensregistrierung im Netzwerk verursacht werden. Wenn der Adapter, an den die Anwendung gebunden ist, fehlschlägt, schlägt die Anwendung möglicherweise fehl, wenn sie den anderen Adapter nicht verwendet.  

Diese Art der Konfiguration ist in der Regel nicht hilfreich, es sei denn, Anwendungen verlangen dies ausdrücklich. Einige Hersteller stellen fehlertolerante Netzwerkadapter her, um sich vor einem Single Point of Failure zu schützen. Diese Adapter ermöglichen es, dass zwei Adapter auf demselben Server enthalten sind, aber nur ein Adapter gleichzeitig verwendet werden kann. Wenn der primäre Adapter ausfällt, deaktiviert der Treiber den ersten Karte und aktiviert den zweiten mit derselben Adresskonfiguration. Das Ergebnis ist ein relativ nahtloser Übergang zum alternativen Adapter. Dies ist die bevorzugte Methode zum Schutz vor einem einzelnen Netzwerkadapter als Single Point of Failure.

Windows Server Failoverclustering

Windows Server Failoverclustering verwendet keine zusätzlichen Adapter im selben Netzwerk und basiert auf vorhandenen Features des TCP/IP-Protokolls. Wenn ein Adapterfehler auftritt, versucht die Software nicht automatisch, IP-Adressressourcenadressen auf dem anderen Adapter zu registrieren. Wenn Sie einen einzelnen Netzwerkadapter als Single Point of Failure vermeiden möchten, konfigurieren Sie die Netzwerkadapter so, dass sie sich in verschiedenen logischen Subnetzen befinden. Oder verwenden Sie NIC-Teaming, um die mehreren physischen Adapter in einem einzigen logischen Adapter zu kombinieren (wie weiter oben in diesem Artikel erwähnt).

Die vorherigen Informationen gelten für die Übertragungsroute. Die Route zum Subnetz verwendet die höchste numerische IP-Adresse innerhalb des Subnetzes. Angenommen, zwei Adapter mit den IP-Adressen 192.168.0.1 und 192.168.0.2 und gehen davon aus, dass 192.168.0.1 zuerst installiert wurde. In dieser Situation werden die folgenden Routen erstellt:
   192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.1 192.168.0.1
   192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.2 192.168.0.2
   192.255.255.255 255.255.255.255 192.168.0.1 192.168.0.1
   255.255.255.255 255.255.255.255 192.168.0.1 192.168.0.1