Кластеризация и отказоустойчивость

Кластер конфигурации

Ряд параметров уникален для каждого из узлов кластера. К уникальным относятся параметры:

• Log Analyzer,

• диагностики,

• интерфейсов,

• шлюзов,

• DHCP,

• маршрутов,

• OSPF,

• BGP.

Чтобы создать кластер конфигурации:

1. Выполните первоначальную настройку на первом узле кластера.

2. Настройте на первом узле кластера зону, через интерфейсы которой будет выполняться репликация кластера: в разделе Настройки ➜ Сеть ➜ Зоны создайте выделенную зону для репликации кластера или используйте существующую (Cluster). В параметрах зоны в блоке Контроль доступа разрешите сервисы Консоль администрирования и Кластер.

ВниманиеНе используйте для репликации зоны, интерфейсы которых подключены к недоверенным сетям, например к интернету.

3. Укажите IP-адрес, который будет использоваться для связи с другими узлами кластера: в разделе Настройки ➜ UserGate ➜ Управление устройством ➜ Кластер конфигурации выберите текущий узел кластера, нажмите Редактировать и укажите IP-адрес интерфейса, входящего в зону, настроенную на шаге 2.

4. В блоке Кластер конфигурации нажмите Сгенерировать секретный код и скопируйте полученный код в буфер обмена. Код необходим для одноразовой авторизации второго узла при его добавлении в кластер.

5. Подключитесь к веб-консоли второго узла кластер, выберите язык установки. Укажите интерфейс, который будет использован для подключения к первому узлу кластера, и назначьте ему IP-адрес. Оба узла кластера должны находиться в одной подсети. Например, интерфейсам eth2 обоих узлов могут быть назначены IP-адреса 192.168.100.5/24 и 192.168.100.6/24. В противном случае необходимо указать IP-адрес шлюза, через который будет доступен первый узел кластера. 

Укажите IP-адрес первого узла, настроенный на шаге 3, вставьте секретный код и нажмите Подключить. Если IP-адреса кластера, настроенные на шаге 2, назначены корректно, то второй узел будет добавлен в кластер и все параметры первого кластера реплицируются на второй.

Состояние узлов кластера конфигурации можно определить по цветовой индикации напротив названия узла UserGate в разделе Настройки ➜ UserGate ➜ Управление устройством ➜ Кластер конфигурации:

• Зеленый: узел доступен.

• Желтый: происходит синхронизация между узлами кластера конфигурации.

• Красный: связь с узлом потеряна, узел недоступен.

6. В веб-консоли второго узла кластера в разделе Настройки ➜ Сеть ➜ Интерфейсы назначьте каждому интерфейсу корректную зону. Зоны и их параметры получены в результате репликации данных с первого узла кластера.

7. Настройте шлюзы, маршруты, параметры OSPF, BGP, индивидуальные для каждого из узлов.

До четырех узлов кластера конфигурации можно объединить в отказоустойчивый кластер. Самих кластеров отказоустойчивости может быть несколько, например в кластер конфигурации добавлены узлы A, B, C и D на основе которых будет создано два кластера отказоустойчивости — A-B и C-D.

Поддерживаются два режима кластера отказоустойчивости — активный-активный и активный-пассивный. Состояние узлов кластера можно определить по цвету индикатора около названия узла DCFW в разделе Настройки ➜ UserGate ➜ Управление устройством ➜ Кластеры отказоустойчивости:

• Нет цветового индикатора: узел кластера доступен.

• Жетый: кластер отказоустойчивости не запущен на узле.

• Красный: нет связи с соседними узлами конфигурации.

Кластер отказоустойчивости «активный-пассивный»

В режиме активный-пассивный один из узлов выступает в роли мастер-узла, обрабатывающего трафик, а остальные — в качестве резервных. На каждом из узлов кластера выбираются сетевые интерфейсы, которым администратор назначает виртуальные IP-адреса. Между этими интерфейсами передаются VRRP-объявления (ADVERTISEMENT) — сообщения, с помощью которых узлы обмениваются информацией о своем состоянии.

При переходе роли мастер на резервный сервер на него переносятся все виртуальные IP-адреса всех кластерных интерфейсов. Безусловный переход роли происходит при следующих событиях:

• Резервный узел не получает подтверждения о том, что главный узел находится в сети (таймеры: Adver — 1 сек, MasterDown — 3 сек), например если он выключен или отсутствует сетевая доступность узлов.

• На узле настроена проверка доступа в интернет (смотрите раздел «Настройка шлюзов»), и доступ в интернет отсутствует через все имеющиеся шлюзы.

  Если узел, указанный в свойствах проверки сети, недоступен на всех узлах кластера, то кластер отказоустойчивости будет отключен.

• Сбой в работе ПО UserGate.

Отключение одного или нескольких сетевых интерфейсов, на которых назначены виртуальные IP-адреса понижает приоритет узла, но не обязательно приведет к изменению его роли. Переход на резервный узел произойдет, если приоритет резервного узла окажется выше, чем мастер-узла. По умолчанию приоритет узла, назначенный мастер-узлу, равен 250, приоритет резервного узла — 249. Приоритет узла уменьшается на 2 для каждого кластерного интерфейса, у которого отсутствует физическое подключение к сети. Соответственно, для кластера отказоустойчивости, состоящего из двух узлов, при пропадании физического подключения к сети одного интерфейса на мастер-узле, роль мастера переместится на резервный узел, если на резервном узле все кластерные интерфейсы подключены к сети (приоритет мастер-узла будет равен 248, приоритет резервного — 249). При восстановлении физического подключения на первоначальном мастер-узле роль мастера вернется обратно на него, поскольку его приоритет вернется в значение 250 (справедливо для случая, когда виртуальные адреса сконфигурированы на двух и более интерфейсах; если на одном, то роль мастера не возвращается).

Отключение одного или нескольких кластерных сетевых интерфейсов на резервном узле понижает приоритет узла, тем не менее этот резервный узел может стать мастер-узлом при безусловном переходе роли или в случае, когда приоритет мастер-узла станет меньше, чем приоритет резервного узла.

Ниже представлен пример сетевой диаграммы отказоустойчивого кластера в режиме активный-пассивный. Интерфейсы настроены следующим образом:

• Зона Trusted: IP1, IP2, IP3, IP4 и IP cluster (Trusted).

• Зона Untrusted: IP5, IP6, IP7, IP8 и IP cluster (Untrusted).

• Зона Cluster: IP9, IP10, IP11, IP12, IP13, IP14. Интерфейсы в зоне Cluster используются для репликации параметров.

Оба кластерных IP-адреса находятся на узле UG1. Если узел UG1 становится недоступным, то оба кластерных IP-адреса перейдут на следующий сервер, который станет мастер-сервером, например на UG2.

Кластер отказоустойчивости «активный-активный»

В режиме Актив-Актив один из серверов выступает в роли Мастер-узла, распределяющего трафик на все остальные узлы кластера. На каждом из узлов кластера выбираются сетевые интерфейсы, которым администратор назначает виртуальные IP-адреса. Между этими интерфейсами передаются VRRP-объявления (ADVERTISEMENT) — сообщения, с помощью которых узлы обмениваются информацией о своем состоянии.

Виртуальные IP-адреса всегда находятся на интерфейсах Мастер-узла, поэтому Мастер-узел получает ARP-запросы клиентов и отвечает на них, последовательно отдавая MAC-адреса всех узлов отказоустойчивого кластера, обеспечивая равномерное распределение трафика на все узлы кластера, учитывая при этом необходимость неразрывности пользовательских сессий.

При переходе роли мастер на резервный сервер на него переносятся все виртуальные IP-адреса всех кластерных интерфейсов. Безусловный переход роли происходит при следующих событиях:

• Запасной сервер не получает подтверждения о том, что главный узел находится в сети(Таймеры: Adver - 1сек, MasterDown - 3сек), например, если он выключен или отсутствует сетевая доступность узлов.

• На узле настроена проверка доступа в интернет (смотрите раздел Настройка шлюзов), и доступ в интернет отсутствует через все имеющиеся шлюзы.

• Сбой в работе ПО DCFW.

Отключение одного или нескольких сетевых интерфейсов мастер-узла, на которых назначены виртуальные IP-адреса, понижает приоритет узла, но не обязательно приведет к изменению роли сервера. Переход на запасной узел произойдет, если приоритет запасного узла окажется выше, чем мастер-узла. По умолчанию приоритет узла, назначенный мастер-узлу, равен 250, приоритет резервного узла равен 249. Приоритет узла уменьшается на 2 для каждого кластерного интерфейса, у которого отсутствует физическое подключение к сети. Соответственно, для кластера отказоустойчивости, состоящего из двух узлов, при пропадании физического подключения к сети одного интерфейса на мастер-узле, роль мастера переместится на запасной сервер, если на запасном сервере все кластерные интерфейсы подключены к сети (приоритет мастер-сервера будет равен 248, приоритет резервного — 249). При восстановлении физического подключения на первоначальном мастер-узле роль мастера вернется обратно на него, поскольку его приоритет вернется в значение 250.

Отключение одного или нескольких кластерных сетевых интерфейсов на запасном узле, понижает приоритет узла, а также исключает данный узел из балансировки трафика. Тем не менее данный запасной узел может стать мастер-узлом при безусловном переходе роли, или в случае, когда приоритет мастер узла станет меньше, чем приоритет данного запасного узла.

Ниже представлен пример сетевой диаграммы отказоустойчивого кластера в режиме Актив-Актив. Интерфейсы настроены следующим образом:

• Зона Trusted: IP1, IP2, IP3, IP4 и IP cluster (Trusted).

• Зона Untrusted: IP5, IP6, IP7, IP8 и IP cluster (Untrusted).

• Зона Cluster: IP9, IP10, IP11, IP12, IP13, IP14. Интерфейсы в зоне Cluster используются для репликации настроек.

Оба кластерных IP-адреса находятся на узле UG1. Если узел UG1 становится недоступным, то оба кластерных IP-адреса перейдут на следующий сервер, который станет мастер сервером, например, UG2.

Отказоустойчивый кластер в режиме Актив-Актив

Для создания отказоустойчивого кластера необходимо выполнить следующие шаги:

Параметры отказоустойчивого кластера: