ESTUDIO E IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA DISPONIBILIDAD EN REDIRIS

1. ESTUDIO E IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA DISPONIBILIDAD EN REDIRIS • Virginia Martín-Rubio Pascual • Jornadas técnicas de RedIRIS • Alcalá de Henares, Noviembre’08

2. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

3. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

4. 1. Introducción • RedIRIS es la Gran Instalación Telemática del Plan Nacional de I+D+i creada para potenciar los resultados de la investigación española. • Financiada por la Secretaría General de Política Científica y Tecnológica del Ministerio de Educación y Ciencia • Adscrita a la Entidad Pública Empresarial RED.ES • RedIRIS es: • una Herramienta de Colaboración para los investigadores • un Elemento de Experimentos Científicos • En algún caso es Parte de un Instrumento Científico • Es un Banco de Pruebas de nuevas tecnologías y nuevos servicios • Ayuda a Impulsar la Sociedad de la Información

5. Servicios • Correo electrónico • Listas de distribución • FTP • WEB • DNS • Identidad digital PAPI • Movilidad EDUROAM • Videoconferencia • Seguridad CERT • Grid • Red • Conectividad IPv4 e IPv6 • Monitorización de tráfico • Calidades de servicio IP • Multicast • VPN L2 • Proyectos • GN2 • EGEE-II • EELA • MUPBED • Red GMPLS • ALICE • EUMEDCONNECT • EUMEDGRID • Seguridad (ACRI, ANAMARIS, EnREDA) • CISCO CRS1 • Foros • TERENA • DANTE • RIPE • CSIRT • FIRST • Global GRID Forum (EGO) • ENPG • IRIS-GRID • IRIS-CERT • Jornadas RedIRIS 1. Introducción

6. 1. Introducción • Escenario actual en RedIRIS:

7. 1. Introducción • Problemática existente: • Garantizar un servicio ininterrumpido a las instituciones afiliadas  Necesidad de redundancia en la infraestructura de soporte a servicios frente a: • Fallos hardware en los servidores • Actualizaciones de software y/o del sistema operativo • Picos de demanda de un servicio concreto

8. 1. Introducción • Objetivos de este estudio: • Evaluar las alternativas de alta disponibilidad existentes. • Seleccionar la más adecuada para su implantación en un entorno de alta disponibilidad, de manera no intrusiva con la infraestructura ya existente. • Llevar a cabo la integración de dicha tecnología en la infraestructura de RedIRIS. • Comprobar y evaluar su correcto funcionamiento.

9. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

10. 2. Posibles tecnologías de alta disponibilidad • Tecnología DNS Round Robin • Descripción de su funcionamiento:

11. 2. Tecnologías de alta disponibilidad estudiadas • Tecnología basada en clusters • Descripción de su funcionamiento: • Herramientas disponibles: • Red Hat Cluster Manager. • Sun Cluster de Solaris. • Windows 2000 Network Load Balancing Service.

12. 2. Tecnologías de alta disponibilidad estudiadas • Tecnología basada en dispositivos de gestión de tráfico • Descripción de su funcionamiento: • Algoritmos de balanceo: • Estáticos: Random, Round Robin. • Dinámicos: Least-connections, Load minimum. • Ejemplos de dispositivos de gestión de tráfico: • Cisco Load Director (CLD). • Cisco’s Content Services Switch (CSS). • Foundry ServerIron. • BIG-IP de F5.

13. 2. Tecnologías de alta disponibilidad estudiadas Comparación de tecnologías propuestas

14. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

15. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Tecnología seleccionada • Dispositivos de gestión de tráfico. Dos módulos LTM (Local Traffic Manager) BIG-IP 6400 de F5. Se han usado dos módulos para la gestión del tráfico en modo redundante. • Justificación: • La integración del dispositivo BIG-IP no afecta a la configuración ni al software de los servicios actualmente en producción. • Permite mantener la heterogeneidad de la infraestructura. • Balancea servicios de forma sencilla, gracias a la modularidad del diseño. • Tratamiento dinámico del tráfico de los servicios.

16. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Arquitectura elegida para su integración en RedIRIS:

17. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Integración física de los dispositivos de gestión del tráfico en RedIRIS:

18. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Interfaz de usuario web:

19. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Configuración de servidores virtuales en RedIRIS (I): • Servidor virtual: objeto encargado de la gestión del tráfico recibido que está representado por una dirección IP y un puerto. • iRule: herramienta muy potente y flexible del sistema LTM que permite gestionar el tráfico en función de su contenido. • Perfil de tráfico: herramienta que permite tratar de una manera específica un determinado tipo de tráfico. Existen perfiles de tráfico ya definidos en los dispositivos BIG-IP.

20. 3. Diseño, arquitectura y despliegue • Configuración de servidores virtuales en RedIRIS (II): • Servidor virtual HTTP: • 2 servidores HTTP Apache. Puerto 80. • Monitores de estado icmp (nodos) y http (pool). • iRule que gestiona las peticiones HTTP hacia ‘pag_http2.html’. • Servidor virtual HTTPS: • Mismo pool y monitores que para HTTP. Puerto del BIG-IP 443. • Cifrado/descifrado SSL realizado por el dispositivo BIG-IP. • Servidor virtual FTP: • 2 servidores FTP. Puerto 21 (control) y aleatorio (datos). • Monitores de estado icmp (nodos) y ftp (pool). • Servidor virtual de streaming: • 2 servidores Windows Media. Protocolo RTSPT. Puerto 554. • Monitores de estado icmp (nodos) y tcp (pool). • Servidor DNS: • 2 servidores DNS. Puerto 53. • Monitores de estado icmp (nodos) y udp (pool).

21. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

22. 4.Evaluación de prestaciones • Evaluación de alta disponibilidad: • Recuperación total del servicio • Cuando se interrumpe un servidor. • Cuando se interrumpe el dispositivo BIG-IP activo. • Evaluación del comportamiento de distintos algoritmos de balanceo de carga: • Round Robin, Ratio (1:10) • Evaluación de la gestión del tráfico realizada por una iRule: • Por ejemplo, peticiones web hacia una página en concreto son dirigidas a un determinado servidor web.

23. ÍNDICE Introducción Posibles tecnologías de alta disponibilidad Diseño, arquitectura y despliegue Evaluación de las prestaciones Conclusiones y trabajo futuro

24. 5.Conclusiones y trabajo futuro • Conclusiones • De la evaluación de las diferentes tecnologías de alta disponibilidad de servicios se deduce que las técnicas de balanceo de tráfico son las más adecuadas. • Implantación de BIG-IP. • La integración en RedIRIS se realiza de forma sencilla, modular y no intrusiva, asegurando: • Infraestructura heterogénea. • Continuidad del servicio a pesar de la interrupción de alguno de los servidores o del dispositivo BIG-IP activo. • Optimización del uso de los servidores, que soportarán mayor cantidad de tráfico recibido del cliente. • Persistencia en el servicio, como se deduce de las pruebas de evaluación.

25. 5.Conclusiones y trabajo futuro • Trabajo futuro • Análisis del tráfico de RedIRIS con el fin de detectar aplicaciones críticas y gestionar este tráfico de la manera oportuna. • Optimización del tiempo de respuesta de los servidores virtuales ante incidencias en el sistema. • Análisis exhaustivo de los servicios ofrecidos en RedIRIS y sus particularidades con el objetivo de aprovechar las múltiples posibilidades de las herramientas de gestión del tráfico de los dispositivos BIG-IP: • Algoritmos dinámicos de balanceo de carga. • Monitores de prestaciones. • Incluir más servicios a la gestión del tráfico realizada por los dispositivos BIG-IP.

26. Estudio e implantación de un sistema de alta disponibilidad en RedIRIS • Gracias por su atención. • ¿Preguntas?