防火墙服务器负载均衡

原理概述:

负载均衡基本概念

实服务器:处理业务流量的实体服务器,客户端发送的服务请求最终是由实服务器处理的。

实服务器组:由多个实服务器组成的集群,对外提供特定的一种服务。

虚拟服务器:实服务器组对外呈现的逻辑形态,客户端实际访问的是虚拟服务器。

负载均衡算法:FW分配业务流量给实服务器时依据的算法,不同的算法可能得到不同的分配结果。

服务健康检查:FW检查服务器状态是否正常的过程,可以增强为用户提供服务的稳定性。

客户端访问虚拟服务器vserver 1时,FW通过负载均衡功能选择实服务器rserver 1来处理业务流量,并转换报文的目的IP地址和端口号。当实服务器的响应报文到达FW时,FW会再次转换报文的源IP地址和端口号。

服务器负载均衡功能利用Server-map表和会话表完成虚拟服务器和实服务器的映射。配置服务器负载均衡功能后,FW会生成SLB类型的静态Server-map表,该表项在关闭服务器负载均衡功能时立即老化。

服务器负载均衡实现原理

负载均衡算法

服务器负载均衡是按照逐流方式进行流量分配的,每一条流到达FW后都会进行一次负载均衡处理。这里的“一条流”可以理解为FW上建立的一条会话或一个连接,所谓“逐流”就是将属于同一条流的报文都分配给同一个服务器来处理。当会话老化后,即使流量的源IP、目的IP等网络参数都没有改变,也会视新建的会话为一条新流。

简单轮询算法:适用场景为服务器的性能相近,服务类型比较简单,且每条流对服务器造成的业务负载大致相等。

加权轮询算法:适用场景为服务器的性能不同,服务类型比较简单,且每条流对服务器造成的业务负载大致相等

最小连接算法:适用场景为服务器的性能相近,每条流对服务器造成的业务负载大致相等,但是每条流的会话存活时间不同

加权最小连接算法:适用场景为服务器的性能不同,每一条流对服务器造成的业务负载大致相等,但是每一条流的会话存活时间不同。

源IP hash算法(会话保持算法):源IP Hash算法是将客户端的IP地址进行Hash运算,得到Hash Index值。FW根据Hash Index值与Hash列表中服务器的对应关系,分配流量至服务器。应用场景为当各个服务器性能差别不大

加权源IP hash算法:应用场景为各个服务器的性能有一定的差异

防火墙(英语:Firewall)技术是通过有机结合各类用于安全管理与筛选的软件和硬件设备,帮助计算机网络于其内、外网之间构建一道相对隔绝的保护屏障,以保护用户资料与信息安全性的一种技术。

防火墙技术的功能主要在于及时发现并处理计算机网络运行时可能存在的安全风险、数据传输等问题,其中处理措施包括隔离与保护,同时可对计算机网络安全当中的各项操作实施记录与检测,以确保计算机网络运行的安全性,保障用户资料与信息的完整性,为用户提供更好、更安全的计算机网络使用体验。

所谓“防火墙”是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法,它实际上是一种建立在现代通信网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术,隔离技术。越来越多地应用于专用网络与公用网络的互联环境之中,尤其以接入Internet网络为最甚。

防火墙主要是借助硬件和软件的作用于内部和外部网络的环境间产生一种保护的屏障,从而实现对计算机不安全网络因素的阻断。只有在防火墙同意情况下,用户才能够进入计算机内,如果不同意就会被阻挡于外,防火墙技术的警报功能十分强大,在外部的用户要进入到计算机内时,防火墙就会迅速的发出相应的警报,并提醒用户的行为,并进行自我的判断来决定是否允许外部的用户进入到内部,只要是在网络环境内的用户,这种防火墙都能够进行有效的查询,同时把查到信息朝用户进行显示,然后用户需要按照自身需要对防火墙实施相应设置,对不允许的用户行为进行阻断。通过防火墙还能够对信息数据的流量实施有效查看,并且还能够对数据信息的上传和下载速度进行掌握,便于用户对计算机使用的情况具有良好的控制判断,计算机的内部情况也可以通过这种防火墙进行查看,还具有启动与关闭程序的功能,而计算机系统的内部中具有的日志功能,其实也是防火墙对计算机的内部系统实时安全情况与每日流量情况进行的总结和整理。

防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度,能最大限度阻止网络中的黑客访问你的网络。是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据企业的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个分析器,有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动,保证了内部网络的安全。

防火墙对流经它的网络通信进行扫描,这样能够过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且它还能禁止特定端口的流出通信,封锁特洛伊木马。最后,它可以禁止来自特殊站点的访问,从而防止来自不明入侵者的所有通信。

网络安全的屏障

一个防火墙(作为阻塞点、控制点)能极大地提高一个内部网络的安全性,并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙,所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络,这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击,如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。

强化网络安全策略

通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件(如口令、加密、身份认证、审计等)配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比,防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时,一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上,而集中在防火墙一身上。

监控审计

如果所有的访问都经过防火墙,那么,防火墙就能记录下这些访问并作出日志记录,同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时,防火墙能进行适当的报警,并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外,收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击,并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。

防止内部信息的外泄

通过利用防火墙对内部网络的划分,可实现内部网重点网段的隔离,从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者,隐私是内部网络非常关心的问题,一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣,甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger,DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名,最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度,这个系统是否有用户正在连线上网,这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息,这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。除了安全作用,防火墙还支持具有Internet服务性的企业内部网络技术体系VPN(虚拟专用网)。

日志记录与事件通知

进出网络的数据都必须经过防火墙,防火墙通过日志对其进行记录,能提供网络使用的详细统计信息。当发生可疑事件时,防火墙更能根据机制进行报警和通知,提供网络是否受到威胁的信息。

实验要求:

某内部网络中存在三台真实服务器对外提供服务,地址分别为100.0.0.1、100.0.0.2、100.0.0.3和对外的虚拟地址为100.0.0.100

服务器的性能有所差异,要求能够检测服务器的健康状况,使用ICMP检测即可。

要求配置的负载均衡功能,保证经过的流量负载均衡。

实验拓扑:

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全

基础配置:

配置接口:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
undo shutdown
ip binding vpn-instance default
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
alias GE0/METH
service-manage http permit
service-manage https permit
service-manage ping permit
service-manage ssh permit
service-manage snmp permit
service-manage telnet permit
#
interface GigabitEthernet1/0/0
undo shutdown
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
service-manage ping permit
#
interface GigabitEthernet1/0/1
undo shutdown
ip address 100.0.0.254 255.255.255.0
service-manage ping permit

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_02

划分安全区域:

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_03

配置NAT源地址转换:

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_04

配置NAT地址池:

#
nat address-group snat 0
mode pat
section 0 100.0.0.10 100.0.0.20

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_负载均衡_05

配置NAT策略:

#
nat-policy
rule name snat
source-zone trust
destination-zone untrust
action source-nat address-group snat

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_06

配置安全策略:

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_07防火墙基础之服务器服务器负载均衡_负载均衡_08

配置服务器负载均衡:

#
slb
group 0 server
metric weight-roundrobin
health-check type icmp
rserver 0 rip 100.0.0.1 weight 1
rserver 1 rip 100.0.0.2 weight 1
rserver 2 rip 100.0.0.3 weight 1
action optimize
vserver 0 server
vip 0 100.0.0.100
protocol any
group server

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_服务器_09

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_网络安全_10

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_负载均衡_11

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_负载均衡_12

防火墙基础之服务器服务器负载均衡_负载均衡_13

实验结束;

备注:如有错误,请谅解!

此文章为本人学习笔记,仅供参考!如有重复!!!请联系本人