Citrix NetScaler HA(高可用性)解析

Posted 2020-06-10

1.1     NetScaler高可用概述

我们知道在高可用性环境中，一般需要2台相同型号的设备来完成高可用性环境的构建。高可用性环境的构建，可以确保NetScaler不至于成为系统的单点故障，保证后端的服务能够正常的不间断的提供服务访问。在两台NetScaler设备之间构建高可用(HA)集群时，两台NetScaler设备是通过UDP进行心跳信息检测的。NetScaler高可用集群中会存在一台主节点和一台辅助节点，主节点接管着所有的访问流量并管理着NetScaler所有的共享IP地址。辅助节点负责监视主节点的健康状况，以确保主节点的服务已启动并正在运行着。如果有问题，即主节点发生故障，那么该辅助节点就会接管着所有的访问流量并接管NetScaler所有的共享IP地址，保证对于后端服务的访问不会中断。

 

1.2     NetScaler HA体系结构

 

  下面是通用的NetScaler HA体系结构：

NetScaler所有的IP地址都是浮动的IP地址，并通过HA对成员进行共享，在HA中唯一的不共享的IP地址就是每台NetScaler设备的NSIP地址，即NetScaler的管理IP。并通过SNIP或着MIP和后端服务器进行通信，将前端请求的数据包交换传递给特定的所请求的服务器。

只有主的NetScaler（图中NetScaler 1）被使用。NetScaler 2的才会处于待机模式，并等待主节点发生故障。这两个节点交换数据包（HA同步）进行健康监测。

1.3     ARP/GARP/VMAC

NetScalers和其他网络设备一样使用ARP（地址解析协议）解析MAC地址来找到位于局域网上的其它设备的。例如，NetScaler设置了一个虚拟IP地址（VIP）。所有对VIP的请求数据包都会到达NetScaler的运行这个VIP服务的vServer网关，这时NetScaler将检查其自己的ARP缓存（位于预先解析的IP地址）对应的MAC地址。如果缓存为空，网关将通过LAN发送ARP广播包。相应的IP地址的设备将回复网关含有它的MAC地址的数据包。然后网关会把这个对于IP和MAC地址对应关系放入自己的ARP缓存中。

可以通过NetScaler的命令查看ARP表：

在HA环境中，尤其是在故障转移的时候，在网关ARP缓存表中的前一个MAC地址是之前NetScaler主设备的MAC地址。这可能会导致问题。要解决这个问题，新的主设备将所有的NetScaler HA拥有的IP地址（VIP，NSIPs等）发送GARP（Gratuitous ARP）广播数据包。网关将接收到这些数据包，并更新自己的ARP缓存表。

下面列出了几种情况下发送GARP的数据包的情况：

• NetScaler 启动 (for MIP andSNIP)

• 创建一个新的LB服务器

• 添加新的IP

• 设置新的VLAN

• 故障转移

  需要注意的是有一些防火墙不支持GARP流量，因此，我们需要配置VMAC为部署。当使用VMAC，MAC地址是在两个节点之间共享的，因此它是不使用GARP更新MAC表。

如果主节点要是关闭或者如果它停止响应请求，辅助节点会接管所以的请求继续进行服务。在主节点和辅助节点之间使用心跳相互监视，通过每个节点的IP地址进行发送。

默认情况下，有一些端口需要打开防火墙规则以允许在高可用性设置的时候，NetScaler节点之间的通信，端口如下：

• UDP端口3003用于交换心跳的通信UP或DOWN状态

• TCP端口3008是用于安全的高可用性配置同步

• TCP端口3009用于安全命令传播和Metric Exchange Protocol（MEP）

• TCP端口3010是用于高可用性配置同步

• TCP端口3011是用于命令传输和MEP

  NetScaler高可用这个功能需要我们有两个相同的型号和同一个系统的版本。运行HA时，如果型号不一致可能导致出现问题，例如，一个MPX5550和一个VPX 1000。如果是这样的配置出现问题Citrix并不会进行技术支持。

1.4     Netscaler HA设置选项说明

节点状态

• STAYPRIMARY：此选项强制NetScaler设备停留在主节点模式。

• STAYSECONDARY：此选项强制NetScaler设备留在辅助节点模式。

• ENABLED：这是默认选项。该选项允许启用NetScaler的高可用性，对基于高可用性事件的NetScaler设备进行故障转移。

• DISABLED：此选项禁用高可用性引擎。

故障保护

故障保护模式对两个节点的健康状况进行检查，确保一个节点始终是主节点。同时故障保护模式也是为了确保当一个主节点只有部分可用时，备份节点能够尽可能的处理流量。HA故障保护模式需要在每个节点上配置。

下面是产生的节点状态的HA的行为。

• 故障保护禁用

• 故障保护启用

默认配置

 

主节点负责所有流量。

两个节点都有自己的NSIPs但共享大部分配置，包括VIP，SNIP和MIP。

主节点上的更改被复制到辅助节点。（默认启用）

心跳（Hello间隔时间）为200ms。

• 使用UDP数据包的端口3003。

• 失效时间为3秒。

• 当心跳包在3秒之后丢失就会发生故障转移。

故障保护默认是关闭的，开启需要在每个节点上配置。

默认情况下，通信并不加密，不走安全通道和协议：

• HA对同步发生在端口3010（TCP）。

• 安全HA对同步发生在端口3008（TCP）。

• 命令传播发生在端口3011（TCP）。

• 安全命令传播发生在端口3009（TCP）。

  1.5  Netscaler HA配置

为了建立一个高可用性主从节点，我们需要知道的其IP地址和默认的系统：用户名和密码。要求它们具有相同的RPC连接的用户名和密码，默认情况下，所有的NetScaler都必须相同。要建立一个高可用性对，去System | High Availability| Nodes，然后单击添加从节点之一。 这里我们提出了以下选项：

• 远程IP地址（其他节点的NSIP）

• 配置远程系统参与高可用性设置

• 关闭接口的HA monitor

• 自节点上打开INC（独立网络配置）

• 远程系统的凭据

我们需要做的就是输入IP地址，配置远程NetScaler系统的信息，关闭接口的HA monitor，并输入NetScaler的用户名和密码。

在接口上关闭HA monitor意味着，NetScaler不会使用该接口从一个节点到另一个节点发送的HA探针。

最后一个选项是，INC，如果设备在不同的子网，那么需要独立的网络配置，因为常规的HA选项使用相同的网络配置。之后，我们已经填入了信息并点击OK，主节点会开始与辅助节点传播其信息和配置，成立了高可用性对，如下面的截图：

它也将开始同步文件，如SSL证书和应用防火、XML文件；您可以查看是同步的文件，不同的文件进程访问如下KB http://support.citrix.com/article/CTX138748。

需要注意的是，有几个项目的同步是很重要的，而这些都是许可和ns.conf、rc.conf中的文件。你可以使用命令验证SSL同步情况，使用CLI命令：

因为它是建立HA对，所做到主节点的操作和配置更改都将传播到辅助节点。

我们可以看到从GUI或使用下面的命令查看HA的节点：

在命令行显示出现的信息中，如果该节点的接口的活动的，说明该节点是主（活动）节点。

我们也可以使用故障切换界面进行查看；如果我们NetScaler有多个网络接口连接在了不同的交换机，就可以用它们来故障转移到另一个接口。

例如，如果我们的NetScaler采用两个接口，其中接口1连接交换机1，接口2连接到交换机2，我们可以使用故障切换接口设置故障转移从NIC1到NIC 2，举个例子，交换机1关机。在一个大环境中，往往有跨越多个交换机的自动转移隧道自动处理。

在GUI中，我们可以在每个节点上单击鼠标右键，并配置如同步或强制故障转移。强制故障切换可以让我们进行手动故障转移，这个一般在我们需要升级的时候进行手动故障切换。

默认情况下，当主节点出现故障，辅助节点将接管并自动成为主节点；当主主节点重新联机，原来的主节点就会降级为辅助节点。如果在一个环境中，我们的HA同步状态出现问题，辅助节点本身并没有同步到新更改的信息，那么在这个时候，我们要进行升级，为了保险起见，我们可以在升级辅助节点的时候，设置辅助节点为STAYSECONDARY状态，即强制NetScaler设备留在辅助节点模式。这将保证主节点在审计重启之后还将保持为主节点，辅助节点还是辅助节点。

如果您在使用HA功能的时候出现了一些问题，我们可以使用nsconmsg功能。通过运行命令nsconmsg –d event，我们可以得到一些控制台中发生的事件信息。

默认情况下，NetScaler使用Gratuitous ARP（GARP）在发生故障转移后公布新的主节点的MAC地址。一些厂商如思科和一些老的防火墙厂商如瞻博网络不接受GARP请求数据包的类型。所以，如果您的环境中有不支持GARP的网络设备存在，且NetScaler的数据包需要通过该网络设备，那么就需要使用VMAC。关于GARP，通过登录到NetScaler的CLI和运行命令set network L2 param –garpReplyenabled。这个命令需要在设置了一对高可用性组的NetScaler设备上使用。

如果我们的防火墙或路由器不支持GARP，我们可以配置NetScaler使用VMAC。 VMAC允许的NetScaler之间具有一个浮动MAC地址，因此绕开GARP的问题。这可以通过System | Network | VMAC进行配置。

  下面我们就来定义一个虚拟路由器ID，例如100，并将其绑定到一个接口，这样的话VIP请求就会从该地址而来。虚拟路由器ID只是用作在VMAC中的标识符。这样做了之后，HA节点将复制这个虚拟的地址进行使用，HA节点之间使用的MAC是共享的同一个。我们可以去Network | Interfaces看VMAC面板，HA使用的虚拟MAC就在其中显示。

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