Кластеризация и отказоустойчивость

UserGate поддерживает 2 типа кластеров:

1. Кластер конфигурации. Узлы, объединенные в кластер конфигурации, поддерживают единые настройки в рамках кластера.

2. Кластер отказоустойчивости. До 4-х узлов кластера конфигурации могут быть объединены в кластер отказоустойчивости, поддерживающий работу в режиме Актив-Актив или Актив-Пассив. Возможно собрать несколько кластеров отказоустойчивости.

Ряд настроек уникален для каждого из узлов кластера, например, настройка сетевых интерфейсов и IP-адресация. Список уникальных настроек:

Наименование

Описание

Настройки, уникальные для каждого узла

Настройки Log Analyzer
Настройки диагностики
Настройки интерфейсов
Настройки шлюзов
Настройки DHCP

Маршруты
Настройки OSPF
Настройки BGP

Для создания кластера конфигурации необходимо выполнить следующие шаги:

Наименование

Описание

Шаг 1. Выполнить первоначальную настройку на первом узле кластера

Смотрите главу Первоначальная настройка

Шаг 2. Настроить на первом узле кластера зону, через интерфейсы которой будет выполняться репликация кластера

В разделе Зоны создать выделенную зону для репликации настроек кластера или использовать существующую (Cluster). В настройках зоны разрешить следующие сервисы:

* Консоль администрирования

* Кластер

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

Шаг 3. Указать IP-адрес, который будет использоваться для связи с другими узлами кластера

В разделе Управление устройством в окне Кластер конфигурации выбрать текущий узел кластера и нажать на кнопку Редактировать. Указать IP-адрес интерфейса, входящего в зону, настроенную на шаге 2

Шаг 4. Сгенерировать Секретный код на первом узле кластера

В разделе Управление устройством нажать на кнопку Сгенерировать секретный код. Полученный код скопировать в буфер обмена. Данный секретный код необходим для одноразовой авторизации второго узла при добавлении его в кластер

Шаг 5. Подключить второй узел в кластер

Подключиться к веб-консоли второго узла кластера, выбрать язык установки.

Указать интерфейс, который будет использован для подключения к первому узлу кластера и назначить ему IP-адрес. Оба узла кластера должны находиться в одной подсети, например, интерфейсам eth2 обоих узлов 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.

Указать IP-адрес первого узла, настроенный на шаге 3, вставить секретный код и нажать на кнопку Подключить. Если IP-адреса кластера, настроенные на шаге 2, назначены корректно, то второй узел будет добавлен в кластер и все настройки первого кластера реплицируются на второй

Шаг 6. Назначить зоны интерфейсам второго узла

В веб-консоли второго узла кластера в разделе Сеть-->Интерфейсы необходимо назначить каждому интерфейсу корректную зону. Зоны и их настройки получены в результате репликации данных с первого узла кластера

Шаг 7. Настроить параметры, индивидуальные для каждого узла кластера (опционально)

Настроить 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. Поддерживаются 2 режима - Актив-Актив и Актив-Пассив. Режим Актив-Пассив поддерживает синхронизацию пользовательских сессий, что обеспечивает прозрачное для пользователей переключение трафика с одного узла на другой.

В режиме Актив-Пассив один из серверов выступает в роли Мастер-узла, обрабатывающего трафик, а остальные - в качестве резервных. Для кластера указывается один или более виртуальных IP-адресов. Переключение виртуальных адресов с главного на один из запасных узлов происходит при следующих событиях:

* Запасной сервер не получает подтверждения о том, что главный узел находится в сети, например, если он выключен или отсутствует сетевая доступность узлов

* На главном узле настроена проверка доступа в интернет (смотрите раздел Настройка шлюзов), и доступ в интернет отсутствует через любой из настроенных шлюзов

* Сбой в работе ПО UserGate.

Ниже представлена пример сетевой диаграммы отказоустойчивого кластера в режиме Актив-Пассив. 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. Интерфейсы в зоне Cluster используются для репликации настроек

Оба кластерных IP-адреса находятся на узле UTM1. Если узел UTM1 становится недоступным, то оба кластерных IP-адреса перейдут на следующий сервер, который станет мастер сервером, например, UTM2.



Рисунок 1 Отказоустойчивый кластер в режиме Актив-Пассив

В режиме Актив-Актив один из серверов выступает в роли Мастер-узла, распределяющего трафик на все остальные узлы кластера. Поскольку IP-адрес кластера находится на Мастер-узле, то Мастер-узел отвечает на ARP-запросы клиентов. Выдавая последовательно MAC-адреса всех узлов отказоустойчивого кластера, Мастер-узел обеспечивает равномерное распределение трафика на все узлы кластера, учитывая при этом необходимость неразрывности пользовательских сессий. Для кластера указывается один или более виртуальных IP-адресов. Перемещение роли Мастер-узла на один из запасных узлов происходит при следующих событиях:

* Запасной сервер не получает подтверждения о том, что главный узел находится в сети, например, если он выключен или отсутствует сетевая доступность узлов

* На главном узле настроена проверка доступа в интернет, и доступ в интернет отсутствует через любой из настроенных шлюзов

* Сбой в работе ПО UserGate.

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 Unrusted: IP5, IP6, IP7, IP8 и IP cluster (Untrusted)

* Зона Cluster: IP9, IP10, IP11, IP12. Интерфейсы в зоне Cluster используются для репликации настроек (поддержка кластера конфигурации)

Оба кластерных IP-адреса находятся на узле UTM1. Если узел UTM1 становится недоступным, то оба кластерных IP-адреса перейдут на следующий сервер, который станет мастер сервером, например, UTM2.

Рисунок 2 Отказоустойчивый кластер в режиме Актив-Актив

Важно! Для корректной обработки трафика необходимо, что бы обратный трафик от сервера к клиенту вернулся через тот же узел UserGate, через который он был инициирован от клиента, то есть, что бы сессия пользователя всегда проходила через один и тот же узел кластера. Самое простое решение данной задачи -- это использование NAT из сети клиента в сеть сервера (NAT из Trusted в Untrusted).

Для создания отказоустойчивого кластера необходимо выполнить следующие шаги:

Наименование

Описание

Шаг 1. Создать кластер конфигурации

Создать кластер конфигурации, как это описано на предыдущем шаге

Шаг 2. Настроить зоны, интерфейсы которых будут участвовать в отказоустойчивом кластере

В разделе Зоны следует разрешить сервис VRRP для всех зон, где планируется добавлять кластерный виртуальный IP-адрес (зоны Trusted и Untrusted на диаграммах выше).

Шаг 3. Создать кластер отказоустойчивости

В разделе Управление устройством-->Кластер отказоустойчивости нажать на кнопку Добавить и указать параметры кластера отказоустойчивости

Шаг 4. Указать виртуальный IP-адрес для хостов auth.captive, logout.captive, block.captive, ftpclient.captive

Если предполагается использовать авторизацию с помощью Captive-портала, то необходимо, чтобы системные имена хостов auth.captive и logout.captive, которые используются процедурами авторизации в Captive, резолвились в IP-адрес, назначенный в качестве кластерного виртуального адреса. Более детально эти параметры описаны в разделе Настройка устройства

Параметры отказоустойчивого кластера:

Наименование

Описание

Вкл

Включение/отключение отказоустойчивого кластера

Название

Название отказоустойчивого кластера

Описание

Описание отказоустойчивого кластера

Режим кластера

Режим отказоустойчивого кластера:

* Актив-Актив - нагрузка распределяется на все узлы кластера

* Актив-Пассив - нагрузка идет на Мастер-узел и переключается на запасной узел в случае недоступности Мастер-узла

Синхронизировать сессии

Включает режим синхронизации пользовательских сессий между всеми узлами, входящими в кластер отказоустойчивости. Включение данной опции делает переключение пользователей с одного устройства на другое прозрачным для пользователей, но добавляет существенную нагрузку на платформу UserGate. Имеет смысл только для режима кластера Актив-Пассив

Мультикаст идентификатор кластера

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

Идентификатор виртуального роутера (VRID)

Идентификатор виртуального роутера должен быть уникален для каждого VRRP-кластера в локальной сети. Если в сети не присутствуют сторонние кластеры VRRP, то рекомендуется оставить значение по умолчанию

Узлы

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

Виртуальные IP-адреса

Назначаются виртуальные IP-адреса и их соответствие интерфейсам узлов кластера