STP028: Autokonfiguration

Schlüsseltechnologie

Wenn Sie diese Nachricht lesen, hat sich diese Folge automatisch in ihren Podcast-Player konfiguriert. Heute geht es darum, warum es heute nicht mehr so kompliziert ist, einen Computer oder ein Netzwerk einzurichten.

Shownotes

• Automatisierung: nach DIN V 19233 definiert als "das Ausrüsten einer Einrichtung, sodass sie ganz oder teilweise ohne Mitwirkung des Menschen bestimmungsgemäß arbeitet" (Quelle: Wikipedia)

  • Was heißt "bestimmungsgemäß"? (siehe 33C3-Motto "Works for me"; siehe ebenfalls "Overly-Clever-Syndrom")
  • heute feiern wir Autokonfiguration, die tatsächlich funktioniert
  • Autokonfiguration: automatisierte Führung eines neu entstehenden Systems in einen arbeitsfähigen Zustand

• Rückbezug zu STP020 (Bootstrap): Hardware-Erkennung während (und nach) dem Bootvorgang

  • früher: Betriebssysteme spezifisch für einzelne Computer-Modellreihen mit gleichartiger Hardware
  • heute: Betriebssysteme für ganze Kategorien von Computern, die oftmals vom Anwender selbst aus Komponenten zusammengestellt werden können
  • während des Bootvorgangs Abfrage der vorliegenden Hardware-Komponenten durch das Betriebssystem (siehe Xyrills Hardware-Upgrade)
  • nach dem Bootvorgang teilweise auch Neuerkennung möglich (Hotswap, USB, etc.)

• Ethernet

  • ausführliche Beschreibung siehe später; Grundprinzip: Netzwerk aus Switches, an denen die Endgeräte hängen
  • Autokonfiguration 1: früher separate Kabel für Verbindungen zu Switches (Patch-Kabel) und Direktverbindungen (Cross-Kabel), heute automatische Erkennung mittels Auto MDI-X
    • ähnlich dazu automatische Orientierungs-Erkennung in USB-C-Steckverbindungen
  • Autokonfiguration 2: früher Switches nicht in Schleifen verschaltbar (Broadcast-Stürme z.B. wegen ARP und DHCP)
  • heute automatische Bildung eines Spannbaumes für eindeutiges Routing von Frames

• apropos Ethernet: ARP (Address Resolution Protocol)

  • Identifikation im Internet (Layer 3-7) durch IP-Adressen, aber in lokalen Netzen (Layer 1-2) durch adapterspezifische MAC-Adressen
  • IP-Adressen können Computer sich im Prinzip auch einfach selber geben, grundsätzlich keine zentrale Vergabe
  • ARP: Welche MAC-Adresse gehört zur gewünschten IP-Adresse?
  • MAC-Adressen und ARP gibt's auch im WiFi...

• apropos Ethernet und WiFi: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

  • grundsätzlich Selbstwahl der IP möglich, aber man muss im richtigen Netzbereich sein und es darf keine Kollisionen geben
  • meist bessere Lösung: automatische IP-Vergabe durch eine zentrale Stelle (Clients können IP-Adressen für eine gewisse Zeit pachten)

• apropos DHCP: TFTP (Trivial File Transfer Protocol) -> per DHCP automatisches Ankündigen von verfügbaren Betriebssystem-Images, Abholen der Images über TFTP für Booten mit leerer Festplatte

  • siehe auch: Installieren von macOS auf Apple Macs mit leerer Festplatte via Internet Recovery

• IPv6 (Router Advertisement etc.) siehe RFC-Podcast

• Autokonfiguration im Cloud-Computing-Umfeld

  • virtuelle Maschinen in der Cloud werden aus Abbildern (Images) erzeugt und müssen sich dann an die Laufzeitumgebung (IP-Adressen, verfügbare Netzwerk-Festplatten, etc.) anpassen
  • von Cloud-Seite: Metadata-Service meist auf der magischen IP-Adresse 169.254.169.254 (siehe z.B. Dokumentation bei OpenStack)
  • von VM-Seite: Initialisierung mittels dieser Metadaten mit z.B. cloud-init