Chello StudentConnect an der TU Wien

Aufgrund der Diskussionen, die in letzter Zeit anlässlich der Performance von Chello StudentConnect aufgekommen sind, sollen in diesem Artikel neben der geschichtlichen Entwicklung die technische Ausstattung und die Anbindung dieses Services ausführlich dargestellt werden.

Geschichtliches

• E-Mail und News-Service-Infrastruktur, sowie etwaiger Web-Space wird von Seiten der TU Wien (bzw. deren Institute) zur Verfügung gestellt.
• Die TU Wien verpflichtet sich, einen Proxy-Server zu betreiben, der den Bandbreitenkonsum für den globalen Internetzugriff über die externe Anbindung der TU Wien (ACOnet, siehe [8], und andere Provider) leitet (siehe [1], [3]). Dabei bleibt das Transfervolumen im Wesentlichen unbeschränkt, solange sich die Ziele der aufgebauten Verbindung im ACOnet befinden. Dies trifft im Speziellen auch für die über den Proxy-Server aufgebauten Verbindungen zu.

Bereits Ende 1998 zeigten sich verhältnismäßig grobe Schwankungen in der Verbindungsqualität zwischen dem Chello-Netzwerk und der TU, die eine vernünftige Verwendung der TU-Ressourcen stark beeinträchtigte. Zur Verbesserung wurde eine möglichst direkte Verbindung aus dem Chello-Netz zur TU Wien realisiert. Im Bereich des an der Universität Wien ansässigen VIX (Vienna Internet eXchange, [9]) wurde vom dort einmündenden Chello-Netz eine Direktverbindung zur TU Wien geschaltet, die dann vorerst qualitativ das hielt, was von per Kabelanbindung versorgten Benutzern erwartet wurde.

Die Kapazität der Direktverbindung ist mit 10 MBit/s (jeweils beide Richtungen) ausgelegt und hat bis heute bei gleichbleibender Konfiguration keinen Engpass hervorgerufen. Ebensowenig war in diesem Zeitraum die Verbindung durch nennenswerte Fehlerzustände beeinträchtigt (siehe [7]).

Im Laufe des Jahres 1999 wurde die ehemalige Telekabel Ges.m.b.H. in den international agierenden UPC (United Pan-Europe Communications, http://www.chello.com/) Konzern eingegliedert (der sich UPC Telekabel nennt), der mit der Chello Broadband Gesellschaft einen international vertretenen Backbone-Betreiber vorweisen kann (siehe [4]). Das bis dahin als TeleWeb vermarktete Produkt der Internetzugangs über Kabelanschluss wurde nun unter dem Namen "Chello" verbreitet. Das ließ zwar Vorteile für die internationale Anbindung erhoffen, stellte aber für normale StudentConnect Kunden der TU Wien - sofern sie die Dienste des Proxy-Services nutzen - kein qualitätssteigerndes Moment dar. Die in Österreich vorherrschenden Verhältnisse nahmen leider auch in Bezug auf die TU Wien immer negativere Ausmaße an (siehe auch [5, 6]).

Massive Ausfälle, z. B. in ganzen Bereichen von Wien in Tagesausmaßen, Server-Ausfälle und -Beeinträchtigungen über Wochen andauernd, waren nur ein Aspekt, der die TU Wien betraf und vor allem den StudentConnect-Benutzern das Leben erschwerte. Zum anderen Teil war seitens des ZID ein erhöhter Betreuungsaufwand notwendig geworden, um die Folgen der immer häufiger auftretenden Mängel im Installations- und Servicebereich von Telekabel zu klären.

Erst mit Frühling 2000 stabilisierte sich die Situation hinsichtlich der Serverausstattung für Services und die Gebietsversorgung innerhalb des Chello-Netzes.

Der weitere Anstieg des Telekabelkundenstammes erhöhte auch das Transferaufkommen immens, was sich nach und nach in der zunehmenden Belegung der verfügbaren Chello-seitigen Bandbreitenkapazität der Chello-TU-Direktanbindung auswirkte.

Die TU Wien reagierte auf das gesteigerte Transferaufkommen durch die Auslagerung des Proxy-Services am 11. 8. 2000 auf eine eigenständige Servermaschine, wo alle Ressourcen ausschließlich der Proxy-Funktionalität zur Verfügung stehen. Damit wurde auch der mittlerweile schon recht stark belastete Info-Server, der unter anderem die TU Wien Home-Page anbietet, wesentlich entlastet. Weiters wurde der Proxy-Server innerhalb des TUNET peripherer positioniert, sodass die vorwiegend nach außen führenden Verbindungen nun nicht mehr durch das gesamte TUNET verlaufen.

Im Zuge diverser Security-Maßnahmen (Portsperren bei den Kundenanschlüssen) seitens Chello kam es am 6. 9. 2000 zu einer unbeabsichtigten Blockierung des Zugangs zum Proxy-Server der TU Wien mit Auswirkung auf alle Chello-Anschlüsse. Diese etwas vorschnellen Maßnahmen, gegen die der ZID auch protestierte, wurden vorerst durch die dedizierte Freischaltung des Proxy-Servers entschärft und später vollständig fallengelassen.

Im Laufe der Proxy-Server-Existenz für die Chello-Anbindung waren immer wieder Unregelmäßigkeiten im Betrieb aufgetreten, welche ihren Ursprung in der Referenzimplentierung des SOCKS-Server von NEC hatten. Die recht starke Frequentierung des Proxy-Servers an der TU Wien brachte gänzlich neu, scheinbar ungetestet gebliebene Lastzustände zu Tage. Die im Frühling des Jahres 2000 installierte und damals aktuelle Version des NEC SOCKS-Referenz-Servers [11] brachte wiederum neue Probleme mit sich, die zuerst nur mit einem Workaround gemildert und seit kurzem durch einen am ZID entwickelten Patch endgültig beseitigt werden konnten.

Technisches

Die Direktverbindung ist mit einer Bandbreite von 10 MBit/s (full duplex) ausgelegt und ist bis heute noch nicht an ihre Kapazitätsgrenzen gestoßen (siehe [7]). Ein wesentlich kritischerer Punkt ist die Einmündung des Chello-Netzes in den Bereich des VIX, wo die dort verfügbare Bandbreite Chellos auf EBONE, VIX und Direktverbindungen zu den diversen Universitäten, im speziellen auch zur TU aufgeteilt wird. Die exakte Aufteilung mit den Eigenschaften, wie sie Chello vorgibt, ist nicht völlig klar, aber in groben Zügen bekannt. Der Anteil für die Uni-Direktverbindungen ist dabei so gering, dass bei gleichzeitiger Benützung durch mehrere Universitäten die von der TU Wien bereitgestellte Bandbreite über die Direktverbindung (10 MBit/s) nie ausgelastet werden konnte. Diese Chello-seitige Einschränkung gab in der jüngeren Vergangenheit auch immer wieder Anlass zur Kritik [10], wobei festzuhalten wäre, dass die TU Wien hier keinen ausschlaggebenden Einfluss hat. Ebenso ist das VIX in keiner Weise an dieser Situation beteiligt, da die Direktverbindung zur TU Wien nicht über den VIX-Verteiler verläuft, sondern nur am VIX-Standort mit dem Chello-Netz zusammentrifft.

Von der technischen Abteilung Chellos wurde eine baldige Kapazitätsaufstockung der Anbindung in Aussicht gestellt, die vermutlich zu einem - bis jetzt noch nicht bekannten - Ausmaß auch den Universitätsverbindungen zugute kommen wird. Der Weg vom Chello-Netz zum Internet lässt sich nur durch die Verwendung des Proxy-Servers steuern und ist sonst fest vorgegeben:

• Ohne Proxy-Server wird die Chello-eigene Anbindung ans Internet (EBONE oder was auch immer) herangezogen. Ziele des ACOnets lassen sich über das Peering am VIX erreichen, mit Ausnahme der TU Wien, die über die Direktverbindung erreicht wird.
• Mit dem Proxy-Server (in der für Browser üblichen Autokonfiguration, [2]) führen alle nicht ins Chello-Netz oder ACOnet gehenden Verbindungen zuerst zum Proxy-Server, der über die Direktverbindung TU Wien erreicht wird. Der Proxy-Server stellt schlussendlich die Verbindung zum eigentlichen Ziel über die externe Anbindung der TU Wien her.

• Als Proxy-Protokoll steht SOCKS Version 4 und Version 5 zur Verfügung, siehe [11]. Client-Programme müssen entweder von sich aus dieses Protokoll unterstützen oder die Netzwerkschicht des Betriebssystems wird durch eine "socksified" Variante ersetzt bzw. ergänzt, die den SOCKS-Zugriff einem Clientprogramm völlig transparent erscheinen lässt.
• Es werden nur TCP Protokolle zugelassen - UDP Verkehr wird nicht zugelassen.
• ICMP Verkehr (ping etc.) geht grundsätzlich nicht über den Proxy-Server (obgleich im SOCKS-Protokoll ein Ping Mechanismus vorgesehen ist, aber hier nicht zur Anwendung kommt).
• Es werden nur die gängigen Services durchgelassen (z. B. HTTP, HTTPS, FTP, POP, IMAP, SMTP etc.). Eine genaue Auflistung ist in [2] angegeben. Nicht unterstützte Protokolle müssen gegebenenfalls über die kontingentierte proxy-lose Verbindung aufgebaut werden.

Referenzen