Netscreen 防火墙NSRP冗余理论与配置

693阅读 0评论2011-12-26 wfeng
分类:系统运维

一、NSRP工作原理
    NSRP
NetScreen Redundant Protocol)是Juniper公司基于VRRP协议规范自行开发的冗余协议。作为企业核心网络中的关键,需要为所有进出网络的信息流提供安全保护,为满足客户不间断业务访问需求,要求设备必须具备高可靠性,能够在设备、链路及互连设备出现故障的情况下,提供网络访问路径无缝切换。NSRP冗余协议提供复杂网络环境下的冗余路径保护机制。NSRP主要功能有:1、在高可用群组成员之间同步信息;2、提供活动会话同步功能,以保证发生路径切换情况下不会中断网络连接;3、采用高效的故障切换算法,能够在短短几秒内迅速完成故障检测和状态切换。

二、NSRP集群两种工作模式:

    1Active/Passive模 式:通过对一个冗余集群中的两台安全设备进行电缆连接和配置,使其中一台设备作为主用设备,另一台作为备用设备。主用设备负责处理所有网络信息流,备用设 备处于在线备份状态。主设备将其网络和配置命令及当前会话信息传播到备用设备,备用设备始终保持与主用设备配置信息和会话连接信息的同步,并跟踪主用设备 状态,一旦主设备出现故障,备份设备将在极短时间内晋升为主设备并接管信息流处理。

    2Active/Active模式:在NSRP中创建两个虚拟安全设备 (VSD) 组,每个组都具有自己的虚拟安全接口(VSI),通过VSI接口与网络进行通信。设备A充当VSD1的主设备和VSD 2的备份设备。设备B充当VSD2的主设备和VSD1的备份设备。Active/Active模式中两台防火墙同时进行信息流的处理并彼此互为备份。在双主动模式中不存在任何单一故障点。如下图所示,通过调整防火墙上下行路由/交换设备到网络的路由指向,HostA通过左侧路径访问ServerAHostB通过右侧路径访问ServerB,网络中任一设备或链路出现故障时,NSRP集群均能够做出正确的路径切换。

NSRP集群技术优势主要体现于:

    1、消除防火墙及前后端设备单点故障,提供网络高可靠性。即使在骨干网络中两类核心设备同时出现故障,也能够保证业务安全可靠运行。

    2、根据客户网络环境和业务可靠性需要,提供灵活多样的可靠组网方式。NSRP双机集群能够提供1Active-Passive模式Layer2/3多虚拟路由器多虚拟系统和口型/交叉型组网方式;2Active-Active模式Layer2/3多虚拟路由器多虚拟系统和口型/Fullmesh交叉型组网方式。为用户提供灵活的组网选择。

    3NSRP双机结构便于网络维护管理,通过将流量在双机间的灵活切换,在防火墙软件升级、前后端网络结构优化改造及故障排查时,双机结构均能够保证业务的不间断运行。

    4、结合Netscreen虚拟系统和虚拟路由器技术,部署一对NSRP集群防火墙,可以为企业更多的应用提供灵活可靠的安全防护,减少企业防火墙部署数量和维护成本。

三、NSRP典型结构与配置

1Layer3 口型A/P组网模式
       Layer3 口型A/P组网模式是当前很多企业广泛采用的HA模式,该模式具有对网络环境要求不高,无需网络结构做较大调整,具有较好冗余性、便于管理维护等优点。缺点是Netscreen防火墙利用率不高,同一时间只有一台防火墙处理网络流量;冗余程度有限,仅在一侧链路和设备出现故障时提供冗余切换。Layer3 口型组网A/P模式具有较强冗余性、低端口成本和网络结构简单、便于维护管理等角度考虑,成为很多企业选用该组网模式的标准。
 
      配置说明:两台Netscreen设备采用相同硬件型号和软件版本,组成Active/Passive冗余模式,两台防火墙均使用一致的Ethernet接口编号连接到网络。通过双HA端口或将2Ethernet接口放入HA区段,其中控制链路用于NSRP心跳信息、配置信息和Session会话同步,数据链路用于在两防火墙间必要时传输数据流量。
 
2Layer3 Fullmesh A/P组网模式
       Layer3 Fullmesh连接A/P组网使用全交叉网络连接模式,容许在同一设备上提供链路级冗余,发生链路故障时,由备用链路接管网络流量,防火墙间无需进行状态切换。仅在上行或下行两条链路同时发生故障情况下,防火墙才会进行状态切换,Fullmesh连接进一步提高了业务的可靠性。该组网模式在提供设备冗余的同时提供链路级冗余,成为很多企业部署关键业务时的最佳选择。
  
3Layer3 Fullmesh A/A组网模式:

 

 

 

 


Layer3 Fullmesh
三、NSRP典型结构与配置(A)
 
1.Layer3 口型A/P组网模式
       Layer3 口型A/P组网模式是当前很多企业广泛采用的HA模式,该模式具有对网络环境要求不高,无需网络结构做较大调整,具有较好冗余性、便于管理维护等优点。缺点是Netscreen防火墙利用率不高,同一时间只有一台防火墙处理网络流量;冗余程度有限,仅在一侧链路和设备出现故障时提供冗余切换。Layer3 口型组网A/P模式具有较强冗余性、低端口成本和网络结构简单、便于维护管理等角度考虑,成为很多企业选用该组网模式的标准。
 
      配置说明:两台Netscreen设备采用相同硬件型号和软件版本,组成Active/Passive冗余模式,两台防火墙均使用一致的Ethernet接口编号连接到网络。通过双HA端口或将2Ethernet接口放入HA区段,其中控制链路用于NSRP心跳信息、配置信息和Session会话同步,数据链路用于在两防火墙间必要时传输数据流量。
 
 
HA 注意事項:
    必須在Backup 那一台清空配置,然後只需要配置HA port HA 配置, Hostname , manager IPand MGT port IP , IOS 版本相同。
 
网络拓扑结构图:
 
设置步骤:
 
1、 将两台防火墙的第四个端口连接在一起,我们设置将原有防火墙设置为主防火墙,新增加的防火墙
为备份的防火墙,备份的防火墙只连接第四个端口,其他的端口将在防火墙配置完毕后才连接上
2、 使用终端线缆连接到防火墙的Console 口,超级终端参数设置为9600-8-无-1-无。
 
一、命令行配置方式
 
1、主防火墙配置,(移动公司在线使用的Netscreen-204 防火墙)
ns204>unset interface e4 ip 将端口4 的IP 地址删除,
ns204>set interface e4 zone ha 将端口4 和HA 区域绑定一起

配置NSRP
ns204-> get nsrp 查看NSRP 配置信息
nsrp version: 2.0
cluster info:
cluster id not set: nsrp is inactive 默认的情况下NSRP 没有击活
VSD group info:
init hold time: 5
heartbeat lost threshold: 3
heartbeat interval: 1000(ms)
group priority preempt holddown inelig master PB other members
total number of vsd groups: 0
Total iteration=3808,time=2721060,max=880,min=286,average=714
RTO mirror info:
run time object sync: disabled
ping session sync: enabled
coldstart sync done
nsrp link info:
no nsrp link has been defined yet
NSRP encryption: disabled
--- more ---
NSRP authentication: disabled
NSRP monitor interface: none
number of gratuitous arps: 4 (default)
track ip: disabled
 
 
ns204-> set nsrp cluster id 1 设置cluster 组号
ns204(M)-> set nsrp vsd id 0 设置VSD 的组号,这条命令可以不用输入,因为Netscreen 防火墙的默认的虚拟安全数据库(VSD)的值是0。
ns204(M)-> set nsrp vsd-group id 0 priority 50 设置NSRP 主设备的优先权值,priority 值越小,优先权越高。
 
ns204(M)-> set nsrp rto syn 设置配置同步
ns204(M)-> set nsrp vsd-group id 0 monitor interface ethernet3 设置防火墙监控的端口,假设端口3 出现故障或所连接的交换机出现故障,防火墙的工作状态将切换到备份防火墙上。
ns204(M)-> set nsrp vsd-group id 0 monitor interface ethernet1 设置防火墙监控的端口,假设端口1 出现故障或所连接的交换机出现故障,防火墙的工作状态将切换到备份防火墙上。
注:如没有监控端口2,端口2 出现故障或连接网络出现故障,将不会激活防火墙工作状态切换
 
 
ns204(M)-> get nsrp
nsrp version: 2.0
cluster info:
cluster id: 1, no name
local unit id: 5609296
active units discovered:
index: 0, unit id: 5609296, total number of units: 1
VSD group info:
init hold time: 5
heartbeat lost threshold: 3
heartbeat interval: 1000(ms)
group priority preempt holddown inelig master PB other members
          0                 50no            3 no                myself               none (备份防火墙还没有配置,因此主设备上没有
监测到Backup 防火墙的状态)
total number of vsd groups: 2
Total iteration=4682,time=4184162,max=18848,min=286,average=893
 
RTO mirror info:
run time object sync: disabled
ping session sync: enabled
nsrp link info:
no nsrp link has been defined yet
NSRP encryption: disabled
NSRP authentication: disabled
NSRP monitor interface: ethernet1
ethernet3
number of gratuitous arps: 4 (default)
track ip: disabled
ns204(M)->
设置NSRP 心跳信息
ns204(M)->
ns204(M)-> set nsrp vsd-group hb-interval 200 设置心跳信息每隔200 秒将发出问候信息
ns204(M)-> set nsrp vsd-group hb-threshold 3 设置心跳信息总共发出3 次问候信息
ns204(M)-> save
 
 
2.备份防火墙的配置:(新增加的防火墙)
 
ns204>unset all 将新增防火墙的原有配置清除,恢复出厂状态
Erase all system config, are you sure y/[n] ? y
ns204> reset
Configuration modified, save? [y]/n n
System reset, are you sure? y/[n] y
In reset ...
.................................................................
.................................................................

ns204>set interface e4 zone ha 将端口4 和HA 区域绑定一起

配置NSRP
 
ns204-> set nsrp cluster id 1 设置cluster 组号
ns204(B)-> set nsrp vsd id 0 设置VSD 的组号,这条命令可以不用输入,因为Netscreen 防火墙的默认
的虚拟安全数据库(VSD)的值是0。
ns204(B)-> set nsrp vsd-group id 0 priority 100 设置NSRP 主设备的优先权值,priority 值越小,优先权
越高。
ns204(B)-> set nsrp rto syn 设置配置同步
ns204(B)-> set nsrp vsd-group id 0 monitor interface ethernet3 设置防火墙监控的端口,假设端口3 出现
故障或所连接的交换机出现故障,防火墙的工作状态将切换到备份防火墙上。
ns204(B)-> set nsrp vsd-group id 0 monitor interface ethernet1 设置防火墙监控的端口,假设端口1 出现
故障或所连接的交换机出现故障,防火墙的工作状态将切换到备份防火墙上。
注:如没有监控端口2,端口2 出现故障或连接网络出现故障,将不会激活防火墙工作状态切换
ns204(B)-> get nsrp
nsrp version: 2.0
cluster info:
cluster id: 1, no name
local unit id: 5609745
active units discovered:
index: 0, unit id: 5609745, total number of units: 1
VSD group info:
init hold time: 5
heartbeat lost threshold: 3
heartbeat interval: 1000(ms)
group priority preempt holddown inelig master PB other members
0 50 no 3 no 5609296(主设备) myself
 
total number of vsd groups: 2
Total iteration=4682,time=4184162,max=18848,min=286,average=893
RTO mirror info:
run time object sync: disabled
ping session sync: enabled
nsrp link info:
no nsrp link has been defined yet
NSRP encryption: disabled
NSRP authentication: disabled
NSRP monitor interface: ethernet1
ethernet3
number of gratuitous arps: 4 (default)
track ip: disabled
ns204(B)->
设置NSRP 心跳信息
ns204(B)->
ns204(B)-> set nsrp vsd-group hb-interval 200 设置心跳信息每隔200 秒将发出问候信息
ns204(B)-> set nsrp vsd-group hb-threshold 3 设置心跳信息总共发出3 次问候信息
ns204(B)-> save
 
 
3.同步配置
 
该步骤将主防火墙的配置和备份防火墙的配置进行同步,(强调一点,设置前请先将主防火墙的配置备
份一次,具体步骤请参考《维护文档》)。
􀁺 使用超级终端登陆备份防火墙的console 端口。
􀁺 使用一下命令:
ns204(B)-> exec nsrp sync global-config check-sum (将两台设备的配
置进行校检,如有不同,备份的设备将会在重启后把主设备上的配置导入备份主机中)
ns204(B)-> exec nsrp sync global-config save (如有不同,备份的设
备将会在重启后把主设备上的配置导入备份主机中)
􀁺 以下信息只有在超级终端上才有显示:
ns204(B)-> configuration in sync (local checksum 789579268 ==
remote checksum 789579268)
sync all files from peer done
Received all run-time-object from peer.
 
configuration in sync (local checksum 789579268 == remote
checksum 789579268)
load peer system config to save
Save global configuration successfully.
Save local configuration successfully.
done.
Please reset your box to let cluster configuration take
effect!
􀁺 重启备份防火墙,在重启的过程中,备份的防火墙将会从主设备上同步配置
ns204(B)-> reset
Netscreen 防火墙的冗余配置结束。
 
------------------------------------------------------------------------------------
 
 
二、图形界面下的配置步骤
 
1、登陆防火墙的图形管理界面
选择network>Interface> Ethernet4 > edit
 
将Ethernet4 端口的Zone name 选择HA ,将Ethernet4 端口的IP 地址全部删除
 
NSRP 设置
选择Network > Redundancy >Settings
在Cluster ID 中输入1,选择NSRP RTO Mirror Synchronization
 
选择Monitor Port > Edit > 选择Ethernet 1 和ethernet3
 
VSD 设置
选择Network > Redundancy > VSD Group > New
 
在Group ID 中输入0,在Prority 中输入优先权值100
 
同样的步骤配置备份的防火墙。
 
 
2、同步配置
    该步骤将主防火墙的配置和备份防火墙的配置进行同步,(强调一点,设置前请先将主防火墙的配置备份一次)。
􀁺 使用超级终端登陆备份防火墙的console 端口。
􀁺 使用一下命令:
 
ns204(B)-> exec nsrp sync global-config check-sum (将两台设备的配置进行校检,如有不同,备份的设备将会在重启后把主设备上的配置导入备份主机中)
ns204(B)-> exec nsrp sync global-config save (如有不同,备份的设备将会在重启后把主设备上的配置导入备份主机中)
􀁺 以下信息只有在超级终端上才有显示:
ns204(B)-> configuration in sync (local checksum 789579268 ==remote checksum 789579268)
sync all files from peer done
Received all run-time-object from peer.
configuration in sync (local checksum 789579268 == remote checksum 789579268)
load peer system config to save
Save global configuration successfully.
Save local configuration successfully.
done.
Please reset your box to let cluster configuration take effect!
􀁺 重启备份防火墙,在重启的过程中,备份的防火墙将会从主设备上同步配置
ns204(B)-> reset


Netscreen 防火墙的冗余配置结束。



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