ASA双主Failover配置操作.docx

ASA双主Failover配置操作.docx

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ASA双主Failover配置操作

ASAActive/AcitveFO

注：

以下理论部分摘自XX文库：

ASA状态化的FO配置，要在物理设备起用多模式，必须创建子防火墙。

在每个物理设备上配置两个Failover组（failovergroup），且最多配置两个。

Failover特性是Cisco安全产品高可用性的一个解决方案，目的是为了提供不间断的服务，当主设备down掉的时候，备用设备能够马上接管主设备的工作，进而保持通信的连通性；Failover配置要求两个进行Failover的设备通过专用的failover线缆和可选的StatefulFailover线缆互相连接；活动设备的接口被monitor，用于发现是否要进行Failover切换Failover分为failover和StatefulFailover，即故障切换和带状态的故障切换。

不带状态的failover在进行切换的时候，所有活动的连接信息都会丢失，所有Client都需要重新建立连接信息，那么这会导致流量的间断。

带状态的failover，主设备将配置信息拷贝给备用设备的同时，也会把自己的连接状态信息拷贝给备用设备，那么当主的设备down的时候，由于备用设备上保存有连接信息，因此Client不需要重新建立连接，那么也就不会导致流量的中断。

Failoverlink

两个failover设备频繁的在failoverlink上进行通信，进而检测对等体的状态。

以下信息是通过failoverlink通信的信息：

●设备状态（activeorstandby）；

●电源状态（只用于基于线缆的failover；）

●Hellomessages（keep-alives）；

●Networklink状态；

●MAC地址交换；

●配置的复制和同步；

（Note：

所有通过failover和statefulfailover线缆的信息都是以明文传送的，除非你使用failoverkey来对信息进行加密；）

Statefullink

在statefullink上，拷贝给备用设备的连接状态信息有：

●NAT转换表；

●TCP连接状态；

●UDP连接状态；

●ARP表

●2层转发表（运行在透明模式的时候）

●HTTP连接状态信息（如果启用了HTTP复制）

●ISAKMP和IPSecSA表

●GTPPDP连接数据库

以下信息不会拷贝给备用设备：

●HTTP连接状态信息（除非启用了HTTP复制）

●用户认证表（uauth）

●路由表

●DHCP服务器地址租期

Failover包括LAN-BasedFailover和Cable-BasedFailover；对于PIX设备，只支持基于线缆（Cable-Based）的Failover；

Failoverlink

LAN-BasedFailoverlink可以使用未使用的接口来作为failoverlink。

不能够使用配置过名字的接口做为failover接口，并且，failover接口的IP地址不能够直接配置到接口上；应使用专门的命令对其进行配置；该接口仅仅用于failover通信；两个failover接口之间必须使用专用的路径，如，使用专用的交换机，该交换机上不连接任何其他设备；或者使用正常交换机的时候，划一个VLAN，并且仅仅将failover接口划分到该VLAN中；

Cable-BasedFailoverlink这种failover对两个failover设备的距离有要求，要求距离不能超过6英尺；并且使用的线缆也是failover线缆，该线缆的一端标记“Primary”，另一端标记“Secondary”并且设备的角色是通过线缆指定的，连接在Primary端的设备被指定为主，连接在Secondary端的设备被指定为备；该线缆传送数据的速率为115Kbps；因此同步配置的速度相比LAN-Base的failover会慢；

StatefulFailoverLink如果使用带状态的Failover，那么就需要配置一个用于传送状态信息的线缆，你可以选用以下三种线中的一种作为statefulfailoverlink：

●用专用的接口连接StatefulfailoverLink；

●使用LAN-Basedfailover，你也可以使用failoverlink作为statefulfailoverlink，即failover和statefulfailover使用同一个线缆；——要求该接口是fastestEthernet；

●你也可以使用数据接口作为StatefulFailover接口，比如insideinterface。

但是不推荐这样做；

每种failover又包含有Active/Active（以后简写为，A/A）和Active/Standby（以后简写为A/S）两类；

A/Afailover，两个设备可以同时传送流量。

这可以让你实现负载均衡。

A/Afailover只能运行在多虚拟防火墙模式下。

A/Sfailover，同一时间，只能有一个设备传输流量，另一个设备作为备份用，A/Sfailover即可以运行在single模式下，又能够运行在多模式下；

运行failover的两个设备，在硬件配置上要完全一样，比如必须要有相同的模块，相同的接口类型和接口数，相同的flashmemory以及相同的RAM等；在软件上，两个设备要运行在相同的模式下面，必须有相同的主软件版本等；对于许可证，要求至少有一个设备要是UR版的许可证；

Active/StandbyFailover

Active/StandbyFailover（A/S）中，一个设备为活动设备，转发流量，另一个设备作为备份，当主设备down的时候，备份设备开始接管流量；备用设备接管以后，会继承主IP地址和MAC地址，继续转发流量；

Primary/SecondarystatusandActive/StandbyStatus

做FO的两台设备，必须指定一台为Primary，另一台为Secondary。

Primary和Secondary是一个物理概念，不会改变。

Failover设备之间，主要的不同就是角色问题，即哪个设备为active哪个设备为standby，同时也决定了哪个IP地址以及哪个设备转发流量；

如果两个设备同时启动，那么配置为primary的设备为active；

Primary设备的MAC地址总是和activeIP地址绑定在一起。

唯一的例外就是当standby设备变为active后，不能够通过failoverlink上获得primary设备的MAC地址，那么这时候就使用secondary设备的MAC地址；

设备的初始化和配置同步

当Failover设备启动的时候，配置才会同步，配置信息总是从active同步到standby设备；当standby设备完成初始化以后，它就清除自己的runningconfigure（除了failover命令以外，因为这些命令需要和active进行failover通信）；

Active选举设备是根据以下情况决定的：

●设备启动后，如果检测到对等体已经存在为active，那么它自己将为standby

●如果没有检测到对等体存在，那么它将成为active；如果此时有另外一个active设备连接了进来，那么这两个active设备将重新协商谁来做active。

●如果设备同时启动，那么根据配置中指定的primary和secondary来决定设备的角色是active还是standby；

假设A被指定为primary，B被指定为secondary；当B启动后，没有检测到A的存在，那么B将为Active，它使用自己的MAC地址和activeIP做绑定。

然而，当primary启动可用后，secondary设备将会用primary设备的MAC地址和activeIP绑定，这可能会导致流量的中断；避免方法是可以配置failover虚拟MAC地址；

#failovermacaddressInside（注：

是activer的MAC，是standby的MAC，只能在A/S的配置下使用此命令，A/A不适合）

Failover的触发

以下任何一个事件发生时，都会触发Failover：

●设备发生硬件失败或电源故障；

●设备出现软件失败；

●太多的monitored接口fail；

●Nofailoveractive命令在active设备上被输入或在standby设备上输入failoveractive命令；

Active/ActiveFailover

A/Afailover只能工作在多虚拟防火墙模式下，在A/Afailover模式下，两个设备都可以转发流量；在A/Afailover下，你可以将虚拟防火墙划分到failovergroup中，一个failovergroup是一个或多个虚拟防火墙集合，在防火墙上最多只支持2个failovergroup，admincontext总是属于failovergroup1，任何未分配的虚拟防火墙默认下也属于failovergroup1；

Failovergroup是A/Afailover的基本单元，failovergroup失败的时候，物理设备不一定失败；failover组在一个设备上fail了，在另外一个设备上就会active，另外设备上的该组就会继续转发流量；

在A/Afailover中，primary/secondary决定以下两个事情：

当两个设备同时启动的时候，决定哪个设备提供配置文件信息；

当两个设备同时启动的时候，决定哪个设备上的哪个failovergroup为active。

每个failovergroup也会被配置一个primary或secondary，当两个failovergroup在同一个设备同时为active的时候，那么另一个设备也就为备用设备；

每个failovergroup是否为active，由以下几种情况决定：

当设备启动的时候，没有检测到对等体，那么两个failovergroup在这个设备上都为active；

当设备启动后，检测到对等体为active（两个failovergroup都在active状态），除非以下情况发生，否则active设备上的两个failovergroup仍为active状态：

——failover发生；

——使用nofailoveractive命令进行手工切换；

——配置failovergroup中带有preempt（抢占）命令；

当两个设备同时启动，在配置同步后，每个failovergroup在相应的设备中正常为active；

FailoverHealthMonitoring

ASA监视整个设备的health和接口的health情况，下面分别对这两种监视进行描述；

●设备health监视

安全设备通过monitorfailoverlink来决定对等设备是否health。

如果设备在failoverlink上没有收到3个连续的hello报文的时候，那么就在所有接口上发送ARP请求，包括failover接口。

设备下一步所采取的行为，取决于以下的响应情况：

如果设备在failover接口收到了响应，那么就不发生failover；

如果设备在failover接口没有收到响应，而在其他接口上收到了响应，那么不发生failover，设备会将failover接口标记为failed。

如果设备没有在任何接口上收到响应，那么发生failover你可以配置发送hello包的间隔和发生failover的holdtime值，时间越短；

●接口health监视

你可以最多monitor250个接口，如果一个设备在一半的holdtime时仍没有从monitor接口上收到hello报文，那么它将进行以下的test：

LinkUp/Down测试——测试接口的状态。

在开始每个测试之前，设备会清掉这个接口上收到包的计数器的值，然后设备看在该接口上是否收到了包，如果收到了，则说明接口是好的，那么就开始networktest；

NetworkActivitytest——网络活动行测试。

设备计数5秒内，该接口收到的所有的包，如果5秒内收到包了，那么说明接口和网络连接正常，并停止这个阶段的测试。

如果没有收到流量，那么ARPtest开始；

ARPtest——读取ARP缓寸中的2个最近的ARP请求条目。

然后向这些设备再次发送ARP请求，发出请求后，设备会计数5秒内收到的流量，如果收到了流量，那么就认为接口运行正常；如果没有任何流量收到，那么就向第二个设备发送ARP请求，如果仍没有流量收到，那么就进行pingtest；

广播Ping测试——设备发出ping包，然后开始计数5秒内收到的包，如果5秒内收到了ping响应包，那么认为接口正常并停止测试；如果以上测试都失败，那么该接口就failover，就发生failover；

以下实验，拓扑如下：

说明：

图中连接ISP和Inside的路由器的交换机要划分出几个vlan，具体可参照图中。

两个物理防火墙ASA-1，和ASA-2，分别在每个防火墙上虚拟出两个子防火墙c1和c2。

每个子防火墙关联物理防火墙的两个物理接口。

两个物理防火墙的Gi4和Gi5口分别做FO链路口和Stateful链路口。

ISP和Inside路由器和两个PC的IP如下（PC的IP自动获得，在Inside路由器上做DHCP）：

名称

端口

IP

ISP

Fa1/0

要求：

PC1发起的流量全部经过c1子防火墙nat出去；

PC2发起的流量全部经过c2子防火墙nat出去；

两个物理防火墙做高可用性FO，当一个物理设备防火墙或者一个failover组有故障的时候，流量全部转移到另一个物理防火墙的的failover组。

配置：

1.Inside路由器做DHCPServer并且抓取相应的源做PBR。

#ipdhcppool1

networkdefault-routerpool2

networkdefault-router101permitipany

#route-map1permit10

matchipaddress101

setipnext-hop（抓取源地址，并设定它的下一跳是）

#interfaceFastEthernet0/0

ipaddressippolicyroute-map1（接口调用）

#interfaceFastEthernet0/1

ipaddressFastEthernet1/0

ipaddressFastEthernet2/0

ipaddressroute（其他走默认路由）

ISP路由器的配置：

#interfaceFastEthernet1/0

ipaddress

#interfaceFastEthernet2/0

ipaddress

#iprouterouteASA的FO和状态化链路配置

ASA-1:

#modemultiple（切换防火墙到多模式，才可以配置虚拟子防火墙）

#interfaceGigabitEthernet0（将所有要关联到子防火墙的接口no

noshutdownshutdown，这里只列举一个）

#failovergroup1（配置failover组1）

primary（组1在primary物理设备为上开启抢占功能，优先成active.

preempt当发生failover，原来由active状态变为standby状态，若此时将failover组或者设备变为正常，primary设备上的加入到组1的子防火墙抢占变为active（这里是c1）。

最多创建两个failovergroup）

#failovergroup2

secondary（组2在secondary的物理设备上开启抢占功能，优先preempt成为active）

#admin-contextadmin（配置管理子防火墙，后面的admin可随便写，admin-context意思是创建管理子防火墙）

#contextadmin（进入admin子防火墙配置）

config-urldisk0:

/（配置文件存储目录）

#contextc1（配置子防火墙，命令名c1）

config-urldisk0:

/（配置文件储存目录）

allocate-interfaceGigabitEthernet0（关联物理接口到子墙，这样在子墙里才能看到有接口，下同）

allocate-interfaceGigabitEthernet1

join-failover-group1（将c1子墙加入到failovergroup1）

#contextc2（配置子防火墙，命令为c2）

config-urldisk0:

/（配置c2子墙的文件储存目录）

allocate-interfaceGigabitEthernet2（关联物理接口到子墙）

allocate-interfaceGigabitEthernet3

join-failover-group2（将c2子墙加入到failovergroup2）

#failoverlaninterfaceFOgigabitethernet4（设定gi4物理接口为FO接口，并且命名为FO（名称随便写））

#failoverinterfaceipFOstandby（配置FO链路IPaddress）

#failoverlinkStatefulGigabitEthernet5（设定gi5接品为状态化链路接口，命名为Stateful）

#failoverinterfaceipStatefulstandby（配置状态化链路ipaddress）

#failoverlanunitprimary（配置此物理设备为primary）

#failoverkey123456（可选，配置failover认证密码，）

#failover（开启failover功能）

以上为ASA-1物理设备上的配置。

接下来配置ASA-2物理设备上的FO,只需要配置failover相关内容，其他会自动从ASA-1上同步。

ASA-2配置：

#showmodel（查看防火墙是在多模式下还是单模式下）

#modemultiple（改变防火墙到多模式下工作）

#failoverlaninterfaceFOgigabitethernet4

#failoverinterfaceipFOstandbylinkStatefulGigabitEthernet5

#failoverinterfaceipStatefulstandbylanunitsecondary

#failoverkey123456

#failover

ASA-2配置完成，完成这些步骤后，两台ASA开始选举各自的Active还是Standby。

选举完成后ASA-1的c1子墙成为Active状态，c2子墙成为Standby状态，ASA-2的c1子墙成为Standby状态，c2子墙成为Active状态。

所有的配置将在Active角色的子墙上配置，Standby状态的子墙只能查看配置和同步Active的配置，并检测Active健康状态，做好切换的准备。

当FO的连接线出现故障的时候，则此时两个ASA的两个子防火墙c1和c2都为Active。

在ASA-1上#showfailover

Thishost:

Primary

Group1State:

Active

Activetime:

297（sec）

Group2State:

Active

Activetime:

6（sec）

Otherhost:

Secondary

Group1State:

Failed

Activetime:

169（sec）

Group2State:

Failed

Activetime:

455（sec）

在ASA-2上#showfailover

Thishost:

Secondary

Group1State:

Active

Activetime:

197（sec）

Group2State:

Active

Activetime:

498（sec）

Otherhost:

Primary

Group1State:

Failed

Activetime:

276（sec）

Group2State:

Failed

Activetime:

0（sec）

当FO链路恢复正常时再通过抢占恢复各自的是active还是standby。

3.配置c1，c2子防火墙的IP和路由，均要在处于Active状态的子防火墙上配置，处于Standby状态的不能做任何配置。

ASA-1（config）#prompthostnameprioritystatecontext（修改“#”前面的显示字符，在物理设备下配置，这样便于查看）

#changetocontextc1（切换到c1子防火墙进行配置）

#interfaceGigabitEthernet0

nameifInside

security-level100

ipaddressstandby

#interfaceGigabitEthernet1

nameifOutside

security-level0

ipaddressstandbynetworknet1

subnetnat（Inside,Outside）dynamic（做NAT转换，将内部网络为的主机要访问外部转换为这个IP，且是PAT转换）

#routeInside（通往内部网络的路由）

在另外一台FO设备上：

#changetocontextc2（切换到c2防火墙进行配置）

#interfaceGigabitEthernet2

nameifInside

security-level100

ipaddressstandby

#interfaceGigabitEthernet3

nameifOutside

security-level0

ipaddressstandby

#objectnetworknet2

subnetnat（Inside,Outside）dynamic（做PAT地址转换）

#routeInside（通往内部网络的路由）

以上配置完成后，我们来看两个客户端PC1和PC2去访问Outside的路由器