Кластеризация и отказоустойчивость

ID статьи: 942
Последнее обновление: 02 окт, 2025
Documentation:
Product: NGFW
Version: 7.x
Technology: Clustering and HA

UserGate NGFW поддерживает следующие типы кластеров:

  • Кластер конфигурации. Узлы, объединенные в кластер конфигурации, поддерживают единые параметры фильтрации и обработки трафика в рамках кластера.

  • Кластер отказоустойчивости. До четырех узлов кластера конфигурации могут быть объединены в кластер отказоустойчивости, поддерживающий работу в режиме «активный — активный» или «активный — пассивный». Возможно собрать несколько кластеров отказоустойчивости.

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.

Внимание!Не 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 ЕщеСгенерировать 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 кластера, 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.

ПримечаниеПри вводе дополнительного узла в кластер конфигурации в явном виде указываются параметры интерфейса и шлюза для подключения к первому узлу. Тип присвоения IP-адреса этого интерфейса будет статическим.

Кластер отказоустойчивости «активный — пассивный»

До четырех узлов кластера конфигурации можно объединить в отказоустойчивый кластер. Самих кластеров отказоустойчивости может быть несколько, например в кластер конфигурации могут быть 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» или «активный — пассивный». Состояние узлов кластера можно определить по цвету индикатора около названия узла NGFW в разделе Настройки ➜ UserGate ➜ Управление устройством ➜ Кластеры отказоустойчивости:

  • Нет цветового индикатора: узел кластера доступен

  • Желтый: кластер отказоустойчивости не запущен на узле.

  • Красный: нет связи с соседними узлами конфигурации.

Отсутствие индикатора напротив названия узла говорит о доступности узла кластера.

В режиме «активный — пассивный» один из межсетевых экранов выступает в роли мастер-узла, обрабатывающего транзитный трафик пользователей, а остальные — в качестве резервных, которые находятся в состоянии готовности начать обработку трафика. 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.

ПримечаниеРежим «активный — пассивный» поддерживает синхронизацию пользовательских сессий — это обеспечивает прозрачное для пользователей переключение трафика с одного узла на другой, за исключением сессий, использующих прокси-сервер, например трафик HTTP(S).

При переходе главной роли 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 мастер-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 (см. раздел «Настройка шлюзов») и ни через один из шлюзов нет доступа в интернет.

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

  • Сбой в работе ПО UserGate NGFW.

Отключение одного или нескольких сетевых интерфейсов, на которые назначены виртуальные IP-адреса, понижает приоритет узла, но не обязательно приводит к изменению его роли. Переход на резервный узел произойдет, если приоритет резервного узла окажется выше, чем приоритет мастер-узла. По умолчанию приоритет узла, назначенный мастер-узлу, равен 250, приоритет резервного узла — 249. Приоритет узла уменьшается на 2 для каждого кластерного интерфейса, который физически не подключен к сети. Соответственно, если на кластере отказоустойчивости, состоящем из двух узлов, один из интерфейсов на мастер-узле будет физически отключен от сети, резервный узел станет мастером (при условии, что на резервном узле все кластерные интерфейсы подключены к сети). В таком случае приоритет мастер-узла будет равен 248, приоритет резервного — 249). При восстановлении физического подключения на первоначальном мастер-узле этот узел снова станет мастером, поскольку его приоритет вернется в значение 250 (справедливо для случая, когда виртуальные адреса сконфигурированы на двух и более интерфейсах; если на одном, то роль мастер-узла не возвращается).

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

ПримечаниеЕсли кластерные IP-адреса назначены VLAN-интерфейсам, отсутствие подключения на физическом интерфейсе будет трактоваться кластером отказоустойчивости как потеря соединения на всех VLAN-интерфейсах, созданных на этом физическом интерфейсе.
ПримечаниеДля уменьшения времени, требуемого сетевому оборудованию для перевода трафика на резервный узел при переключении, UserGate NGFW посылается служебное оповещение GARP (Gratuitous ARP), извещающее сетевое оборудование о смене MAC-адресов для всех виртуальных IP-адресов. Пакет GARP отсылается UserGate NGFW каждую минуту и при переходе роли мастера на резервный узел.

Ниже представлена 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 узел, который станет мастером, например на UG2.

Кластер отказоустойчивости в режиме «активный — пассивный»

Кластер отказоустойчивости «активный — активный»

В режиме «активный — активный» один из межсетевых экранов 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.

ПримечаниеБалансировка трафика будет работать только в одном широковещательном домене. Например, если для клиентов VIP-адрес будет шлюзом по умолчанию, балансировка трафика будет работать, так как разным клиентам будут поочередно отдаваться разные MAC-адреса узлов. Но в случае если между UserGate NGFW и клиентами находится маршрутизатор, балансировка работать не будет, так как ARP-запрос на VIP-адрес отправит только сам маршрутизатор и ему вернется MAC-адрес только одного из узлов, через который он и отправит весь трафик.
ПримечаниеРежим «активный — активный» поддерживает синхронизацию пользовательских сессий, что обеспечивает прозрачное для пользователей переключение трафика с одного узла на другой, за исключением сессий, использующих прокси-сервер, например трафик HTTP(S).

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

  • Резервный сервер не получает подтверждения о том, что мастер-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 (см. раздел «Настройка шлюзов») и ни через один из шлюзов нет доступа в интернет.

  • Сбой в работе ПО UserGate NGFW.

Отключение одного или нескольких сетевых интерфейсов, на которые назначены виртуальные IP-адреса, понижает приоритет узла, но не обязательно приводит к изменению его роли. Переход на резервный узел произойдет, если приоритет резервного узла окажется выше, чем приоритет мастер-узла. По умолчанию приоритет узла, назначенный мастер-узлу, равен 250, приоритет резервного узла — 249. Приоритет узла уменьшается на 2 для каждого кластерного интерфейса, который физически не подключен к сети. Соответственно, если на кластере отказоустойчивости, состоящем из двух узлов, один из интерфейсов на мастер-узле будет физически отключен от сети, резервный узел станет мастером (при условии, что на резервном узле все кластерные интерфейсы подключены к сети). В таком случае приоритет мастер-узла будет равен 248, приоритет резервного — 249). При восстановлении физического подключения на первоначальном мастер-узле этот узел снова станет мастером, поскольку его приоритет вернется в значение 250 (справедливо для случая, когда виртуальные адреса сконфигурированы на двух и более интерфейсах; если на одном, то роль мастер-узла не возвращается).

Отключение одного или нескольких кластерных сетевых интерфейсов на резервном узле, понижает приоритет узла, а также исключает этот узел из балансировки трафика. Тем не менее этот резервный узел может стать мастером при безусловном переходе роли или в случае, когда приоритет мастер-узла станет меньше, чем приоритет резервного узла.

ПримечаниеЕсли кластерные IP-адреса назначены VLAN-интерфейсам, отсутствие подключения на физическом интерфейсе будет трактоваться кластером отказоустойчивости как потеря соединения на всех VLAN-интерфейсах, созданных на данном физическом интерфейсе.
ПримечаниеДля уменьшения времени, требуемого сетевому оборудованию для перевода трафика на резервный узел при переключении, UserGate NGFW посылается служебное оповещение GARP (Gratuitous ARP), извещающее сетевое оборудование о смене MAC-адресов для всех виртуальных IP-адресов. В режиме «активный — активный» пакет GARP отсылается UserGate NGFW только при переходе роли мастер-узла на резервный узел.

Ниже представлен пример сетевой диаграммы отказоустойчивого кластера в режиме «активный — активный». 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 узел, который станет мастером, например на узел UG2.

Кластер отказоустойчивости в режиме «активный — активный»

ПримечаниеДля корректной обработки трафика необходимо, чтобы обратный трафик от сервера к клиенту вернулся через тот же узел UserGate NGFW, через который он был инициирован от клиента, то есть чтобы сессия пользователя всегда проходила через один и тот же узел кластера. Самое простое решение этой задачи – использование NAT, ведущего из сети клиента в сеть сервера (NAT из зоны Trusted в зону Untrusted).

Чтобы создать кластер отказоустойчивости:

1. Создайте кластер конфигурации (см. инструкцию выше).

2. В разделе Настройки ➜ Сеть ➜ Зоны разрешите сервис VRRP для всех зон, где планируется добавлять кластерный виртуальный IP-адрес (зоны Trusted и Untrusted на диаграммах выше).

3. Создайте кластер отказоустойчивости: в разделе Настройки ➜ UserGate ➜ Управление устройством ➜ Кластер отказоустойчивости нажмите Добавить и укажите параметры кластера отказоустойчивости.

4. Укажите виртуальный IP-адрес для узлов auth.captive, logout.captive, block.captive, ftpclient.captive. Если вы хотите использовать авторизацию с помощью captive-портала, необходимо, чтобы системные имена узлов auth.captive и logout.captive, которые используются процедурами авторизации в Captive, преобразовывались (resolve) в IP-адрес, назначенный в качестве кластерного виртуального адреса. Более детально эти параметры описаны в разделе «Общие настройки».

Ниже описаны параметры отказоустойчивого кластера:

Параметр

Описание

Включено

Включение и отключение кластера отказоустойчивости.

Название

Название кластера отказоустойчивости.

Описание

Описание кластера отказоустойчивости.

Режим кластера

Режим кластера отказоустойчивости:

  • Актив-Актив — нагрузка распределяется на все узлы кластера.

  • Актив-Пассив — нагрузка идет на мастер-узел и переключается на резервный узел в случае, если мастер-узел недоступен.

Синхронизировать сессии

Включает режим синхронизации пользовательских сессий на всех узлах, входящих в кластер отказоустойчивости. Делает переключение с одного устройства на другое удобным для пользователей, но добавляет существенную нагрузку на платформу UserGate NGFW. Синхронизация сессий актуальна только для режима режима кластера активный — пассивный.

Мультикаст идентификатор

В одном кластере конфигурации может быть создано несколько кластеров отказоустойчивости. Для синхронизации сессий используется мультикастовый адрес, определяемый данным параметром. Для каждой группы кластеров отказоустойчивости, в которой должна поддерживаться синхронизация сессий, требуется установить уникальный идентификатор.

Идентификатор виртуального маршрутизатора (VRID)

Идентификатор виртуального маршрутизатора должен быть уникален для каждого VRRP-кластера в локальной сети. Если в сети нет сторонних кластеров VRRP, рекомендуется оставить значение по умолчанию.

Узлы

Выбираются узлы кластера конфигурации для их объединения в кластер отказоустойчивости. Здесь же можно назначить роль мастера одному из выбранных узлов.

Виртуальные IP-адреса

Назначаются виртуальные IP-адреса и задается их соответствие интерфейсам узлов кластера.

Синхронизация UDP/ICMP

Управление режимом синхронизации пользовательских сессий:

  • Синхронизовать все сессии — включение и отключение режима синхронизации всех пользовательских сессий, в том числе сессий UDP/ICMP. В случае если этот параметр не активирован, а параметр Синхронизировать сессии на вкладке Общие активирован, синхронизироваться будут только TCP-сессии.

Важно! Когда режим включен, синхронизация пользовательских сессий по умолчанию происходит через случайно выбранный сетевой интерфейс узла кластера. Чтобы настроить синхронизацию сессий только через интерфейс, принадлежащий зоне кластера, в параметрах кластера отказоустойчивости на вкладке «Виртуальные IP» необходимо создать виртуальный IP-адрес для кластерных интерфейсов.
  • Исключенные из синхронизации IP — IP-адреса, с которыми не будут синхронизироваться пользовательские сессии.

Эта статья была:   Полезна | Не полезна
ID статьи: 942
Последнее обновление: 02 окт, 2025
Ревизия: 50
Просмотры: 14166
Комментарии: 0