Учет и управление IP-ресурсами сети

1. Андрей Манаков
системный инженер
Учет и управление IP-ресурсами сети
25.11.2014
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2. Управление IP-адресацией. Почему?
25.11.2014 2
Число устройств, подключаемых по
IP, и использование IP-адресов неуклонно растет, а с ними
–размеры и сложность сетей Новые сервисы:
голосовые (
VoIP), видео, облачные вычисления, виртуализация и т.д.
Необходимостьснижать операционные расходы (OpEx)
«Ручные» методы управления IP-адресацией не соответствуют требуемым масштабам
DNS иDHCP-критично важные сервисы для провайдеров и корпоративных сетей
Миграции с IPv4на IPv6

3. DDI –основа контроля сети
25.11.2014 3
(DNS, DHCP, IP Address Management)
Управление
IP-адресацией
Планирование и отслеживание использования
блоков, подсетей и отдельных
IPпо приложениям или локации
Конфигурация
DHCP сервера
Соответствие адресных пулов плану адресации
Начальная конфигурация устройств
Конфигурация
DNS сервера
Соответствие адреса–имена
IP/DHCP/DNS
–критичный слой сети
Предупреждение дублирования
IP адресов
Аккуратное конфигурирование сервисов
DHCP/DNS
Централизованный реестр
IPv4/IPv6
нет
IP-плана⇒дублирование IP
нет
DHCP⇒нет назначения адресов
нет
DNS⇒нет навигации по именам

4. 25.11.2014 4
IPv6:
ручной учет?
RFC 2373 “IP Version 6 Addressing Architecture”:
Examples:
IPv4
72.163.4.161
FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
1080:0:0:0:8:800:200C:417A
For example the following addresses:
may be represented as:
1080::8:800:200C:417A a unicast address
FF01::101 a multicast address
::1 the loopback address
:: the unspecified addresses
1080:0:0:0:8:800:200C:417A a unicast address
FF01:0:0:0:0:0:0:101 a multicast address
0:0:0:0:0:0:0:1 the loopback address
0:0:0:0:0:0:0:0 the unspecified addresses

5. Требования к решениям DDI
(DNS, DHCP, IP Address Management)
•
сокращения операционных затрат
•оптимизации рабочих процессов
•автоматизации
•упрощения управления
•соответствия требованиям безопасности и другим политикам
Интегрированное решение для
Операционные
задачи DDI
Управление абонентами
Отчетность
Поддержка бизнес- процессов
Управление конфигура- циями
Выполнение требований регуляторов
Управление доступом
25.11.2014

6. Cisco Prime Network Registrar
25.11.2014 6

7. Cisco Prime Network Registrar
25.11.2014 7
Масштабируемость. Надежность. Функциональность. Расширяемость. Интегрированное управление.
• Единый
DHCP сервер с поддержкой IPv4 иIPv6 • Поддержка внутренних и
внешних клиентов
• Соответствие стандартам
•
Единый DNS сервер с поддержкой IPv4 и IPv6
•Соответствие стандартам
•
Полнофункциональная система управления (IPAM)
•
Интеграция с DNS и DHCP для конфигурирования и для получения данных об использовании адресации
•
Кеширующий сервис
•
Высокая скорость
•Поддержка DNSSEC
•Поддержка DNS64 (доступ из IPv4 к серверам IPv6)
DHCP
DNS
IPAM
DNS Caching

8. Cisco Prime Network Registrar
25.11.2014 8
Масштабируемость. Скорость.
Распределенная архитектура. Обслуживает
миллионы пользователей в одном из крупнейших
внедрений в мире
CPNR DHCP-сервер –лидер отрасли по производительности
Выделенный DNS-кэш сервер значительно увеличивает число обрабатываемых запросов
Наиболее масштабируемый в отрасли DHCP- сервер может обслуживать более 50 млн устройств в рамках одной системы

9. Cisco Prime Network Registrar
25.11.2014 9
Производительность, не имеющая аналогов на рынке
Cisco Network Registrar Jumpstart
–виртуальное устройство на сервере Cisco UCS
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
CUCS with 8 CPU, 8 GB RAM
CUCS with 4 CPU, 4 GB RAM
CNR Jumpstart
HP DL360 with 4CPU, 4 GB RAM
Leases / Sec
Hardware Platform
Returning Clients
New Clients

10. Cisco Prime Network Registrar
25.11.2014 10
Наивысшая скорость обработки рекурсивных запросов
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
CNR DNS
Unbound DNS
Запросов в секунду
CPNR DNS
CPNR DNS cache
DNS
Кэш
DNS

11. Надежность
Несколько уровней отказоустойчивости
Request
DHCP-Induced Avalanche
Discover
Request
Request
Request
Request
Request
Request
Request
Request
Discover
Discover
Discover
Discover
Discover
Поддержка отказоустойчивого DHCPи высоко доступного DNS
Опциональный фильтр «болтливых» клиентов
Патентованный дискриминационный ограничитель обработки
Сокращенное время восстановления после массового отказа сети

12. Лавина DHCP
Массовый сбой
Многие CPE отключены
Другие CPE остаются подключенными
Попытки подключения
Сохранение подключения
Discover
Discover
Discover
Request
Discover
Discover
Discover
Discover
Request
Discover
Discover
Поток запросов превышает скорость обработки!
ЧастьDiscover обслужены
ЧастьRequest потеряны
Часть CPEподключены
Часть CPEтеряют подключение
Discover
Discover
Request
Discover

13. Предупреждение DHCP-лавины
Дискриминационный регулятор обработки запросов
Discriminating Rate-Limiter
50% ограничение: DISCOVER не занимает более ½ очереди
Статическое ограничение: прием DISCOVER с более низкой скоростью
Ограничение очередности: DISCOVER помещаются в отдельную, медленнее обслуживаемую очередь
Подтвержденное превосходство над неконтролируемым доступом без дискриминационного регулятора

14. Расширяемость
Платформа чрезвычайно гибкая и настраиваемая под уникальные требования
Поддержка расширений позволяет операторам значительно изменять и настраивать функционал DHCPи для IPv4 и для IPv6
С помощью расширений легко создаются новые решения, например, для задач биллинга, безопасности, перехвата трафика
Обширный API и интерфейсыкомандной строки (CLIs) дают точки интеграции с любыми внешними системами, например для автоматизациизадач управления адресацией (IPAM)

15. «Облачная» готовность
Поддержка многопользовательской среды
DHCP и DNS
Изоляция и безопасность облачной инфраструктуры
Окружение арендатора Б
Окружение арендатора А
Безопасность
и изоляция
Виртуальные серверы
Виртуальные серверы
Многопользовательская виртуализированная инфраструктура, управляемая через портал самообслуживания
Безопасность
и изоляция

16. DNSкэш-сервери расширение DNSSEC
DNS кэш-сервер значительно повышает скорость и объемы обработки рекурсивных запросов
Поддержка DNSSEC помогает защитить от уязвимостей DNS, таких какподделка ответов DNS
DNSSECпомогает предоставлять аутентичные данные конечным пользователям, проверяя подписанные ответы DNS

17. Полнофункциональная система управления адресацией (IPAM)
•
Простое, централизованное, интегрированное управление сервисами DNS и DHCP, поддерживающие IPv4 и IPv6
•
Конфигурирование DNS и DHCP серверовв соответствии с IP-планом
•
Автоматическое отслеживание использования IP-адресации с помощью обследования сети и согласование конфигурации
•
Интуитивный интерфейс с отображением реальной ситуации и развитой системой отчетов
•
Ролевая модель разделения полномочий администраторов
•
Поддержка основных популярных продуктов DHCP и DNS (BIND, Microsoft, Cisco Prime™ Network Registrar и т.д.)
IPAM -критичный компонент управления сетью

18. Предпосылки к системе IPAM
•
НетIP, НетDNS = нет сети
•
Сложность логически согласованного управления разрозненными северами DNS и DHCP
•
Постоянные изменения в распределении IP
•
«Ручные» таблицы не масштабируются, аудит практически невозможен
•
Внедрение IPv6

19. Подход Cisco к управлению адресацией
Сервисы
Реальная сеть
•
Блоки и подсети IPv4/IPv6
•
Конфигурации DNS/DHCP
•
Соответствие адресного пространства бизнес- процессам
Распределение
Сравнение
•
Согласование реальной и запланированной конфигураций
•
Отчеты
•
Применение настроек DNS/DHCP
•
Динамический DNS
IPAM –продолжающийся циклический процесс с обратной связью об использовании адресации
•
Simple Network Management Protocol (SNMP) v2 иv3
•
Обнаружение IP-устройств
•
Проверка портов коммутаторов
•
Использование пулов DHCP
Планирование
Согласование
Обследование
Внедрение
Цикл
IPAM

20. Способы установки
Внедрение

21. Cisco Prime Network Registrar
?
21

22. Сниженные риски и стоимость запускаВариант виртуального устройства
Разворачивание Cisco Prime™Network Registrar в виде предконфигурированного виртуального устройства упрощает инсталляцию, снижает риски внедрения и стоимость
Идеально для организаций уже имеющих виртуализированную инфраструктуру
Дает все преимущества Cisco Prime Network Registrar без необходимости инвестиций в «железо»
Позволяет оперативно перемещать сервисы DNS, DHCP, IPAM (DDI) между серверами для быстрого восстановления или адаптации под изменяющуюся нагрузку

23. Cisco Prime Network Registrar JumpstartГотовое устройство DDI
Cisco®Network Registrar Jumpstart –готовое устройство с функциями DNS, DHCPи управления адресацией (IPAM) (DDI) для провайдеров и организаций требующих быстрого внедрения решения
Cisco Network Registrar
–
Интегрированное, масштабируемое, надежное предустановленное решение DDI
Cisco UCS™C200 M3
–
Сервер высокой плотности, 2х CPU, 1RU
VMware ESXiv5
–
Предустановленное окружение виртуализации VMware
Cisco Network Registrar
•
Fast
•
Scalable
•
Reliable
•
Extensible
•
IPV4 /IPv6
•
Cloud- ready
DHCP
DNS
IPAM

24. Cisco Prime Network Registrar Решение готового устройства Jumpstart
24

25. Архитектура Prime Network RegistrarРегиональный сервер и Локальный кластер
Central Management
Central IP History
Subnet Utilization
Smart Allocation
RIC Server
License Management
Database
Server
Telnet/SSH
HTTP/SCP
Local Web UI
DHCP
DNS
TFTP
Database
Server
Local Web UI
DHCP
DNS
TFTP
Database
Server
Региональный сервер
Локальный кластер
Локальный кластер

26. Архитектура Prime Network RegistrarSDK / API
Central Management
Central IP History
Subnet Utilization
Smart Allocation
RIC Server
License Management
Database
Server
Telnet/SSH
HTTP/SCP
Local Web UI
DHCP
DNS
TFTP
Database
Server
Local Web UI
DHCP
DNS
TFTP
Database
Server
Региональный сервер
Локальный кластер
Локальный кластер
Ваше приложение
SDK

27. Архитектура IPAM
IPAM Executive
IPAM Agents
Администраторы
DNS-сервер
DHCP-сервер
Сетевое оборудование
База данных

28. Поддерживаемые ОС
Windows 2008 server (32-bit or 64-bit English versions)
Windows 2008 R2 server (64-bit)
RedHat Enterprise Linux v5 (32-bit)
Centos 6.4 (64-bit)
VMware: VMс установленной одной из перечисленных ОС
Solaris 10 (Sparc)
Требования к аппаратному обеспечению
Xeon –1.2 GHz или более быстрый
2GB RAM или более
2GB дискового пространства для базовой инсталляции
Системные требования

29. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: DHCP
29

30. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: DNS
30

31. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: DNS-HA
31

32. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: DNS-кэш
32

33. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: DNS-кэш на отдельных серверах
33

34. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: IPAM
34

35. Cisco Prime Network Registrar Вариант внедрения: IPAM
35

36. Взаимодействие компонент
Cisco Prime Network Registrar

37. Взаимодействие компонент
DHCP Main
Regional
Клиент
Клиент
37

38. Взаимодействие компонент
DHCP Main
DNS Primary
Main
Regional
Клиент
Клиент
38

39. Взаимодействие компонент
DHCP Main
DNS Primary
Backup
DHCP Back-up
DNS Primary
Main
Regional
Клиент
КлиентDNS HAZone TransferDHCPFailover
39

40. IPAM
Клиент
Клиент
RA
RA
RA
RA
EA
Взаимодействие компонент
DHCP Main
DNS Primary
Backup
DHCP Back-up
DNS Primary
Main
40

41. IPAM
Клиент
Клиент
RA
RA
RA
RA
EA
Взаимодействие компонент
DHCP Main
DNS Primary
Backup
DHCP Back-up
DNS Primary
Main
•
Порт коммутатора(IP and MAC)
•Подсети на маршрутизаторах
•ARP-таблицы
41

42. Отказоустойчивость DHCP
DHCP Failover (RFC 2131)
Сервис DHCP предоставляется несколькими серверами
DHCP серверы строят отношения отказоустойчивости
Существующие клиенты DHCP могут продлять аренду адресов без привязки к конкретному серверу
Резервный DHCP сервер может выполнять функционал основного сервера в случае его недоступности по какой-либо причине
42

43. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Основной сервер передает резервному все данные о выданных адресах
43

44. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
172.16.1.5
172.16.3.5
Клиент широковещательно передает запрос
Маршрутизатор одноадресно передает DiscoverDHCP серверам
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
44

45. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
172.16.1.5
172.16.3.5
Основной DHCP сервер предлагает доступный адрес
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
45

46. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
172.16.1.5
172.16.3.5
Клиент широковещательно запрашивает предложенный адрес
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
46

47. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
172.16.1.5
172.16.3.5
Основной DHCP сервер подтверждает выделение адреса
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
47

48. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Основной сервер сообщает резервному о изменениях
48

49. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Основной сервер вышел из строя
49

50. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Резервный сервер обнаруживает аварию
50

51. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Клиент запрашивает адрес
Маршрутизатор передает запрос на оба сервера
51

52. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Резервный сервер предлагает адрес из собственного пула
52

53. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Клиент широковещательно запрашивает предложенный адрес
53

54. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
Резервный сервер подтверждает выделение адреса
54

55. DHCP Failover
Отказоустойчивая пара
DHCP Main
DHCP Back-up
Региональный сервер
Клиент
Клиент
IP Helpers
172.16.1.5
172.16.3.5
172.16.1.5
172.16.3.5
После восстановления основного сервера, резервный передает данные обо всех выданных адресах, и основной сервер возвращается в работу
55

56. Высокодоступный DNS
В каждой зоне должен быть только один первичный (primary) DNS сервер
Динамический ДНС обновляет данные только на первичном сервере
В случае выхода из строя первичного серверастатические записи доступны через вторичные (secondary) DNS серверыдинамические записи -теряются
Для решения проблемы нужен второй первичный сервер, дублирующий функционал основного первичного сервера
56

57. Взаимодействие компонент
Основной и резервный первичные серверы
обмениваются информацией
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
Heartbeat
And
RR Updates
57

58. Взаимодействие компонент
Оба сервера отвечают на запросы
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
58

59. Взаимодействие компонент
DHCP-
сервер может быть сконфигурирован динамически обновлять DNS после выделения адреса
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
DDNS update
59

60. Взаимодействие компонент
Основной первичный сервер обновляет данные
на резервном первичном сервере
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
RR Update
60

61. Взаимодействие компонент
В случае выхода из строя основного первичного
сервера, его функции выполняет резервный
первичный сервер.
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
DDNS update
61

62. Взаимодействие компонент
После восстановления основного первичного
сервера, происходит синхронизация данных с
резервным сервером
DNS Main
DHCP Server
DNS Backup
DNS Secondary
Regional
Client
Client
Synchronization
62

63. Cisco Prime Network RegistrarРезюме
Превосходная управляемость
Отражение текущей (real-time) ситуации в IPv4 и IPv6 адресациях
Лучшая прозрачность за счет детализированных отчетов и тонкого регулирования доступа
Облегчает переход от IPv4 на IPv6
–
Обследование и инвентаризация ресурсов IPv4 и IPv6
–
Планирование и моделирование способов перехода на IPv6
–
Построение соответствияадресации IPv4 в пространстве IPv6
Масштабируемость
Поддержка достоверного DNSSEC
Простое внедрение

64. Дополнительная информация
Cisco Prime™ Network Registrar on Cisco.com:
www.cisco.com/go/networkregistrar
64

65. CiscoRu Cisco CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом
#CiscoConnectRu
Пожалуйста, используйте код для оценки доклада
2732
Ваше мнение очень важно для нас
Спасибо за внимание!
25.11.2014
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.