2251 CFGS Administraci de sistemes en xarxa

Mdul 11 Seguretat i Alta DisponibilitatUF4 - Alta disponibilitatU4 - Alta disponibilitatEAC4(Curs 2014-15/ 2n semestre)

Presentaci i resultats d'aprenentatge

Aquest exercici davaluaci contnua (EAC) es correspon amb els continguts treballats a la unitat 4 Alta disponibilitat.

Els resultats d'aprenentatge que es plantegen sn:RA1. Implanta solucions dalta disponibilitat emprant tcniques de virtualitzaci i configurant els entorns de prova.

Criteris davaluaci

La puntuaci mxima assignada a cada pregunta sindica a lenunciat.

Els criteris que es tindran en compte per avaluar el treball de lalumnat sn els segents:1.1. Analitza supsits i situacions en les quals es fa necessari implementar solucions dalta disponibilitat.

1.2. Identifica solucions de maquinari per assegurar la continutat en el funcionament dun sistema.

1.3. Avalua les possibilitats de la virtualitzaci de sistemes per implantar solucions dalta disponibilitat.

1.4. Identifica els avantatges de la implantaci dun servidor redundant que garanteixi la continutat de serveis en cas de caiguda del servidor principal.

1.5. Analitza els diferents sistemes demmagatzematge redundant sobre servidors i dispositius especfics.

1.6. Avalua la utilitat dels sistemes clsters per augmentar la fiabilitat i productivitat del sistema.

1.7. Analitza solucions de futur per a un sistema amb demanda creixent.

1.8. Esquematitza i documenta solucions per a diferents supsits amb necessitats dalta disponibilitat.

La correcci i claredat en les respostes dels diferents apartats.

El nivell adequat (s de vocabulari tcnic, nivell cientfic,...) utilitzat a l'hora de respondre.

La participaci en el frum amb aportacions positives.

Forma i data de lliurament

Per respondre les qestions heu dutilitzar aquest mateix fitxer. Elimineu els apartats Presentaci i resultats d'aprenentatge, Criteris davaluaci i Forma i data de lliurament. Lenunciat est disponible en el format de LibreOffice/OpenOffice (.odt).

Un cop finalitzat lexercici davaluaci contnua heu denviar el document des de l'apartat M11 - Lliurament EAC4 de l'aula, dins del termini establert. Tingueu en compte que el sistema no permetr fer lliuraments desprs de la data i hora indicades.

El nom del document seguir el segent format: 2251M11_EAC4_Cognom1_Inicial_del_cognom2. Els cognoms sescriuran sense accents. Per exemple, lestudiant Marta Garca Soler posaria el segent nom al seu fitxer de lEAC4: 2251M11_EAC4_Garcia_S.odt".

Substituu Nom i cognoms de la capalera d'aquest document per les vostres dades personals.

Comprimiu tots els fitxers (aquest document amb les respostes o altres fitxers que requeriu) que heu de lliurar amb un format lliure (zip o tar.gz, per exemple, rar no s lliure). Anomeneu el fitxer comprimit amb el mateix criteri que el fitxer odt: "2251M11_EAC4_Cognom1_Inicialdelcognom2.zip". Pengeu aquest fitxer comprimit a l'rea de lliurament de la plataforma anomenada Lliurament EAC4.

El termini de lliurament finalitza a les 23:55 h del dia 13/05/2015. La proposta de soluci es publicar el 20/05/2015 i les qualificacions de lEAC es publicaran el dia el dia 20/05/2015.

Enunciat

Aquest EAC es troba estructurat en 2 apartats, amb les segents ponderacions:

A Virtualitzaci [50% = 5 punts]

B Alta disponibilitat [50% = 5 punts]

Aquest exercici complementa l'estudi de la quarta unitat del mdul, donant alhora -dintre de les possibilitats- un enfocament prctic. s recomanable que hagueu llegit la documentaci d'aquesta quarta unitat i hagueu provat les activitats proposades, aix com l'autoavaluaci.

Aquest exercici est orientat cap a l's de Linux Ubuntu, tot i que qualsevol altra distribuci Linux us hauria de servir, sempre que inclogui les eines que es requereixen. Podeu baixar una imatge gratuta d'Ubuntu a:

http://www.ubuntu.com/desktop/get-ubuntu/download.

Part A - Virtualitzaci - 5 punts

Es vol installar i configurar un servidor de mquines virtuals. Per implementar aquest servidor es pot fer utilitzant diverses tecnologies, les ms conegudes son:KVM

Hyper-V

Virtualbox

VMware

Xen

OpenVZ

Molts d'aquests virtualitzadors no es poden simular, s'han d'installar directament a la mquina real i aquesta ha de tenir unes caracterstiques que, possiblement, no tothom les posseeix. Com no tenim aquesta possibilitat utilitzarem virtualbox com servidor de mquines virtuals.

Virtualbox permet installar-lo a un servidor Linux (sense escriptori grfic) i afegir una aplicaci implementada amb PHP per poder crear i executar mquines virtuals remotament. Aquestes mquines s'executaran en el servidor de mquines virtuals per s'ofereixen i es poden administrar des de altres computadores.

1. Installaci de Virtualbox i l'extension pack (1,5 punt)

Installeu en una mquina virtual el S.O. Ubuntu Server 14.04 LTS. Configureu-la amb mode pont i doneu-la el mxim de memria RAM que pugueu.

Descarregueu la clau apt de virtualbox i afegeix el repositori de virtualbox al fitxer de repositoris disponibles d'Ubuntu (/etc/apt/sources.list) . Realitza una actualitzaci dels repositoris i installa virtualbox.

-Captura de pantalla de la execuci de les comandes anteriors:1. Descarregueu la clau apt de virtualbox

2. Afegiu el repositori de virtualbox

2. Actualitzeu el servidor Ubuntu i desprs realitza una captura de pantalla de la comanda d'installaci de virtualbox i els paquets necessaris per la seva correcta utilitzaci:

Descarregueu l'extension pack que el podeu trobar a: http://www.virtualbox.org/wiki/Downloads i installeu-lo.

-Captura de pantalla de la execuci de la comanda anterior:

Descrrega:

Installaci:

Afegiu l'usuari del sistema operatiu al grup vboxusers, creeu el fitxer /etc/default/virtual i poseu: VBOXWEB_USER=nom_usuari_del_sistema

-Captura de pantalla de la execuci de les comandes anteriors:

Finalment, executeu les segents comandes:

2. Installaci i configuraci de phpvirtualbox (1,5 punts)

Installeu els paquets apache2 php5 libapache2-mod-php5 i descarregueu-vos el programa phpvirtualbox-4.3-1.zip des de la pgina del projecte: http://sourceforge.net/projects/phpvirtualbox/

Installeu i configureu phpvirtualbox seguint les segents passes:

Realitzeu la captura de pantalla de les segents comandes:

1. Descompromiu el fitxer phpvirtualbox-4.3-1.zip a la carpeta /var/www/html

2. Canvieu el nom de la carpeta creada per vbox

3. Creeu una cpia de seguretat del fitxer /var/www/html/vbox/config.php-example i reanomeneu-lo a config.php

3. Editeu el fitxer config.php i modifiqueu el username i password pel usuari i contrasenya del usuari del sistema operatiu. Aquest usuari ha de ser l'usuari que hem utilitzat en el fitxer /etc/default/virtualbox. S'utilitzar aquest usuari per crear i esborrar les mquines virtuals.

Accediu a la pgina web de virtualbox posant en un navegador la IP de la mquina virtual seguit de la carpeta vbox. Exemple: http://192.168.1.133/vbox

L'usuari i la contrasenya de la aplicaci s admin

4. Poseu una captura de pantalla del programa una vegada hagueu possat l'usuari i la contrasenya

3. Utilitzaci de phpVirtualbox (1 punt)

Afegiu un altre usuari d'administrador de mquines virtuals i canvieu la contrasenya al usuari 'admin'.

Realitzeu les segents captures de pantalla:

1. Captura de pantalla del canvi de contrasenya

2. Captura de pantalla de la creaci de l'usuari

Creeu una mquina virtual i installeu un Sistema Operatiu amb escriptori grfic utilitzant el programa abans installat (phpvirtualbox). Connecteu-vos a la mquina virtual utilitzant un Client de Terminal Server.

Realitzeu les segents captures de pantalla:

1.Captura de pantalla amb la creaci de la mquina virtuals. (Una vegada creada)

2. Captura de pantalla de l'enviament de la ISO del sistema operatiu a installar utilitzant la comanda scp. Normalment, la iso la tindreu en la mquina real i per poder-la utilitzar la necessitareu enviar al servidor de mquines virtuals.

3. Captura de pantalla del final de la installaci d'un sistema operatiu d'escriptori utilitzant un programa semblant al remmina d'Ubuntu (un client de terminal server)

4. Altres Virtualitzadors: KVM (1 punt)

Expliqueu el virtualitzador KVM, documenteu el procediment d'installaci del servidor de mquines virtuals KVM i les comandes ms importants d'aquest virtualitzador.A ms a ms respon a aquestes preguntes:Quina comanda utilitzarem per saber si podem installar en el nostre PC aquest virtualitzador?

Qu s un Hypervisor?

Qu s un Hypervisor?

s un programari que explota la capacitat de virtualitzaci de determinats ordinadors i facilita el funcionament simultani de diferents sistemes operatius en la mateixa mquina.

Quina comanda utilitzarem per saber si podem installar en el nostre PC aquest virtualitzador?

$kvm-ok

Expliqueu el virtualitzador KVM i documenteu el procediment d'installaci del servidor de mquines virtuals KVM i les comandes ms importants d'aquest virtualitzador:

KVM necessita de forma obligatria les extensions de virtualitzaci incloses per Intel i AMD:* Intel Virtualization Technology (Intel VT-x), codename Vanderpool (2005).* AMD Virtualization (AMD-V), codename Pacifica (2006).

Permeten als hipervisorss un rendiment major en manera virtualitzaci completa.

D'aquesta forma la virtualizaci completa s molt ms fcil d'implementar i ofereix un major rendiment.

Bsicament aquestes extensions afegeixen una nova manera d'execuci que permeten l'execuci de SSOO convidats sense modificar de forma eficient, per sense donar un control total a certs recursos com la memria i el processador.

Linux i KVM s'han estandarditzat a travs de libvirt i libguestfs, usades com APIs base per a la gesti de les mquines virtuals i de les imatges.

A ms, libvirt s capa de gestionar no solament a KVM, sin a altres hipervisores com Xen, VMware ESX, VMware Workstation/Player, OpenVZ, MS Hyper-V, VirtualBox, etc.

Moltes de les eines utilitzades d'alt nivell com virsh* virt-manager han estat construdes sobre la llibreria basi libvirt.

Incls en la branca principal del kernel de Linux. Installaci prcticament nulla.

Compta amb tots els avantatges que li proporciona ser part integral del kernel de Linux.Models de seguretat avanat proporcionat per SELinux.Suport de convidats Windows, Linux, Android, Famlia BSD (OpenBSD, FreeBSD, NetBSD), Solaris, etc.

Software necessari:qemu-kvm , libvirt-bin, bridge-utils

Sofware addicional:virtinst: proporciona eines de linia de comandes per a la creaci i clonatge de mquines virtualsvirt-manager: interfcie grfica per a la gesti de mquines virtualsubuntu-vm-builder: scripts per a la automatitzaci de les MV basades en ubuntuvirt-viewer: permet connectar-se a la mv mitjanant el protocol VNV.

Tot funciona correctament si veem aquesta informaci al executar la comanda:virsh -c qemu:///system list

Hi ha diverses utilitats que permeten la creaci de mquines virtuals sobre KVM.Destaquem les segents:* Comanda virt-install.* Comanda vmbuilder (abans ubuntu-vm-builder).* Aplicaci grfica virt-manager.* Directament usant QEMU/KVM (comanda qemu/kvm).

Part B - Alta disponibilitat - 5 punts

Es vol realitzar una installaci d'un servidor Web en Alta Disponibilitat. Per fer-ho s'ha pensat que utilitzareu dos servidors web, un balancejador de crrega en alta disponibilitat (per tal que no hi hagi un SPOF Single Point Of Failure) i un servidor d'on treure la pgina a mostrar.

Tot i aix, al servidor amb balanceig de crrega, la targeta ethernet que est rebent les peticions de l'usuari pateix moltes connexions i pot fallar per l's. Posareu dos targetes ethernet amb la mateixa IP (bonding) per tal de que es pugui redistribuir la crrega.

Esquema de la xarxa:Per realitzar l'exercici seguiu els segents passos. Totes les mquines son Ubuntu Server 14.04:

1. Installaci i configuraci del cluster Web Server Farm amb un balancejador de crrega (haproxy)

1.a (0,5 punts) Servidors WebCreeu dues mquines virtuals per tal que facin de servidor Web. De moment, aquestes mquines estaran configurades amb una sola targeta de xarxa en adaptador pont.Canvieu el nom de les mquines al propi Ubuntu modificant els fitxer /etc/hosts i /etc/hostname. El nom de les mquines ha de ser web1 i web2.

Aquestes mquines tindran que mostrar pgines webs diferents. La primera ha de mostrar la frase 'Hola, soc la WEB1' i la segona 'Hola, soc la Web2' si accedim a elles mitjanant un navegador web.

Realitzeu les segents captures de pantalla:

-Captura de pantalla de la web: Hola, soc la Web1 -Captura de pantalla de la web: Hola, soc la Web2

1.b (2 punts) Balancejador de crregaA la mquina que far de balancejador rep les peticions d'Internet. Aquestes peticions es reenviaran als servidors web que hi ha al clster Web Server Farm, fent possible el balan de les peticions.

A partir d'ara, els servidors web no tindran la targeta en mode pont si no, que les configurareu en mode xarxa interna 'FARM' i les posareu una IP apropiada a aquesta xarxa. Per exemple:Haproxy:*Targeta de xarxa mode pont estticaIP i netmask de la teva xarxa, Gateway: ip del router (192.168.1.1?), dns-nameservers 8.8.8.8*Targeta de xarxa en xarxa interna:nom de la xarxa interna: 'FARM', IP: 192.168.3.254, netmask: 255.255.255.0Web1:*Targeta de xarxa en xarxa interna:nom de la xarxa interna: 'FARM', IP: 192.168.3.1, netmask: 255.255.255.0Web2:*Targeta de xarxa en xarxa interna:nom de la xarxa interna: 'FARM', IP: 192.168.3.2, netmask: 255.255.255.0

Creeu una MV i installeu i configureu el programa de balanceig de crrega HaProxy. Canvieu-la el nom per haproxy1. Seguiu les segents passes:

Realitzeu les captures de pantalla segents:

1.Canvieu el nom de la MV per haproxy1, configureu les adreces IP i feu una captura de pantalla amb la installaci del paquet haproxy:

2. Afegiu al fitxer /etc/hosts les ips i els noms dels servidors web (web1 i web2) per tal de poder utilitzar els seus noms en comptes de les seves ips. Fes una captura de pantalla executant la segent comanda:$ping web1 -c 2 & ping web2 -c 2

3. Configureu el fitxer haproxy amb les segents funcionalitats, com a mnim:- Creeu un nou listen anomenat: webcluster. Que escolti pel port 80- El tipus de balanceig sigui roundrobin- Insereixi una cookie a l'hora d'assignar un servidor web a una petici- Habiliteu la comprovaci dels servidors web- Habiliteules estadstiques del balancejador amb un usuari i contrasenya de la teva elecciUna vegada configurat el servei, activeu-lo posant a 1 la variable ENABLE del fitxer /etc/default/haproxy. Reinicieu el servei.

Feu una captura de pantalla del fitxer /etc/haproxy/haproxy.cfg i del /etc/default/haproxyFitxer haproxy.cfg:Fitxer haproxy:

4. Proveu el balanceig realitzant les segents captures de pantalla:- Accediu amb el navegador web en mode normal a la ip esttica en mode pont del haproxy.

- Accediu amb el navegador web en mode incgnit a la ip esttica en mode pont del haproxy.

- Accediu a la pgina d'estadstiques del haproxy: http://ip-haproxy/haproxy?stats

1.c (0,75 punt) Bonding de dues interfcies de xarxa

A la mquina virtual Haproxy1 afegiu una altre targeta de xarxa en mode pont. Configureu les 2 targetes de xarxa en mode pont per a que funcionin conjuntament, es a dir, proporcioneu Alta disponibilitat, balanceig de crrega i mxim throughput.Realitzeu aquest apartat creant una interfcie nova de tipus bonding a la que est associada les dues interfcies en mode pont. Una vegada ho hagueu realitzat noms tindreu una IP associada a la targeta bonding. Les targetes reals funcionen en mode esclau sense IP. Seguiu les segents passes:

Realitzeu la captura de pantalla de:- Captura de pantalla de la installaci del paquet ifenslave

- Captura de pantalla amb l'activaci del mdul bonding amb la comanda modprobe i afegiu aquest mdul al fitxer /etc/modules

- Configureu les interfcies de xarxa amb una interfcie nova anomenada bond0 que tingui la ip pblica del haproxy i dues interfcies esclaves (les interfcies en mode pont). Feu que el balanceig en les peticions sigui round robin i realitzeu les segents captures de pantalla:

El fitxer de interfaces de la mquina haproxy1

L'execuci de la comanda ifconfig on es vegi correctament configurades les interfcies anteriors:

4. (1,25 punt) Installaci i configuraci de la Alta Disponibilitat amb el programari HeartBeat

Ara mateix si la mquina haproxy s'espatlla, tot el sistema deixa de funcionar. s un problema anomenat SPOF (Single Point Of Failure). Volem solucionar aquest problema afegint Alta disponibilitat en aquest servidor.La idea s tenir dos servidors idntics funcionant a la vegada, per noms un d'ells est funcionant realment, l'altre est esperant a que el servidor principal falli. Quan falla, assumeix la responsabilitat de servidor principal per a que tot continu funcionant.

Com son dos servidors idntics, totes les seves ips, configurades en els apartats anteriors, son les mateixes (les pbliques i les privades), per aix, un d'ells tot i estar funcionant est en mode 'espera'.

Per realitzar aquest exercici creeu una clonaci de la mquina virtual haproxy i modifiqueu els noms de la segent manera: Haproxy1 i haproxy2.Configureu una targeta de xarxa per a la comunicaci entre els dos servidors. Fes que sigui xarxa interna i anomena-la 'BATECS'. Installeu i configureu el programari Heartbeat.

Seguiu els segents passos per a configurar-ho correctament:

Abans de fer la clonaci de la mquina virtual realitzeu els segents passos:

1. Afegiu una nova targeta de xarxa per comunicar els dos haproxys. Poseu-la en mode intern amb el nom 'BATECS'. Aquesta xarxa s'utilitzar pel programa heartbeats per saber si el servidor principal est funcionant correctament. Poseu-li una ip (192.168.10.1) i mscara (255.0.0.0). Realitzeu una captura de pantalla d'aquesta configuraci.

Haproxy1 eth3 address 192.168.10.1netmask 255.255.255.0

2. Installeu els paquets heartbeat i watchdog. Realitzeu la captura de pantalla amb la seva installaci:

3. Creeu el fitxer /etc/ha.d/ha.cf del programa heartbeat de la segent manera:*Configureu watchdog*Configureu els fitxers de log*Configureu el deadtime, keepalive, warntime i initdead*Configureu bcast amb el nom de la nova interfcie*Configureu els dos nodes (haproxy1 i haproxy2)

watchdog /dev/watchdog logfile /var/log/ha-log debugfile /var/log/ha-debug #keepalive: temps en ms entre heartbeats keepalive 2 #deadtime : Temps en ms durant els quals no hi ha hagut cap heartbeat, per la qual cosa se li declara mor. deadtime 20 # warntime: temps d'espera abans d'avisar d'un 'late heartbeat'. warntime 10 # Temps d'espera, al iniciar-se els servidors, per tal que tots estiguin correctament configurats initdead 100 bcast eth3 auto_failback on node haproxy1 node haproxy2

4. Creeu el fitxer /etc/ha.d/authkeys amb els permisos 600 i afegiu la segent informaci:auth 31 crc2 sha1 password3 md5 password

Feu una captura de pantalla d'aquest fitxer:

5. Configureu els recursos d'alta disponibilitat, es a dir, els recursos compartits entre els dos haproxy. En aquest cas seria la interfcie amb la IP pblica on noms un dels dos ha d'escoltar els paquets que s'envien dirigit a ells (el haproxy master).

Creeu el fitxer /etc/ha.d/haresources amb la segent informaci (canvieu la ip per la vostra) i fes una captura de pantalla:

haproxy1 IPaddr::192.168.1.24/24/bond0

6. Finalment, Afegiu en el fitxer hosts la ip del haproxy2 associada al seu nom. Apagueu la MV i cloneu-la. A la mquina clonada li poseu el nom de haproxy2 i canvieu la MAC de les interfcies de xarxa.Engegueu la mquina clonada (haproxy2) i Editeu-la:- Esborreu el fitxer /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules- La ip del adaptador eth3 per 192.168.10.2.7- El fitxer hosts canvia l'associaci ip - nom de haproxy2 per 192.168.10.1 haproxy1- El nom del servidor per haproxy2 al fitxer host i hostname

[en aquest apartat no cal cap captura de pantalla]

7. Comprovacions de la Alta disponibilitat. Poseu a la mateixa captura de pantalla la web i el programa virtualbox per veure si les mquines estan actives o no.

Captura de pantalla de la web funcionant els dos haproxy.

Captura de pantalla de la web funcionant si apaguem un dels dos haproxy (apaga el master)

Captura de pantalla amb l'altre haproxy apagat i encs el que estava apagat

1.(0,5 punts) Installaci i configuraci de la mquina 'Storage'

No te molt sentit que cada servidor Web mostri una web diferent. Es vol que els dos servidors webs mostrin la mateixa web. Ho fareu de la forma ms fcil possible, utilitzant el servei NFS per compartir carpetes.

Creeu una mquina virtual anomenada 'Storage' on installareu el programari NFS. Configura-la per tal que pugui compartir mitjanant NFS el directori /var/www. En aquest directori hi ha d'haver una pgina web anomenada index.html amb la informaci ' Benvinguts a la web del Storage'. (En aquesta mquina no s'ha installat cap servidor web)

Realitzeu les segents captures de pantalla:- Installaci del servei nfs

- Creeu la carpeta /var/www i crea dintre el fitxer index.html amb la web: Benvinguts a la Web del Storage.Realitza una captura de pantalla.

-Compartiu la carpeta /var/www com noms lectura modificant el fitxer de configuraci del servei nfs anomenat /etc/exports

Ara falta configurar els servidors webs per a que utilitzin el recurs compartit anterior. Afegiu una targeta de Xarxa extra en els servidors webs i configureu-la en mode intern a la xarxa NFS.

Aix mateix, canvieu la targeta de xarxa de la mquina virtual Storage a mode intern dintre de la xarxa NFS. Poseu les segents IPS.Servidors: web1: IP: 192.168.5.1 netmask: 255.255.255.0web2:IP: 192.168.5.1 netmask: 255.255.255.0Storage:IP: 192.168.5.254 netmask: 255.255.255.0Realitzeu les segents captures de pantalla:-Installaci del client nfs als servidors web

-Munteu als servidor la carpeta compartida en el directori /var/www/html

-Accediu al servidor haproxy amb el navegador web per veure la nova web:

Formaci professionalNom i cognoms

Codi: I71Exercici d'avaluaci contnua 4Pgina de

Versi: 022251M11_EAC4_Enunciat_1415S2Lliurament: 13/05/2015

Generalitat de Catalunya Departament dEnsenyamentInstitut Obert de CatalunyaNom i cognoms

Codi: I71Exercici d'avaluaci contnua 4Pgina de

Versi: 022251M11_EAC4_Enunciat_1415S2Lliurament: 13/05/2015