Seminar OpenBSD – Hochverfügbarkeit mit CARP und pfsync

Hochverfügbarkeit entsteht aus redundanten Komponenten, eindeutigen Zuständen und regelmäßig getesteten Umschaltverfahren. Das Seminar verbindet CARP, pfsync und PF zu einem kontrollierbaren Firewall- oder Gateway-Verbund.

Inhaltsverzeichnis

• Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik

Zielsetzung

• Ausfallziele, Redundanzgrenzen und Abhängigkeiten einer OpenBSD-HA-Lösung bestimmen
• CARP-Schnittstellen, Prioritäten und Zustandswechsel sicher konfigurieren
• PF-Zustände mit pfsync zwischen Knoten synchronisieren
• Umschaltung, Wartung, Split-Brain-Schutz und Wiederanlauf reproduzierbar testen

Zielgruppe

Netzwerk- und Sicherheitsadministration, Firewall-Betrieb, Rechenzentrumsbetrieb und technische Architekten.

Voraussetzungen

Gute TCP/IP-, Routing- und PF-Kenntnisse sowie sichere OpenBSD-Administration. Zwei getrennte Übungssysteme oder virtuelle Knoten sind erforderlich.

Seminarinhalte

1. Schritt 1: Verfügbarkeitsziel und Fehlerdomänen analysieren

   Dienste, Netze, Strom, Switches, Leitungen, Speicher und Betriebsprozesse werden auf gemeinsame Ausfallursachen untersucht. Erwartete Umschaltzeiten werden festgelegt.

2. Schritt 2: Knoten und Schnittstellen vorbereiten

   Adressen, Synchronisationsnetz, Namenskonventionen, Zeitbasis, PF-Grundregeln und administrative Zugänge werden auf beiden Systemen konsistent eingerichtet.

3. Schritt 3: CARP-Grundkonfiguration aufbauen

   Virtuelle Hostkennung, gemeinsame Adresse, Authentifizierung, Basispriorität und Betriebszustand werden konfiguriert und mit Statusanzeigen geprüft.

4. Schritt 4: Prioritäten und Demotion verstehen

   Bevorzugter Knoten, Wartungszustand, Interface-Fehler und gruppenbezogene Herabstufung werden so eingesetzt, dass Übergänge vorhersehbar bleiben.

5. Schritt 5: PF-Regelwerke synchron halten

   Konfigurationsstand, Tabellen, Anker, Zertifikate und lokale Ausnahmen werden inventarisiert. Ein freigabepflichtiger Verteilungsprozess wird festgelegt.

6. Schritt 6: pfsync einrichten

   Dedizierte Schnittstelle, Peer, Synchronisationsverkehr und Schutz des Synchronisationsnetzes werden konfiguriert. Zustandstabellen werden verglichen.

7. Schritt 7: Zustandsbehaftete Umschaltung testen

   Bestehende TCP- und UDP-Verbindungen werden während eines kontrollierten Rollenwechsels beobachtet. Grenzen und erwartbare Unterbrechungen werden dokumentiert.

8. Schritt 8: Wartung ohne ungeplanten Ausfall durchführen

   Dienstübernahme, Demotion, Änderung, Prüfung, Rückkehr und Ausgleich der Konfiguration werden als standardisierter Ablauf geübt.

9. Schritt 9: Fehlerszenarien simulieren

   Interface-Ausfall, Knotenstopp, Synchronisationsverlust, asymmetrisches Routing und abweichende Regelwerke werden erzeugt und diagnostiziert.

10. Schritt 10: Überwachung und Alarmierung definieren

    CARP-Zustand, Demotion, pfsync-Verkehr, PF-Zustände, Erreichbarkeit und Konfigurationsabweichungen werden als messbare Kontrollen festgelegt.

Praxisübungen

• Ein redundantes Gateway mit zwei CARP-Knoten und synchronisierten PF-Zuständen aufbauen
• Geplante Wartung mit kontrollierter Übernahme und Rückkehr durchführen
• Mehrere Ausfallszenarien protokollieren und gegen definierte Wiederanlaufziele bewerten

Methodik

Die Vermittlung verbindet fachliche Einordnung, demonstrierte Systemarbeit und schrittweise Laborübungen. Konfigurationen werden zunächst geplant, anschließend in einer Übungsumgebung umgesetzt, geprüft und dokumentiert. Fehlerbilder und Wiederherstellungswege werden bewusst einbezogen.