pfSense book之高可用性集群(HA)
建站服務(wù)器
高可用性集群
pfsync概述
pfSense XML-RPC配置同步概述
冗余配置示例
HA與多WAN
驗(yàn)證故障轉(zhuǎn)移功能
提供無NAT的冗余
第2層冗余
高可用與橋接
使用IP別名減少心跳流量
接口
故障排查
pfSense的高可用性通過以下特性的組合來實(shí)現(xiàn)：
CARP用于IP地址冗余
XMLRPC用于配置同步
pfsync用于狀態(tài)表同步
通過這種配置，單元充當(dāng)“主動(dòng)/被動(dòng)”群集，主節(jié)點(diǎn)作為主單元，輔助節(jié)點(diǎn)作為備用角色，如果主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則會(huì)根據(jù)需要接管。
雖然經(jīng)常被錯(cuò)誤地稱為“CARP群集”，但由于CARP只是pfSense實(shí)現(xiàn)高可用性的幾種技術(shù)之一，因此兩個(gè)或多個(gè)冗余pfSense防火墻更適合稱為“高可用性群集”或“HA群集”，未來的CARP可以交換為不同的冗余協(xié)議。
每個(gè)群集節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)接口將專門用于同步任務(wù)。這個(gè)接口通常稱為“Sync”接口，用于配置同步和pfsync狀態(tài)同步。任何可用的接口都可以用于“Sync”。
注意
有人稱之為“CARP”接口，這是不正確的，而且非常具有誤導(dǎo)性。 CARP心跳發(fā)生在與CARP VIP的每個(gè)接口上; CARP流量和故障轉(zhuǎn)移操作不使用Sync接口。
最常見的高可用性群集配置僅包含兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。 群集中有更多的節(jié)點(diǎn)也是可以的，但它們顯然不具有特別的優(yōu)勢。
區(qū)分三種功能（IP地址冗余，配置同步和狀態(tài)表同步）非常重要，因?yàn)樗鼈儼l(fā)生在不同的地方。 配置同步和狀態(tài)同步發(fā)生在同步接口上，直接在防火墻單元之間進(jìn)行通信。 CARP心跳在每個(gè)接口上與CARP VIP一起發(fā)送。 故障轉(zhuǎn)移信號(hào)不會(huì)發(fā)生在同步接口上，而是發(fā)生在每個(gè)啟用CARP的接口上。
CARP概述
共用地址冗余協(xié)議（CARP）由OpenBSD開發(fā)人員創(chuàng)建，作為免費(fèi)的開放式冗余解決方案，用于在一組網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間共享IP地址。在此之前已經(jīng)有類似的解決方案，主要是IETF虛擬路由器冗余協(xié)議（VRRP）標(biāo)準(zhǔn)。然而，思科聲稱VRRP已經(jīng)被它的熱備用路由器協(xié)議（HSRP）的專利覆蓋，并告知OpenBSD開發(fā)人員它將執(zhí)行其專利權(quán)利。因此，OpenBSD開發(fā)人員創(chuàng)建了一個(gè)新的免費(fèi)開放協(xié)議，在不侵犯思科專利的情況下實(shí)現(xiàn)基本相同的效果。 CARP于2003年10月在OpenBSD上投入使用，后來又被添加到FreeBSD中。
CARP類型虛擬IP地址（VIP）在群集的節(jié)點(diǎn)之間共享。一個(gè)節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，接收IP地址的流量，其他節(jié)點(diǎn)保持備份狀態(tài)并監(jiān)視心跳，以查看并確認(rèn)主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)是否需要承擔(dān)主節(jié)點(diǎn)角色。由于一次只有一個(gè)群集成員正在使用IP地址，因此CARP VIP不會(huì)發(fā)生IP地址沖突。
為了使故障轉(zhuǎn)移正常工作，必須將進(jìn)入群集的入站和出站流量（例如路由上游流量，×××，NAT，本地客戶端網(wǎng)關(guān)，dns請(qǐng)求等）通過CARP VIP進(jìn)行傳遞，例如出站NAT將從CARP VIP發(fā)送。如果流量直接發(fā)往某個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不是CARP VIP，則該流量不會(huì)被其他節(jié)點(diǎn)接收。
CARP與VRRP和HSRP類似，在某些情況下有可能會(huì)發(fā)生沖突。在包含CARP VIP的每個(gè)接口上發(fā)送心跳，每個(gè)VIP每個(gè)接口一個(gè)心跳。在默認(rèn)的偏離值和基準(zhǔn)值下，VIP每秒發(fā)出一次心跳。偏離值確定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)在給定時(shí)間點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)。無論哪個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸心跳，更快的那個(gè)都會(huì)承擔(dān)主節(jié)點(diǎn)角色。較高的偏離值會(huì)導(dǎo)致心跳傳輸延遲增加，因此具有較低偏離值的節(jié)點(diǎn)將成為主節(jié)點(diǎn)設(shè)備，除非網(wǎng)絡(luò)或其他問題導(dǎo)致心跳延遲或丟失。
注意
切勿使用CARP VIP訪問防火墻GUI、SSH或其他。 出于管理的目的，只能在每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的接口上使用實(shí)際的IP地址，而不要使用VIP。 否則，不能事先確定正在訪問哪個(gè)節(jié)點(diǎn)單元。
CARP的IP地址要求
使用CARP的高可用性群集需要每個(gè)子網(wǎng)中有三個(gè)IP地址，并且Sync接口需要單獨(dú)的未使用子網(wǎng)。 對(duì)于廣域網(wǎng)，這意味著最佳配置需要大于或等于29個(gè)子網(wǎng)。 每個(gè)節(jié)點(diǎn)使用一個(gè)IP地址，另外還有一個(gè)共享的CARP VIP地址用于故障轉(zhuǎn)移。 同步接口每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要一個(gè)IP地址。
在技術(shù)上可以將CARP VIP接口配置為給定子網(wǎng)中唯一的IP地址，但通常不建議這樣做。在WAN上使用時(shí)，這種類型的配置將只允許從主節(jié)點(diǎn)到WAN的通信，這會(huì)使任務(wù)（如更新、插件安裝、網(wǎng)關(guān)監(jiān)控或任何需要輔助節(jié)點(diǎn)的外部連接的任務(wù)）變得非常復(fù)雜。它可能更適合用于內(nèi)部接口，但內(nèi)部接口通常不會(huì)受到與WAN相同的IP地址限制，因此仍然最好在所有節(jié)點(diǎn)上配置IP地址。
交換機(jī)/第2層問題
CARP心跳線利用多點(diǎn)傳送，并且可能需要對(duì)集群涉及的交換機(jī)進(jìn)行特殊處理。 一些交換機(jī)會(huì)以可能導(dǎo)致CARP失敗的方式過濾、限速或以其他方式干擾組播。 另外，一些交換機(jī)使用端口限制方法，這些方法可能導(dǎo)致CARP無法正常工作。
因此交換機(jī)必須：
允許發(fā)送和接收多播流量，不能干擾使用CARP VIP的端口。
允許使用多個(gè)MAC地址發(fā)送和接收流量。
允許CARP VIP MAC地址在端口之間移動(dòng)。
幾乎所有CARP未能正確反映預(yù)期狀態(tài)的問題都是交換機(jī)故障或其他第2層問題，因此在繼續(xù)之前請(qǐng)確保交換機(jī)已正確配置。
pfsync概述
pfsync可以使群集節(jié)點(diǎn)之間的防火墻狀態(tài)表保持同步。主防火墻上狀態(tài)表的修改會(huì)通過Sync接口發(fā)送到輔助防火墻，反之亦然。當(dāng)pfsync處于活動(dòng)狀態(tài)并正確配置時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)都將了解流經(jīng)群集的每個(gè)連接。如果主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則備份節(jié)點(diǎn)將接管并且客戶端不會(huì)注意到發(fā)生了轉(zhuǎn)換，因?yàn)閮蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)都事先知道連接。
pfsync在默認(rèn)情況下使用多點(diǎn)傳送，但可以定義IP地址以強(qiáng)制單點(diǎn)傳送更新，以便只有兩個(gè)防火墻的多點(diǎn)傳送流量無法正常運(yùn)行。任何活動(dòng)接口都可用于發(fā)送pfsync更新，但使用專用接口更有利于安全性和性能。 pfsync不支持任何身份驗(yàn)證方法，因此如果使用除專用接口以外的其他任何方法，則任何具有本地網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)的用戶都可以將狀態(tài)插入到狀態(tài)表中。在低安全性要求的低吞吐量環(huán)境中，使用LAN接口是可以接受的。這種狀態(tài)同步所需的帶寬在不同環(huán)境之間會(huì)有很大差異，但根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中狀態(tài)的插入和刪除速率，可能會(huì)高達(dá)穿越防火墻吞吐量的10％。
故障轉(zhuǎn)移仍然可以在沒有pfsync的情況下運(yùn)行，但不會(huì)無縫連接。沒有pfsync，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)失敗，另一個(gè)接管，用戶連接將被丟棄。用戶可以立即通過另一個(gè)節(jié)點(diǎn)重新連接，但在轉(zhuǎn)換過程中它們會(huì)中斷。根據(jù)特定環(huán)境中的使用情況，這可能會(huì)被忽視，或者可能是一個(gè)重要但短暫的中斷。
當(dāng)使用pfsync時(shí)，必須在參與狀態(tài)同步的所有節(jié)點(diǎn)（包括輔助節(jié)點(diǎn)）上啟用pfsync設(shè)置，否則將無法正常運(yùn)行。
pfsync和防火墻規(guī)則
必須在Sync接口上制定允許pfsync通信的規(guī)則。 該規(guī)則必須將來自Sync網(wǎng)絡(luò)源的pfsync協(xié)議傳遞到任何目標(biāo)。 通過任何協(xié)議的所有流量的規(guī)則也允許所需的流量，但一般來說，更具體的規(guī)則會(huì)更加安全。
pfsync和物理接口
pfSense中的狀態(tài)綁定到特定的系統(tǒng)接口。 例如，如果WAN是em0，那么WAN上的狀態(tài)將與em0綁定。 如果群集節(jié)點(diǎn)具有相同的硬件和接口分配，則按預(yù)期工作。 在使用不同硬件的情況下，可能會(huì)有問題。 如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的WAN是em0，但另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的WAN是igb0，那么這些狀態(tài)將不匹配，并且它們不會(huì)被視為相同。
最好使用相同的硬件，但也可能不能滿足實(shí)際的需要。有一個(gè)解決方法：將接口添加到LAGG，脫離底層物理接口，因此在上面的示例中，廣域網(wǎng)將在兩者上都是lagg0，狀態(tài)將被綁定 到lagg0，盡管lagg0在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上包含em0，并且在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上包含igb0。
pfsync和升級(jí)
通常pfSense都允許防火墻在線升級(jí)，而不會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中斷。但不是每次升級(jí)都是如此，因?yàn)閜fsync協(xié)議可以更改以適應(yīng)其他功能。 在升級(jí)之前，始終檢查所有發(fā)布通告中鏈接的升級(jí)指南，以查看是否有任何CARP用戶的特殊注意事項(xiàng)。
XML-RPC配置同步概述
為了將維護(hù)防火墻節(jié)點(diǎn)的工作變得更容易，可以使用XML-RPC進(jìn)行配置同步。啟用XML-RPC同步時(shí)，支持區(qū)域的設(shè)置將同步復(fù)制到輔助設(shè)備，并在每次更改配置后激活。 XMLRPC同步是可選的，但如果沒有它，維護(hù)一個(gè)集群的工作量要大的多。
某些區(qū)域設(shè)置無法同步，如接口配置，但更多的區(qū)域都可以同步：包括防火墻規(guī)則、別名、用戶、證書、×××、DHCP、路由、網(wǎng)關(guān)等。作為一般規(guī)則，特定于硬件或特定安裝的項(xiàng)目（例如系統(tǒng)>常規(guī)或系統(tǒng)>高級(jí)設(shè)置下的接口或值）不會(huì)同步。受支持區(qū)域的列表可能因使用的pfSense版本而有所差別。大多數(shù)插件不會(huì)同步，但有些插件包含自己的同步設(shè)置。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參相關(guān)文檔。
配置同步應(yīng)使用Sync接口，如果沒有專用的Sync接口，請(qǐng)使用為pfsync配置的相同接口。
在雙節(jié)點(diǎn)群集中，只能在主節(jié)點(diǎn)上啟用XML-RPC設(shè)置，輔助節(jié)點(diǎn)必須禁用XML-RPC設(shè)置。
為使XML-RPC正常工作，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須使GUI運(yùn)行在相同的端口和協(xié)議上，例如：端口443上的HTTPS（默認(rèn)設(shè)置）。管理員帳戶不能被禁用，并且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)必須具有相同的管理員帳戶密碼。
冗余配置示例
本節(jié)介紹一個(gè)簡單的三接口HA配置。 這三個(gè)接口是LAN，WAN和Sync。 這在功能上等同于兩個(gè)接口LAN和WAN部署，pfsync接口僅用于同步主防火墻和輔助防火墻之間的配置和防火墻狀態(tài)。
注意
本示例僅涵蓋IPv4配置。 高可用性與IPv6兼容，但它需要在防火墻接口上進(jìn)行靜態(tài)尋址。 準(zhǔn)備配置HA時(shí)，如果靜態(tài)IPv6分配不可用，請(qǐng)?jiān)谒薪涌谏蠈Pv6設(shè)置為無。
確定IP地址分配
第一項(xiàng)任務(wù)是規(guī)劃IP地址分配。 一個(gè)好的策略是使用子網(wǎng)中最低可用的IP地址作為CARP VIP，將下一個(gè)后續(xù)IP地址用作主防火墻接口IP地址，并將下一個(gè)IP地址用作輔助防火墻接口IP地址。 這種策略是可選的，你可以使用任何方案，但我們強(qiáng)烈建議使用一致且合理的方案來簡化設(shè)計(jì)和管理。
WAN地址
WAN地址將從ISP分配的地址中選擇。如“WAN IP地址分配表”所示，HA的WAN子網(wǎng)為198.51.100.0/24，地址198.51.100.200至198.51.100.202將用作WAN IP地址。
198.51.100.200/24CARP共享IP地址198.51.100.201/24主節(jié)點(diǎn) WAN IP地址198.51.100.202/24輔助節(jié)點(diǎn) WAN IP地址
LAN地址
LAN子網(wǎng)是192.168.1.0/24。 在本例中，LAN IP地址將按照“LAN IP地址分配表”中所示進(jìn)行分配。
192.168.1.1/24CARP共享IP地址192.168.1.2/24主節(jié)點(diǎn) LAN IP地址192.168.1.3/24輔助節(jié)點(diǎn) LAN IP地址
Sync接口地址
這個(gè)接口上沒有共享的CARP VIP，因?yàn)椴恍枰?這些IP地址僅用于防火墻之間的通信。 在本例中，172.16.1.0/24用作Sync子網(wǎng)。 將只使用兩個(gè)IP地址，但掩碼（/ 24）與其他內(nèi)部接口（LAN）保持一致。 對(duì)于IP地址的最后八位字節(jié)，請(qǐng)使用與該防火墻的LAN IP地址相同的最后八位字節(jié)以保持一致。
172.16.1.2/24主節(jié)點(diǎn) Sync IP地址172.16.1.3/24輔助節(jié)點(diǎn) Sync IP 地址
下圖顯示了此示例HA的結(jié)構(gòu)。 主節(jié)點(diǎn)和輔助節(jié)都有與WAN和LAN相同的連接，并且它們之間使用交叉電纜連接Sync接口。 在這個(gè)例子中，廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)仍然存在潛在的單點(diǎn)故障。 交換機(jī)冗余將在本章后面的第2層冗余中介紹。
HA網(wǎng)絡(luò)示例圖
群集配置基礎(chǔ)
每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要實(shí)際HA設(shè)置以外的一些基本配置。 在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都沒有沖突的LAN設(shè)置之前，請(qǐng)勿將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接到同一個(gè)LAN中。
安裝、接口分配和基本配置
在防火墻上安裝操作系統(tǒng)，并在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上以相同方式分配接口。 接口必須在所有節(jié)點(diǎn)上按照相同的順序進(jìn)行分配。 如果接口未對(duì)齊，配置同步和其他任務(wù)將無法正常工作。 如果對(duì)接口分配進(jìn)行了任何調(diào)整，則必須在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行相同的復(fù)制。
然后，連接到GUI并使用安裝向?qū)槊總€(gè)防火墻配置唯一的主機(jī)名和非沖突的靜態(tài)IP地址。
例如，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是“firewall-a.example.com”，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是“firewall- b.example.com”，也可以是更加個(gè)性化的一對(duì)名稱。
注意
避免將節(jié)點(diǎn)命名為“master”或“backup”，因?yàn)檫@些是防火墻默認(rèn)使用的狀態(tài)，可以將他們命名為“primary”和“secondary”。
默認(rèn)的LAN IP地址是192.168.1.1。 每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須使用它自己的地址，例如主節(jié)點(diǎn)使用192.168.1.2，輔助節(jié)點(diǎn)使用192.168.1.3。 該布局顯示在LAN IP地址分配中。 一旦每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一的LAN IP地址，則兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以插入同一個(gè)LAN交換機(jī)。
設(shè)置Sync接口
在繼續(xù)之前，必須配置群集節(jié)點(diǎn)上的Sync接口。 同步IP地址分配列出了用于每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的同步接口的地址。 在主節(jié)點(diǎn)上完成設(shè)置后，再在輔助節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行設(shè)置。
完成Sync接口配置后，還必須在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上將添加防火墻規(guī)則以允許他們之間進(jìn)行同步。
防火墻規(guī)則必須允許通過配置同步（默認(rèn)情況下，HTTPS使用的443端口）和pfsync在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信?？梢允褂煤唵蔚摹叭吭试S”樣式規(guī)則。
下圖是配置完成的防火墻規(guī)則列表，其中還包含允許ICMP（ping）用于診斷目的的規(guī)則。
Sync接口防火墻規(guī)則示例
輔助節(jié)點(diǎn)并不需要這些規(guī)則，只需要有一條規(guī)則允許流量通過GUI來使XML-RPC運(yùn)行。 一旦配置了XML-RPC，主節(jié)點(diǎn)的全部規(guī)則就會(huì)同步到輔助節(jié)點(diǎn)。
配置pfsync
必須在主節(jié)點(diǎn)和輔助節(jié)點(diǎn)上配置使用pfsync的狀態(tài)同步才能正常工作。
首先在主節(jié)點(diǎn)上，然后在輔助節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行以下操作：
導(dǎo)航到系統(tǒng)>高可用性同步（雙機(jī)備份）
設(shè)置同步狀態(tài)
將同步接口設(shè)置為SYNC
將pfsync同步對(duì)等IP到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 配置主節(jié)點(diǎn)時(shí)設(shè)置為172.16.1.3，配置輔助節(jié)點(diǎn)時(shí)設(shè)置為172.16.1.2
點(diǎn)擊保存
配置同步 (XML-RPC)設(shè)置
警告
配置同步只能在主節(jié)點(diǎn)上配置。 輔助節(jié)點(diǎn)不能也不需要配置。
在主節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行以下操作：
導(dǎo)航到系統(tǒng)>高可用性同步
將“同步配置”下的“配置同步目標(biāo)IP”設(shè)置為為輔助節(jié)點(diǎn)同步接口IP地址172.16.1.3
將遠(yuǎn)程系統(tǒng)用戶名設(shè)置為admin。
注意
用戶名必須是“admin”，其他用戶名不會(huì)正常工作！
將遠(yuǎn)程系統(tǒng)密碼設(shè)置為管理員用戶帳戶密碼，并在確認(rèn)框中重復(fù)輸入。
選中需要進(jìn)行同步區(qū)域的復(fù)選框以同步到輔助節(jié)點(diǎn)。 全部切換按鈕用于一次選擇所有選項(xiàng)。
點(diǎn)擊保存
快速確認(rèn)后，進(jìn)入輔助節(jié)點(diǎn)的防火墻>規(guī)則策略列表，可以看到主節(jié)點(diǎn)輸入的規(guī)則已經(jīng)被同步過來了。
這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)已連接并進(jìn)行配置同步！ 每當(dāng)在主節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行修改后，所做的更改將很快同步到輔助節(jié)點(diǎn)。
警告
不要在輔助節(jié)對(duì)設(shè)置同步的區(qū)域進(jìn)行任何更改！ 下次主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行同步時(shí)，這些選項(xiàng)將被覆蓋。
配置CARP虛擬IP
通過配置同步，CARP虛擬IP地址只需添加到主節(jié)點(diǎn)，并且它們將自動(dòng)同步到輔助節(jié)點(diǎn)。
導(dǎo)航到主節(jié)點(diǎn)上的防火墻>虛擬IPs，設(shè)置CARP VIP
單擊右側(cè)的按鈕在列表頂部添加新的VIP。
注意
必須為處理用戶流量的每個(gè)接口添加一個(gè)VIP，在本示例中，要為WAN和LAN各添加一個(gè)。類型:定義VIP的類型，在這種情況下CARP。
接口:定義VIP將駐留的接口，例如WAN
地址:地址框是為VIP輸入IP地址值的位置。 還必須選擇子網(wǎng)掩碼，并且它必須與接口IP地址上的子網(wǎng)掩碼相匹配。 在本例中，輸入198.51.100.200和24（請(qǐng)參閱WAN IP地址分配）。
虛擬 IP密碼:設(shè)置CARP VIP的密碼。 這只需要兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的匹配，這將通過同步來處理。 密碼和確認(rèn)密碼框必須填寫并且必須匹配。
VHID 組: 定義CARP VIP的ID一個(gè)常見的策略是使VHID匹配IP地址的最后一個(gè)字節(jié)，因此在這種情況下選擇200
廣播頻率:確定CARP心跳發(fā)送的頻率。
Base（基本值）：控制Heartbeats之間經(jīng)過的整秒數(shù)，通常為1.這應(yīng)該在群集節(jié)點(diǎn)之間匹配。Skew（偏離值）：控制秒的分?jǐn)?shù)（1/256增量）。 主節(jié)點(diǎn)通常設(shè)置為0或1，次節(jié)點(diǎn)將為100或更高。 該調(diào)整由XML-RPC同步自動(dòng)處理。
描述:一些文本可以識(shí)別VIP，例如WAN CARP VIP。
注意
如果CARP對(duì)給定網(wǎng)絡(luò)的延遲過于敏感，建議一次調(diào)整基本值一秒鐘，直到穩(wěn)定為止。
以上描述以WAN VIP為例。 LAN VIP也進(jìn)行類似配置，但它將使用LAN接口，地址為192.168.1.1（請(qǐng)參閱LAN IP地址分配）。
如果WAN子網(wǎng)中有任何額外的IP地址用于1：1 NAT、端口轉(zhuǎn)發(fā)、×××等，也可以在這里進(jìn)行添加。
編輯完成后，點(diǎn)擊應(yīng)用更改。
添加VIP后，請(qǐng)檢查輔助節(jié)點(diǎn)上的防火墻>虛擬IPs，以確保VIP按預(yù)期進(jìn)行了同步。
如果同步成功，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上的虛擬IP地址將如下圖所示。
CARP虛擬IP地址列表
為CARP配置出站NAT
下面將配置NAT，以便LAN上的客戶端使用共享的WAN IP訪問廣域網(wǎng)。
導(dǎo)航到防火墻> NAT（地址轉(zhuǎn)換），出站選項(xiàng)卡
單擊選中手動(dòng)出站NAT規(guī)則生成
點(diǎn)擊保存
將出現(xiàn)一組與自動(dòng)出站NAT適用的規(guī)則。 調(diào)整內(nèi)部子網(wǎng)源的規(guī)則，以改為使用CARP IP地址。
在規(guī)則的右側(cè)單擊進(jìn)行編輯
找到頁面的轉(zhuǎn)換部分
從地址下拉列表中選擇WAN CARP VIP地址
更改描述以提及此規(guī)則將NAT LAN連接到WAN CARP VIP地址
警告
如果稍后添加其他本地接口（如第二個(gè)LAN，DMZ等），并且該接口使用私有IP地址，則必須在此時(shí)添加其他手動(dòng)出站NAT規(guī)則。
完成后，規(guī)則更改將與使用CARP VIP的LAN出站NAT規(guī)則中的規(guī)則更改類似。
CARP VIP的LAN出站NAT規(guī)則
修改DHCP服務(wù)器
群集節(jié)點(diǎn)上的DHCP服務(wù)器設(shè)置需要調(diào)整，以便它們可以一起工作。 這些修改將從主節(jié)點(diǎn)同步到輔助節(jié)點(diǎn)，因此對(duì)于VIP和出站NAT，這些修改只需要在主節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。
導(dǎo)航到系統(tǒng)服務(wù)> DHCP服務(wù)器，LAN 選項(xiàng)卡。
將DNS服務(wù)器設(shè)置為LAN CARP VIP，此處為192.168.1.1
將網(wǎng)關(guān)設(shè)置為LAN CARP VIP，此處為192.168.1.1
將故障轉(zhuǎn)移對(duì)等IP設(shè)置為輔助節(jié)點(diǎn)的實(shí)際LAN IP地址，此處為192.168.1.3
點(diǎn)擊保存
將DNS服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)設(shè)置為CARP VIP可確保本地客戶端與故障轉(zhuǎn)移地址通信，而不是直接通向任一節(jié)點(diǎn)。 如果主節(jié)點(diǎn)失敗，本地客戶端將繼續(xù)與輔助節(jié)點(diǎn)通話。
故障轉(zhuǎn)移對(duì)等IP允許守護(hù)程序直接在此子網(wǎng)中與對(duì)等方進(jìn)行通信，以交換租賃信息等數(shù)據(jù)。 當(dāng)設(shè)置與輔助設(shè)備同步時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)整該值，以便輔助設(shè)備指向主設(shè)備。
高可用與多WAN
HA還可以在多WAN配置中用于防火墻冗余。 本節(jié)詳細(xì)介紹雙WAN HA部署所需的VIP和NAT配置。
確定IP地址分配
在這個(gè)例子中，每個(gè)WAN上將使用四個(gè)IP地址。 每個(gè)防火墻需要一個(gè)IP地址，另外還有一個(gè)CARP VIP用于出站NAT，另外還有一個(gè)CARP VIP用于1：1 NAT條目，該條目將用于DMZ段中的內(nèi)部郵件服務(wù)器。
WAN和WAN2 IP地址
下表顯示了兩個(gè)WAN的IP地址。 在大多數(shù)環(huán)境中，這些將是公共IP地址。
198.51.100.200用于出站NAT的共享CARP VIP198.51.100.201主節(jié)點(diǎn)防火墻 WAN198.51.100.202輔助節(jié)點(diǎn)防火墻 WAN198.51.100.203用于1：1 NAT的共享CARP VIP
203.0.113.10用于出站NAT的共享CARP VIP203.0.113.11主節(jié)點(diǎn)防火墻 WAN2203.0.113.12輔助節(jié)點(diǎn)防火墻 WAN2203.0.113.13用于1：1 NAT的共享CARP VIP
LAN地址
LAN子網(wǎng)是192.168.1.0/24。 在這個(gè)例子中，LAN IP地址將被分配如下。
192.168.1.1CARP共享LAN VIP192.168.1.2主節(jié)點(diǎn)防火墻LAN192.168.1.3輔助節(jié)點(diǎn)防火墻 LAN
DMZ地址
DMZ子網(wǎng)是192.168.2.0/24。地址分配見下表。
192.168.2.1CARP共享DMZ VIP192.168.2.2主節(jié)點(diǎn)防火墻 DMZ192.168.2.3輔助節(jié)點(diǎn)防火墻 DMZpfsync地址
這個(gè)接口上不會(huì)有共享的CARP VIP，因此不需要設(shè)置。 這些IP地址僅用于防火墻之間的通信。 在本例中，172.16.1.0/24將作為Sync子網(wǎng)。使用兩個(gè)IP地址，子網(wǎng)掩碼與其他內(nèi)部接口一致。
172.16.1.2主節(jié)點(diǎn)防火墻 Sync172.16.1.3輔助節(jié)點(diǎn)防火墻 SyncNAT配置
使用HA與多WAN時(shí)的NAT配置與使用單個(gè)WAN的HA相同。 確保只有CARP VIP用于入站流量或路由。 有關(guān)NAT配置的更多信息，請(qǐng)參閱相關(guān)文檔。
防火墻配置
使用多WAN時(shí)，必須設(shè)置防火墻規(guī)則，以使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)將流量傳遞到本地網(wǎng)絡(luò)。 否則，當(dāng)流量嘗試到達(dá)CARP地址或從LAN到DMZ時(shí)，它將轉(zhuǎn)而出去與WAN連接。
必須在所有內(nèi)部接口的防火墻規(guī)則頂部添加一條規(guī)則，該規(guī)則將所有本地網(wǎng)絡(luò)的流量引導(dǎo)至默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。必須注意使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而不是故障轉(zhuǎn)移或負(fù)載平衡網(wǎng)關(guān)組之一。 此規(guī)則的目的地是本地LAN網(wǎng)絡(luò)，或包含任何本地可達(dá)網(wǎng)絡(luò)的別名。
具有DMZ的多WAN HA圖
由于附加的廣域網(wǎng)和DMZ元素，這種布局的圖表要復(fù)雜得多，如下圖所示。
具有DMZ的多WAN HA示意圖
驗(yàn)證故障轉(zhuǎn)移功能
由于使用HA涉及高可用性，因此在將群集投入生產(chǎn)之前應(yīng)該進(jìn)行徹底的測試。 測試最重要的部分是確保HA系統(tǒng)在系統(tǒng)中斷期間能夠正常故障切換。
如果本節(jié)中的任何操作不能按預(yù)期正常工作，請(qǐng)參閱高可用性故障排除。
檢查CARP狀態(tài)
在這兩個(gè)系統(tǒng)上，導(dǎo)航到系統(tǒng)狀態(tài)> CARP（故障轉(zhuǎn)移）。 如果一切工作正常，主節(jié)點(diǎn)設(shè)備所有CARP VIP狀態(tài)將顯示為MASTER，輔助節(jié)點(diǎn)設(shè)備將顯示為BACKUP。
如果其中一個(gè)顯示DISABLED，請(qǐng)單擊啟用CARP按鈕，然后刷新頁面。
如果一個(gè)接口顯示INIT，則意味著包含CARP VIP的接口沒有連接。 將接口連接到交換機(jī)，或者至少連接到其他節(jié)點(diǎn)。 如果該接口不使用，請(qǐng)從接口上移除CARP VIP，因?yàn)檫@會(huì)干擾正常的CARP操作。
檢查配置是否正確同步
導(dǎo)航到輔助節(jié)點(diǎn)上的主要位置，例如防火墻>規(guī)則策略和防火墻> NAT（地址轉(zhuǎn)換），確保在主節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建的規(guī)則正在同步到輔助節(jié)點(diǎn)。
檢查DHCP故障轉(zhuǎn)移狀態(tài)
如果配置了DHCP故障切換，則可以在系統(tǒng)狀態(tài)> DHCP租約中檢查它的狀態(tài)。 包含DHCP故障轉(zhuǎn)移池狀態(tài)的頁面頂部將出現(xiàn)一個(gè)新的部分，如下圖所示。
DHCP故障轉(zhuǎn)移池狀態(tài)
測試CARP故障切換
現(xiàn)在進(jìn)行真正的故障轉(zhuǎn)移測試。在開始之前，請(qǐng)確保LAN上的CARP后面的本地客戶端可以連接到互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)pfSense防火墻在線運(yùn)行。一旦確認(rèn)可以正常工作，那么現(xiàn)在是進(jìn)行備份的好時(shí)機(jī)。
實(shí)際測試時(shí)，請(qǐng)從網(wǎng)絡(luò)上拔下主節(jié)點(diǎn)或暫時(shí)關(guān)閉主節(jié)點(diǎn)。客戶端將能夠通過輔助節(jié)點(diǎn)繼續(xù)從Internet加載內(nèi)容。在輔助節(jié)點(diǎn)上再次檢查狀態(tài)> CARP（故障轉(zhuǎn)移），它現(xiàn)在將報(bào)告它是LAN和WAN CARP VIP的MASTER。
現(xiàn)在將主節(jié)點(diǎn)重新聯(lián)機(jī)，它將恢復(fù)為MASTER的角色，并且輔助節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)將自己降級(jí)到BACKUP。在這個(gè)過程中的任何時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)連接仍然是可以正常工作的。
在盡可能多的故障情況下測試HA。其他測試包括：
拔下WAN或LAN上的網(wǎng)線
拔下主電源插頭
使用臨時(shí)禁用功能和維護(hù)模式禁用主節(jié)點(diǎn)上的CARP
單獨(dú)測試每個(gè)系統(tǒng)（關(guān)閉輔助節(jié)點(diǎn)電源，然后重新接通電源并關(guān)閉主電源）
在故障轉(zhuǎn)移期間下載文件或嘗試傳輸音頻/視頻流
在故障轉(zhuǎn)移期間，向Internet主機(jī)運(yùn)行連續(xù)的ICMP回應(yīng)請(qǐng)求（ping）
提供無NAT的冗余
如前所述，只有CARP VIP為防火墻直接處理的地址提供冗余，并且它們只能與NAT或防火墻本身的服務(wù)一起使用。 冗余還可以為具有HA的路由公共IP子網(wǎng)提供冗余。 本節(jié)介紹這種類型的配置，這在大型網(wǎng)絡(luò)、ISP和無線ISP網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)中心環(huán)境中很常見。
公共IP分配
pfSense的WAN端至少需要一個(gè)/ 29的公共IP范圍，它提供了六個(gè)可用的IP地址。 兩個(gè)防火墻部署只需要三個(gè)，但這是容納三個(gè)IP地址的最小IP子網(wǎng)。 每個(gè)防火墻都需要一個(gè)IP，并且WAN端至少需要一個(gè)CARP VIP。
第二個(gè)公共IP子網(wǎng)將通過ISP、數(shù)據(jù)中心或上游路由器路由到CARP VIP。 由于此子網(wǎng)路由到CARP VIP，因此路由不會(huì)依賴于單個(gè)防火墻。 對(duì)于本章中所描述的示例配置，將使用/ 24公共IP子網(wǎng)，并將其分成兩個(gè)/ 25個(gè)子網(wǎng)。
網(wǎng)絡(luò)概述
這里描述的示例網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)數(shù)據(jù)中心環(huán)境，由兩個(gè)pfSense防火墻組成，每個(gè)防火墻有四個(gè)接口：WAN、LAN、DBDMZ和pfsync。 該網(wǎng)絡(luò)包含許多網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。 它不是基于任何真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)，但會(huì)有類似這樣的實(shí)例部署。
WAN網(wǎng)絡(luò)
WAN側(cè)連接到上游網(wǎng)絡(luò)，即ISP、數(shù)據(jù)中心或上游路由器。
WEB 網(wǎng)絡(luò)
該網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)段使用“LAN”接口，但已重命名。 它包含Web服務(wù)器，所以它被命名為WEB，但可以稱為DMZ，SERVERS或任何所需的東西。
DBDMZ網(wǎng)絡(luò)
該段是一個(gè)OPT接口并包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。 在托管環(huán)境中，將網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分隔成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是很常見的。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通常不需要從互聯(lián)網(wǎng)直接訪問，因此不受Web服務(wù)器的危害影響。
Sync網(wǎng)絡(luò)
此圖中的同步網(wǎng)絡(luò)用于通過XML-RPC同步pfSense配置的修改，以及pfsync同步兩個(gè)防火墻之間的狀態(tài)表修改。 建議使用專用接口。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D所示，包括所有可路由的IP地址、WEB網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫DMZ。
HA與路由IPs的關(guān)系圖
注意
包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的網(wǎng)段通常不需要公開訪問，因此更常用的是使用私有IP子網(wǎng)，但可以使用此處說明的示例，而不考慮兩個(gè)內(nèi)部子網(wǎng)的功能。
第2層冗余
本節(jié)介紹規(guī)劃冗余網(wǎng)絡(luò)時(shí)要考慮的第2層設(shè)計(jì)元素。 本章假定只部署兩個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)然也可以根據(jù)需要擴(kuò)展到更多的部署。
如果兩個(gè)冗余pfSense防火墻都接入到同一臺(tái)交換機(jī)任何接口上，則該交換機(jī)將成為單點(diǎn)故障。 為了避免這種單點(diǎn)故障，最好的選擇為每個(gè)接口部署兩個(gè)交換機(jī)（除了專用的pfsync接口）。
下圖以網(wǎng)絡(luò)為中心，未顯示交換機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 具有冗余交換機(jī)的HA圖圖解釋了該環(huán)境如何與冗余交換機(jī)基礎(chǔ)架構(gòu)配合使用。
具有冗余交換機(jī)的HA示意圖
交換機(jī)配置
使用多個(gè)交換機(jī)時(shí)，交換機(jī)應(yīng)互連。 只要兩臺(tái)交換機(jī)之間有單一連接，并且任何一臺(tái)防火墻上都沒有網(wǎng)橋，對(duì)任何類型的交換機(jī)來說都是安全的。 在使用橋接的情況下，或者在交換機(jī)之間存在多個(gè)互連的情況下，必須小心避免第2層環(huán)路。如果是這種情況，就需要一個(gè)管理型交換機(jī)，它能夠使用生成樹協(xié)議（STP）來檢測和阻塞會(huì)產(chǎn)生交換機(jī)環(huán)路的端口。 當(dāng)使用STP時(shí)，如果活動(dòng)鏈路斷路，例如交換機(jī)故障，那么備份鏈路可以自動(dòng)提交到它的位置。
pfSense還支持lagg（4）鏈路聚合和鏈路故障切換接口，允許將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口插入一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)以提高容錯(cuò)能力。 有關(guān)配置鏈路聚合的更多信息，請(qǐng)參閱LAGG（鏈路聚合）。
主機(jī)冗余
獲得防火墻內(nèi)關(guān)鍵系統(tǒng)的主機(jī)冗余比較困難。 每個(gè)系統(tǒng)都可以使用兩個(gè)網(wǎng)卡，使用鏈路聚合控制協(xié)議（LACP）或類似的供應(yīng)商特定功能連接到每組交換機(jī)。 服務(wù)器也可以有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，并且根據(jù)操作系統(tǒng)，可以在一組服務(wù)器上運(yùn)行CARP或類似的協(xié)議，以便它們形成相互冗余。
其他單點(diǎn)故障
當(dāng)試圖設(shè)計(jì)一個(gè)完全冗余的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)許多單點(diǎn)故障會(huì)被忽略。需要考慮的事情比簡單的交換機(jī)故障要多得多。以下是一些常見的冗余示例：
為每個(gè)冗余段提供隔離電源。
為冗余系統(tǒng)使用單獨(dú)的斷路器。
使用多個(gè)UPS/發(fā)電機(jī)。
使用多個(gè)電力供應(yīng)商，盡可能進(jìn)入建筑物的兩側(cè)。
即使是多WAN配置也不能保證Internet正常運(yùn)行。
使用多種互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)（DSL，Cable，F(xiàn)iber，Wireless）。
如果任何兩個(gè)運(yùn)營商使用相同的光纖/隧道/路徑，他們都可能同時(shí)被淘汰。
備份冷卻，冗余冷水機(jī)組或便攜式/應(yīng)急空調(diào)。
考慮將第二套冗余設(shè)備放置在另一個(gè)房間，另一個(gè)樓層或另一個(gè)建筑物中。
在城鎮(zhèn)或其他城市的另一部分有重復(fù)的設(shè)置。
我聽說火星上的主機(jī)價(jià)格便宜，但延遲是殺手級(jí)的。
高可用性與橋接
高可用性目前不兼容本地橋接。
使用IP別名減少心跳流量
如果某個(gè)網(wǎng)段上有大量的CARP VIP，則會(huì)導(dǎo)致很多組播流量。 每個(gè)CARP VIP每秒發(fā)送一次心跳。 為了減少這種流量，額外的VIP可以在接口上的一個(gè)CARP VIP上“堆疊”。 首先，選擇一個(gè)CARP VIP作為接口的“主要”VIP。 然后，將同一子網(wǎng)中的其他CARP VIP更改為IP別名類型VIP，選擇“主”CARP VIP接口作為它們?cè)赩IP配置上的接口。
這不僅減少了在給定細(xì)分受眾中看到的心跳，而且還會(huì)導(dǎo)致所有IP別名VIP與“主”CARP VIP一起更改狀態(tài)，從而降低第2層問題，減少故障轉(zhuǎn)移出現(xiàn)問題的概率。
IP別名VIP通常不會(huì)通過XML-RPC配置同步進(jìn)行同步，但是，以這種方式設(shè)置為使用CARP接口的IP別名VIP將會(huì)進(jìn)行同步。
接口
如果在與HA的單個(gè)接口上需要多個(gè)子網(wǎng)，則可以使用IP別名來完成。 與主接口IP地址一樣，我們建議每個(gè)防火墻在附加子網(wǎng)內(nèi)都有一個(gè)IP地址，每個(gè)子網(wǎng)總共至少有三個(gè)IP。 必須將單獨(dú)的IP別名條目添加到新子網(wǎng)內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，以確保其子網(wǎng)掩碼與新子網(wǎng)的實(shí)際子網(wǎng)掩碼相匹配。 直接在接口上的IP別名VIP不同步，安全可以得到保證。
一旦將IP別名VIP添加到兩個(gè)節(jié)點(diǎn)以在新子網(wǎng)中獲得立足點(diǎn)，則可以使用來自新子網(wǎng)的IP地址添加CARP VIP。
只要不需要附加子網(wǎng)和兩個(gè)獨(dú)立HA節(jié)點(diǎn)之間的通信，就可以省略IP別名，并直接在另一個(gè)子網(wǎng)中使用CARP VIP。
故障排除
高可用性配置相對(duì)復(fù)雜，且有許多不同的方式來配置故障轉(zhuǎn)移群集。在本節(jié)中，一些常見（不常見）的問題在大多數(shù)情況下討論并有望解決。如果在咨詢本節(jié)后問題仍然存在，那么在pfSense論壇上有專門的CARP / VIPs討論區(qū)。
在繼續(xù)之前，請(qǐng)花時(shí)間檢查HA群集的所有成員以確保它們具有一致的配置。通常，這有助于通過示例設(shè)置，仔細(xì)檢查所有正確的設(shè)置。在輔助節(jié)點(diǎn)上重復(fù)該過程，并注意輔助節(jié)點(diǎn)上配置不同的地方。請(qǐng)務(wù)必檢查CARP狀態(tài)（檢查CARP狀態(tài)），并確保所有集群成員都啟用CARP。
系統(tǒng)狀態(tài)>系統(tǒng)日志，系統(tǒng)選項(xiàng)卡會(huì)記錄與HA有關(guān)的錯(cuò)誤。檢查涉及的每個(gè)系統(tǒng)上的日志，看看是否有任何與XMLRPC同步、CARP狀態(tài)轉(zhuǎn)換或其他相關(guān)錯(cuò)誤的信息。
常見錯(cuò)誤配置
有三種常見的錯(cuò)誤配置會(huì)阻止HA正常工作。
每個(gè)CARP VIP使用不同的VHID
在給定接口或廣播域上創(chuàng)建的每個(gè)CARP VIP上必須使用不同的VHID。 使用單個(gè)HA時(shí)，輸入驗(yàn)證將防止重復(fù)的VHID。不過，也不總是那么簡單。 CARP是一種組播技術(shù)，因此在同一網(wǎng)段上使用CARP的任何內(nèi)容都必須使用唯一的VHID。 VRRP也使用與CARP類似的協(xié)議，因此確保與VRRP VHID沒有沖突，例如ISP或本地網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器正在使用VRRP。
最好的解決方法是使用一組獨(dú)特的VHID。 如果正在使用已知安全的專用網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)從1開始編號(hào)。在VRRP或CARP發(fā)生沖突的網(wǎng)絡(luò)上，咨詢?cè)摼W(wǎng)絡(luò)的管理員以查找空閑區(qū)域的VHID。
不正確的時(shí)間
檢查所涉及的系統(tǒng)是否正確同步時(shí)間并具有有效時(shí)區(qū)，尤其是在虛擬機(jī)中運(yùn)行時(shí)。 如果時(shí)間相差太大，某些同步任務(wù)（如DHCP故障切換）將無法正常工作。
不正確的子網(wǎng)掩碼
真正的子網(wǎng)掩碼必須用于CARP VIP，而不是/ 32。 這必須與分配CARP IP的接口上的IP地址的子網(wǎng)掩碼相匹配。
CARP接口的IP地址
CARP VIP所在的接口在使用前必須已經(jīng)在接口（VLAN，LAN，WAN，OPT）上直接定義了另一個(gè)IP。
不正確的哈希錯(cuò)誤
如果CARP在出現(xiàn)此錯(cuò)誤時(shí)無法正常工作，則可能是配置不匹配。 確保對(duì)于給定的VIP、VHID、密碼和IP地址/子網(wǎng)掩碼都匹配。
如果設(shè)置正確，并且在生成此錯(cuò)誤消息時(shí)CARP仍不起作用，那么在同一廣播域中可能會(huì)有多個(gè)CARP實(shí)例。 使用tcpdump（數(shù)據(jù)包捕獲）禁用CARP并監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，以檢查其他CARP或類似CARP的流量，并適當(dāng)調(diào)整VHID。
如果CARP工作正常，并且系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)此消息在日志中，則可以忽略它。 只要CARP繼續(xù)正常工作（主節(jié)點(diǎn)顯示MASTER，輔助節(jié)點(diǎn)顯示BACKUP狀態(tài)），啟動(dòng)時(shí)就會(huì)看到此消息是正常的。
兩個(gè)系統(tǒng)都顯示為MASTER
如果輔助節(jié)點(diǎn)無法從主節(jié)點(diǎn)收到CARP廣播，則會(huì)發(fā)生這種情況。 檢查防火墻規(guī)則、連接、交換機(jī)配置。 同時(shí)檢查系統(tǒng)日志是否有可能導(dǎo)致解決方案的相關(guān)錯(cuò)誤信息。 如果在虛擬機(jī)（VM）產(chǎn)品（如ESX）中遇到此問題，請(qǐng)參閱虛擬機(jī)（ESX）中的問題。
主節(jié)點(diǎn)降級(jí)為BACKUP
在某些情況下，在系統(tǒng)恢復(fù)聯(lián)機(jī)后，可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)正常發(fā)生這種情況。 但是，某些硬件故障或其他錯(cuò)誤情況可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器默默承擔(dān)240的較高優(yōu)先級(jí)，以表示它仍然存在問題，并且不應(yīng)成為主設(shè)備。 這可以通過GUI或通過shell或系統(tǒng)診斷>命令來進(jìn)行檢查。
在GUI中，此狀態(tài)顯示在系統(tǒng)狀態(tài)> CARP的錯(cuò)誤消息中。
當(dāng)主節(jié)點(diǎn)被降級(jí)時(shí)CARP狀態(tài)
在shell或系統(tǒng)診斷>命令中，運(yùn)行以下命令檢查降級(jí)：
#sysctlnet.inet.carp.demotion
net.inet.carp.demotion:240
如果該值大于0，則該節(jié)點(diǎn)已降級(jí)。
在這種情況下，隔離防火墻，檢查網(wǎng)絡(luò)連接，并執(zhí)行進(jìn)一步的硬件測試。
如果降級(jí)值為0，并且主節(jié)點(diǎn)仍然將自己降級(jí)為BACKUP或不斷變化，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)以確保沒有第2層環(huán)路。 如果防火墻從交換機(jī)接收到自己的心跳，它也可以觸發(fā)對(duì)BACKUP狀態(tài)的更改。
虛擬機(jī)內(nèi)部問題（ESX）
在虛擬機(jī)內(nèi)部使用HA時(shí)，尤其是VMware ESX，需要一些特殊的配置：
在vSwitch上啟用混雜模式。
啟用“MAC地址更改”。
啟用“偽傳輸”。
ESX VDS混雜模式解決方法
如果正在使用虛擬分布式交換機(jī)，則可以為啟用混雜模式的防火墻接口創(chuàng)建端口組，并為其他主機(jī)設(shè)置單獨(dú)的非混雜端口組。論壇上有用戶使用這種方式來平衡讓CARP功能和保護(hù)客戶端端口的要求。
ESX VDS升級(jí)問題
如果在4.0或4.1中使用VDS（虛擬分布式交換機(jī)）并將其從4.0升級(jí)到4.1或5.0，則VDS將無法正確傳遞CARP流量。 如果在4.1或5.0上創(chuàng)建了新的VDS，它可以正常工作，但升級(jí)后的VDS則不會(huì)。
可以在VDS上禁用混雜模式，然后重新啟用它可以解決該問題。
ESX VDS端口鏡像問題
如果在VDS上啟用端口鏡像，則會(huì)打破混雜模式。 要修復(fù)它，請(qǐng)禁用然后重新啟用混雜模式。
ESX客戶端端口問題
如果物理HA集群使用ESX主機(jī)（lagg組或類似設(shè)備）上的多個(gè)端口連接到交換機(jī)，并且目標(biāo)VM只能訪問某些設(shè)備/ IP，則端口組設(shè)置可能需要調(diào)整 ESX將基于IP設(shè)置組的負(fù)載平衡設(shè)置為基于散列，而不是始發(fā)接口。
設(shè)置不正確的副作用包括：
流量僅在其NIC上以混雜模式到達(dá)目標(biāo)VM。
當(dāng)主防火墻的“真實(shí)”IP地址可以到達(dá)時(shí)，無法從目標(biāo)VM到達(dá)CARP VIP。
到目標(biāo)VM的端口轉(zhuǎn)發(fā)或其他入站連接從一些IP地址工作，而不是其他IP地址。
ESX物理網(wǎng)卡故障無法觸發(fā)故障切換
CARP中的自我降級(jí)依賴于交換機(jī)端口鏈路的丟失。 因此，如果主防火墻實(shí)例和輔助防火墻實(shí)例位于不同的ESX單元上，并且主設(shè)備丟失了交換機(jī)端口鏈接并且不會(huì)將其公開給虛擬機(jī)，CARP將在其所有VIP上保留MASTER，并且次要設(shè)備也會(huì)相信它應(yīng)該是MASTER。 解決這個(gè)問題的方法之一是在ESX中編寫一個(gè)事件，如果物理端口丟失鏈接，該事件將取消VM上的交換機(jī)端口。 在ESX中也可能有其他方法。
KVM + Qemu問題
使用e1000網(wǎng)卡（em（4）），ed（4）網(wǎng)卡或CARP VIP不會(huì)離開init狀態(tài)。
VirtualBox問題
在VM的相關(guān)接口上設(shè)置“混雜模式：允許CARP在任何接口類型（橋接，主機(jī)，內(nèi)部）上運(yùn)行，
其他交換機(jī)和第2層問題
如果節(jié)點(diǎn)單元插入單獨(dú)的交換機(jī)，請(qǐng)確保交換機(jī)正確中繼并傳遞廣播/多播通信。
一些交換機(jī)具有廣播/多播過濾，限制或“風(fēng)暴控制”功能，可以打破CARP。
某些交換機(jī)已損壞固件，導(dǎo)致IGMP Snooping等功能干擾CARP。
如果使用調(diào)制解調(diào)器/ CPE背面的開關(guān)，請(qǐng)嘗試使用真正的開關(guān)。 這些內(nèi)置交換機(jī)通常無法正確處理CARP流量。 通常將防火墻插入合適的交換機(jī)，然后上行到CPE將消除問題。
配置同步問題
在遇到配置同步問題時(shí)，請(qǐng)仔細(xì)檢查以下項(xiàng)目：
所有節(jié)點(diǎn)上的用戶名必須為admin。
主服務(wù)器上的配置同步設(shè)置中的密碼必須與備份中的密碼相匹配。
WebGUI必須位于所有節(jié)點(diǎn)上的相同端口上。
WebGUI必須在所有節(jié)點(diǎn)上使用相同的協(xié)議（HTTP或HTTPS）。
必須允許流量通過同步流量接口上的WebGUI端口。
必須在所有節(jié)點(diǎn)上啟用和配置pfsync接口。
確認(rèn)只有主同步節(jié)點(diǎn)啟用了配置同步選項(xiàng)。
確保在輔助節(jié)點(diǎn)上的同步配置到IP中沒有指定IP地址。
確保兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上的時(shí)間都是最新的，并且相當(dāng)準(zhǔn)確。
HA和多WAN故障排除
如果在處理多WAN時(shí)遇到CARP VIP麻煩，請(qǐng)仔細(xì)檢查是否存在與防火墻配置中提到的規(guī)則相同的規(guī)則。
翻譯自pfsense book
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的pfSense book之高可用性集群(HA)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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