The administrative process of a cluster Santtu Rantanen

The administrative process of a cluster Santtu Rantanen Valvoja: Prof. Jormakka

Sisällysluettelo • • • Johdanto Yleistä HA klustereista Tietoturva klustereissa Hallintaprosessi Johtopäätökset

Johdanto • Korkea käytettävyys (High availability) • HA tarkoittaa minimaalisia palvelukatkoksia • Esimerkiksi yrityksen WWW-sivut alhaalla -> Menetettyjä ja närkästyneitä asiakkaita • HA-klusterit turvaavat palvelun loppukäyttäjälle

Hot-standby • Yksinkertainen HA-tuote, missä yksi kone toimii aktiivisena ja toinen passiivisena valmiina vaihtumaan aktiiviseksi • Vikatilanteen sattuessa aktiivisessa koneessa palvelut siirtyvät standby-koneeseen (Failover) • Heartbeat-linkki hoitaa tilatietojen siirron koneiden välillä

Dynaaminen kuormantasaus klusteri • • • Korkean käytettävyyden lisäksi lisää suorituskykyä Kuorma eli aktiiviset yhteydet jaetaan tasaisesti klusterin koneiden kesken Jos yksi kone vikaantuu klusterissa, sen palvelut siirtyy muille aktiivisille koneille (switchover) Dynaamiset kuormantasausalgoritmit ovat vaikeita toteuttaa johtuen hajautetusta laskennasta Kaksi eri toteutus vaihtoehtoa: käytetään operatiivisilla rajapinnoilla samoja IP/MAC-osoitteita tai käytetään monia IP-osoiteita

Dispatcher • Erillinen kone hoitaa kuorman tasaamisen ennen klusteria • Käytetään yleensä FTP ja WWWpalveluihin • Yleensä staattinen kuormantasaus – round robin, , ,

Klusterin komponentit • Kuorman tasaaja (Load balancer) – dynaaminen – staattinen -> dispatcher • Heartbeat – Hot-standby: ssa sarjakaapelin välityksellä – monen koneen klusterissa omassa verkossaan (UDP-paketteja broadcast-osoitteeseen) • Watchdog – tutkii koneen sisällä onko prosessi toiminnassa, jos ei niin prosessi uudelleenkäynnistetään. • Network tester – testaa esim. klusterin kaapeleita, verkkokortteja ja kytkimiä. Jos vika on tapahtunut, kone offlineen ja/tai ilmoitus ylläpitäjälle.

Korkea käytettävyys/tietoturva • Jotta HA-klusteri täyttäisi korkean käytettävyyden vaatimukset, sen pitäisi olla turvattu hyökkäyksiä vastaan • Mitkä ovat kriittisimmät kohdat tietoturvan kannalta HA-klusterissa? • Käyttöliittymän ja klusterin koneiden välinen yhteys on kriittisin kohta. • Heartbeat pitäisi salata myös.

IP runner • Verkon gatewaykomponenteille jakamaan IP-tason kuormaa • Single system image kayttämällä samoja MAC/IP-osoitteita • Tukee standby ja dynaamista kuormantasausmoodi a

IP runnerin komponentit • Packet filter: – tietää mille koneelle paketti on tarkoitettu. • Load meter – kuormatietoa eri lähteistä (CPU, Muisti, . . ) • Load balancer – dynaaminen kuormantasaaja • ADMD (Hallintaprosessi) – myöhemmin lisää • CCP – alemmantason protokollat • Supervisor – sisältää network testerin ja watchdogin

Hallintaprosessin (ADMD) päätehtävät • Hallitsee klusterin tiloja ja tilasiirtymiä • Lähettää ja vastaanottaa sanomia käyttöliittymän välillä • Kommunikointi muiden prosessien välillä kuten CCP, Supervisor ja Load meter • Klusterin konfiguraatio • Todennus (authentication) ja valtuutus (authorization) käyttöliittymän kanssa

ADMD: n Tilakone • Hallintaprosessilla on tieto nykyisestä tilasta ja sallituista tilasiirtymistä • Tilasiirtymän aiheuttaa tilasiirtymäkomento käyttöliittymältä, Supervisorilta tai CCP: ltä

Esimerkkejä tilasiirtymistä

Klusterin rajapinnat • CONTROL_INTERFACE: GUI ottaa yhteyden tähän rajapintaan • HEARTBEAT_PRIMARY_INTERFACE: Yleensä samalla verkkokortilla kuin CONTROL_if • HEARTBEAT_SECONDARY_INTERFACE: Varmennus HB rajapinta, mikä sijaitsee omalla verkkokortilla • OPERATIVE 1_INTERFACE: Määrittelee ensimmäisen rajapinnan, missä liikennettä balansoidaan • OPERATIVE 2_INTERFACE: Määrittelee toisen rajapinnan, missä liikennettä balansoidaan • HA 1_INTERFACE: Varmennettu ensimmäinen operatiivinen rajapinta • HA 2_INTERFACE: Varmennettu toinen operatiivinen rajapinta

Salattu yhteys käyttöliittymän ja ADMD: n välillä • SSL (Secure Socket Layer) takaa riittävän salauksen. • Autentikointi kumpaankin suuntaan digitaalisten sertifikaattien avulla • Jokaisella klusterin koneella pitää olla oma sertifikaattinsa • Jokaisella ylläpitäjällä on oma sertifikaatti

Authorization • Ylläpitäjillä voi olla eri käyttöoikeudet: monitorointi-, komento- tai konfigurointioikeudet. • ADMD lukee käyttöoikeudet access. lst tiedostosta, mikä sisältää seuraavat tiedot: Sarjanumero, henkilötiedot, käyttöoikeudet • Monimutkaisia CRL: ä ei tarvita

Komennot ADMD: n ja käyttöliittymän välillä • • • Tilasiirtymäkomennot Log-sanomat Status-sanomat Konfiguraatiosanomat Käyttöoikeussanomat

Johtopäätökset • IP runner tarjoaa nopean dynaamisen kuorman tasaamisen verkkokerroksessa (switchover aika alle 1 s) • ADMD tarjoaa riittävän tietoturvan SSL: n avulla – todennus (authentication) kumpaankin suuntaan – valtuutus (authorization) ylläpitäjille