Sicher und zuverlässig verbunden Redundante und globale VPN-Verbindungen

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1 TEFO 2010 Sicher und zuverlässig verbunden Redundante und globale VPN-Verbindungen Alex Bachmann Product Manager

2 Agenda Internationale Vernetzung von Standorten Andy Scheurer, unisoft allnet GmbH Redundante VPN-Verbindungen Optimierung durch Bandbreiten-Management Erfahrungsbericht

3 Fallbeispiel Facts International tätiges Unternehmen, Hauptsitz Zürich Niederlassung Singapore (weitere Standorte in Planung) Hohe Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit Umsetzung des gesamten IT-Konzepts durch unisoft allnet.

4 Fallbeispiel Anforderungen Standorte Zürich ca User Singapore 5-10 User Zentrale Datenhaltung Einheitlicher Zugriff von allen Standorten Anbindung Remote-Standorte Remote-Zugriff von Extern Daten-Sicherheit auf hohem Niveau, sensitive Kunden-Daten Hohe Verfügbarkeit Flexibilität und Ausbaufähigkeit muss gegeben sein (Wachstum und zusätzlich Standorte) Management durch externen IT- Partner

5 Fallbeispiel Ausgangslage Gewachsene IT-Struktur mit : 2 Server Cisco-Switch Catalyst 4503 & 2930 Internet-Zugang ADSL mit ZyXEL ZyWALL 2 Unterschiedlichste Client-Systeme Notebook-Konzept umgesetzt

6 Fallbeispiel Gesamt-Konzept Remote-User Switch-Lösung ZyXEL Remote-Access Citrix Web-Portal Virtual Server-Farm VPN-Access File-Server Citrix Desktop & Apps Storage- System

7 Fallbeispiel Analyse Anforderungen Kommunikation Welche Art von Kommunikation (Traffic) ist zu erwarten? Internet-Anbindungen Internet-Access Browsing Internet-Applikationen an allen Standorten Kommunikation Remote-Office(s) Citrix-Traffic Printing MS Active-Directory Replikation Daten Replikation Remote-Access Citrix-Portal Access

8 Fallbeispiel Kommunikation Analyse Anforderungen Was ist die Charakteristik des zu erwartenden Traffics? Kommunikationsart Internet Bandbreiten- Bedarf Anforderungen Latency Anforderungen Verfügbarkeit Internet-Browsing mittel unproblematisch hoch Internet-Applications mittel - hoch mittel hoch Remote-Office Citrix-Traffic tief sehr zeitkritisch sehr hoch Printing hoch zeitkritisch mittel AD Replication mittel unproblematisch tief Data Replication mittel mittel mittel Remote-Access Citrix-Portal Access tief sehr zeitkritisch mittel

9 Fallbeispiel Kommunikation Umsetzung Redundante Internet-Anbindung Verfügbarkeit Remote-Office Anbindung mit IPSEC-VPN über Internet redundant Sicherheit & Verfügbarkeit Optimierung durch Bandbreiten-Management Latency Gezielte Provider-Wahl für optimales internationales Routing Latency Internet-Zugriff in ZRH und SIN Verfügbarkeit & Latency

10 Fallbeispiel Redundante IPSEC VPN-Lösung DSL-Link DSL-Link Fiber-Link Fiber-Link Access Remote-Office ZyXEL USG 200 (mit 2 WAN-Ports) Vorteile: Optimale Lastverteilung Ausnützung der jeweiligen Leitungscharakteristik active / active Günstiges DSL-Backup VPN VPN Backup Internet-Access ZyXEL USG 200 (mit 2 WAN-Ports) Access Remote-Office

11 VPN-Konfiguration Phase 1

12 VPN-Konfiguration Phase 1

13 VPN-Konfiguration Phase 1

14 VPN-Konfiguration Phase 2

15 VPN-Konfiguration Phase 2

16 VPN-Konfiguration Phase 2

17 VPN-Konfiguration Phase 2

18 Anforderungen Internationale Verbindungen Was sind die spezifischen Anforderungen? Latency und Bandbreite

19 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite Latency = Latenzzeit, Wartezeit Für Citrix-Traffic max. 300ms Round Trip Time (RTT) akzeptabel physikalische Grenze (Theorie): Zürich Singapore (Luftlinie): km Geschwindigkeit elektr. Strom: ca km/s theoretische Round Trip Time : ca. 70ms

20 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite IPsec Packet-Overhead IPsec Packet IP HDR Payload Encapsualtion IP HDR ESP HDR Original IP HDR Payload ESP Trailer ESP Auth Encryption Authentication Beispiel ESP in Tunnel-Mode

21 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite IP-Fragmentierung IP1 IP2 IP3 MTU MTU = Maximum Transfer Unit

22 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite IPsec Packet-Fragmentierung Encapsulation im Tunnel- Mode fügt dem Paket zusätzliche Bytes hinzu Die Pakete werden wieder zusammengesetzt und ausgepackt

23 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite Wie kann die Packet-Fragmentierung gesteuert resp. optimiert werden? Wichtig: Fragmentierung auf der Firewall zulassen (Option Ignore Don t Fragment setting in packet header) MTU-Size auf dem WAN-Link anpassen wenn PPPoE im Einsatz ist (z.b. bei DSL-Links, MTU=1492) Optimierung: MTU-Size auf den Hosts gezielt reduzieren (Windows Registry) Verwendung von Path MTU Discovery (PMTUD) (auf Zyxel-Systemen jedoch mit IPsec nicht unterstützt)

24 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite Einfluss Bandbreite auf Latency bei Netzwerk Überlastung (congestion) Wartezeit (queuing delay ) Paket-Verlust (packet loss) Blockieren neuer Verbindungen (blocking) Trichter-Effekt

25 Anforderungen Internationale Verbindungen Latency und Bandbreite Nützliche Tools ping (ICMP) Option l Angabe der Paketgrösse (für rudimentären Last-Test) Option f don t fragment tw. nicht ganz realistisch da ICMP priorisiert oder unterschiedlich geroutet sein kann pathping Liefert Informationen über die Erreichbarkeit zu jeder Station im Pfad

26 Anforderungen Internationale Verbindungen Was sind die spezifischen Anforderungen? Latency und Bandbreite Routing

27 Anforderungen Internationale Verbindungen Routing Definition Routing Routing = Verkehrsführung, leiten, steuern Routing path = Weg der Datenübermittlung Implementiert in Router (Routing-Table) wird durch Netzwerk-Betreiber (Provider) gesteuert. ist variabel und kann sich ohne Vorankündigung ändern (z.b. techn. Probleme oder Maintenance)

28 Anforderungen Internationale Verbindungen Routing

29 Anforderungen Internationale Verbindungen Routing

30 Anforderungen Internationale Verbindungen Routing Nützliche Tools Trace Route (tracert) Zeigt Routing Pfad Visual Route Detaillierte, grafische Darstellung

31 Anforderungen Internationale Verbindungen Was sind die spezifischen Anforderungen? Latency und Bandbreite Routing Peering zwischen Internet-Provider

32 Anforderungen Internationale Verbindungen Peering Definition Peering direkter Zusammenschluss von IP-Netzwerken (AS = autonomes System) um Traffic zwischen zwei Peering-Partnern (Providern) zu routen. i.d.r. kostenneutral mit Peering-Agreement Datenaustausch oft über Peering Points (IXP) mit mehreren Teilnehmer Peerings IXP Peerings Peerings

33 Anforderungen Internationale Verbindungen Peering Was ist der Einfluss des Peering? Durch das Peering wird der Routing Pfad definiert Das Peering beeinflusst die Bandbreite der Verbindung direkt Peerings IXP Peerings Peerings

34 Anforderungen Internationale Verbindungen Peering Public PeeringDB

35 Anforderungen Internationale Verbindungen Peering Public PeeringDB

36 Anforderungen Internationale Verbindungen Peering Public PeeringDB

37 Anforderungen Internationale Verbindungen Fazit spezifische Anforderungen: Latency und Bandbreite IPsec vergrössert IP-Pakete IP-Fragmentierung kostet Zeit Reduzierte Bandbreite (Congestion) hat direkten Einfluss auf Latency Routing Pfad beeinflusst die Latency gravierend Ist dynamisch Peering Definiert den Routing-Pfad und auch die Verbindungs-Qualität resp. Bandbreite Durch gezielte Provider-Wahl beinflussbar

38 Fallbeispiel Bandbreiten-Management Einteilung des Traffic in drei Gruppen Gruppe Beispiel Bandbreite Priorität Wichtiger Traffic Citrix-Traffic reservieren maximieren Limitierter Traffic Printing, SMTP, FTP, AD-Synch limitieren Restlicher Traffic HTTP limitieren maximieren

39 Konfiguration Bandbreiten-Management

40 Konfiguration Bandbreiten-Management

41 Konfiguration BWM Regeln - priorisieren

42 Konfiguration BWM Regeln - limitieren

43 Konfiguration BWM Regeln Rest limitieren

44 Konfiguration BWM - Statistik

45 Konfiguration BWM - Statistik

46 Konfiguration BWM - Statistik

47 Konfiguration BWM - Statistik

48 Erfahrungen Routing bei Implementierung oft ungünstig Optimierung nötig unter Berücksichtigung der Peerings Unterstützung von Seite Provider ist gegeben Optimierung der IP-Fragmentierung subtil Optimierung ist komplex und zeitaufwendig Round Trip Time Beispiel ZRH-SIN ca. 280ms zufriedenstellend hinsichtlich der Distanz Routing variabel, z.b. infolge Wartung an Leitungen Monitoring empfohlen Veränderungen im Traffic-Muster Verlangt Anpassungen im Bandbreiten-Management Zusammenarbeit mit lokalem IT-Partner ist nützlich Klare Aufgaben-Definition und offene Kommunikation fördert gute Zusammenarbeit

49 Zukunftsaussichten Standort-Unabhängigkeit durch Virtualisierung zunehmende Vernetzung Integration aller Medien in den Alltag Bandbreiten- Nachfrage und Angebot steigen Steigt beides im gleichen Masse?

50 Fragen?

51 Agenda

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