Load Balancing

Nutzen Sie den Load Balancer, um ihren Datenverkehr auf mehrere Server zu verteilen und die Performance zu optimieren.

Der Load Balancer nimmt die Anfragen der Clients entgegen und leitet diese an den am besten geeigneten Server weiter. Somit stellen Sie sicher, dass Enginsight auch bei einer Vielzahl eingehender Anfragen optimal läuft.

Mittels 2. App-Server und der Auslagerung der Services auf eine separate VM werden Anfragen nun gleichmäßig verteilt und die Performance gesteigert.

Wir empfehlen die Nutzung des Load Balancers spätestens ab 500 zu betreuenden Hosts.

Zur Nutzung des Load Balancing müssen 3 zusätzliche virtuelle Maschinen bereitgestellt werden:

1. VM für den Load Balancer

2. VM für die Services

3. VM für den 2. App-Server

Für einen flüssigen Betrieb empfehlen wir Ihnen Nginx als Reverse Proxys zu nutzen.

Vorbereitung der Virtuellen Maschinen

Load Balancer VM

Bereiten Sie im ersten Schritt die VM für den Load Balancer vor. Dieser dient der Zertifikatsbehandlung und Weiterleitung Ihrer Anfragen.

Es gilt zu beachten, dass auf der VM, auf der der Nginx läuft kein Docker installiert wird. Nur so können Sie einen reibungslosen Ablauf sicherstellen.

1. Stellen Sie eine VM für den Load Balancer bereit.

2. Installieren Sie den Nginx mittels sudo apt install nginx. Übernehmen Sie hierfür ganz einfach die Konfiguration und passen Sie diese entsprechend an.

 map $http_upgrade $connection_upgrade {
    default upgrade;
    ''      close;
}
 
upstream apiServers {
    server <ipApiServer1>:8080;
    server <ipApiServer2>:8080;
}
 
upstream appServers {
    server <ipAppServer1>:80;
    server <ipAppServer2>:80;
}
 
 
  server {
    listen 443 ssl http2;
    listen [::]:443 ssl http2;
 
    ssl_stapling on;
    ssl_stapling_verify on;
    server_name ...;
 
    ssl_protocols TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_ciphers "ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384";
    ssl_ecdh_curve secp384r1;
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_tickets off;
    resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;
    resolver_timeout 5s;
 
    ssl_dhparam /etc/nginx/dhparam.pem;
    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/.../fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/.../privkey.pem;
 
    client_max_body_size 200m;
 
    location / {
        proxy_pass http://apiServers;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto "https";
        proxy_set_header X-Forwarded-Ssl "on";
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection $connection_upgrade;
    }
}
 
 
server {
    listen 443 ssl http2;
    listen [::]:443 ssl http2;
 
    ssl_stapling on;
    ssl_stapling_verify on;
    server_name ...;
 
    ssl_protocols TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_ciphers "ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384";
    ssl_ecdh_curve secp384r1;
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_tickets off;
    resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;
    resolver_timeout 5s;
 
    ssl_dhparam /etc/nginx/dhparam.pem;
    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/.../fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/.../privkey.pem;
 
    client_max_body_size 200m;
 
    location / {
        proxy_pass http://appServers;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto "https";
        proxy_set_header X-Forwarded-Ssl "on";
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection $connection_upgrade;
    }
}

1. Fügen Sie nun die Zertifikate hinzu und passen Sie die Pfade entsprechend in der Konfiguration an. Bsp.: Ablageort der Zertifikate: /etc/nginx/ssl Anpassung in der Konfiguration: ssl_certificate /etc/nginx/ssl/fullchain.pem; und ssl_certificate_key /etc/nginx/privkey.pem;

Sollten Sie Ihre Zertifikate auf IP Adressen ausgestellt haben, stellen Sie sicher, dass die jeweiligen Zertifikate auch auf die korrekten IP-Adressen ausgestellt sind.

Services VM

Diese VM ist ausschließlich für die Ausführung der folgenden Services bereit zustellen:

Service	Funktion
sentinel-m3	Regelt Alarme und verwaltet zugeordnete Benachrichtigungen.
reporter-m4	Versorgt die Enginsight-Plattform mit aktuellen Vulnerabilitätsdaten (CVEs) und verteilt sie an die Module.
profiler-m22	Sorgt für die Berechnung des Normalverlaufs der Machine Learning Metriken.
anomalies-m28	Gleicht Normalverlauf der Machine Learning Metriken mit den gemessenen Daten ab, um Anomalien zu erkennen.
scheduler-m29	Löst geplante, automatisierte Aktionen aus, zum Beispiel Plugins oder Audits.
updater-m34	Managed und aktualisiert die Konfigurationschecklisten.
generator-m35	Erzeugt PDF-Berichte, z.B. für Hosts, Endpunkte und Penetrationstests.
historian-m38	Fasst gemessene Daten zusammen, um sie im zeitlichen Verlauf darzustellen.
themis-m43	Fungiert als Integritäts-Manager und überprüft Daten auf Korrektheit sowie Aktualität.

Beachten Sie unbedingt, dass die Services nun auf einer separaten VM ausgeführt werden und berücksichtigen Sie dies bei der Konfiguration Ihrer App Server.

1. Installieren Sie Docker und laden Sie das Enginsight Repo auf Ihre Services VM (Installation Appserver Schritt 1-4).

2. Passen Sie nun die docker-compose.yml unter /opt/enginsight/enterprise gemäß den Anweisungen an.

version: "3"
services:
  mongodb-cves:
    image: mongo:4
    networks:
    - mongodb-cves
    restart: always
    volumes:
    - mongodb-cves-volume:/data/db

  sentinel-m3:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/sentinel-m3:2.22.37
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/sentinel-m3/config.json"

  reporter-m4:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/reporter-m4:2.4.47
    networks:
    - mongodb-cves
    depends_on:
    - mongodb-cves
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/reporter-m4/config.json"

  profiler-m22:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/profiler-m22:2.2.9
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/profiler-m22/config.json"

  anomalies-m28:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/anomalies-m28:2.2.2
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/anomalies-m28/config.json"

  scheduler-m29:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/scheduler-m29:1.8.76
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/scheduler-m29/config.json"

  updater-m34:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/updater-m34:2.0.4
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/updater-m34/config.json"

  generator-m35:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/generator-m35:1.14.2
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/generator-m35/config.json"

  historian-m38:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/historian-m38:2.1.58
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/historian-m38/config.json"

  themis-m43:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/themis-m43:1.18.20
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/themis-m43/config.json"

networks:
  mongodb-cves:

volumes:
  mongodb-cves-volume:

Stellen Sie sicher, dass immer die aktuellen Versionsendungen genutzt werden.

1. Hinterlegen Sie eine Mail-Server-Konfiguration und stellen Sie sicher, dass die Mail-Server-Konfiguration identisch mit jener auf den App-Servern ist.

Datenbank VM

1. Sichern Sie Ihre Datenbank mit iptables ab.

Passen Sie die iptables so an, dass jegliche Verbindungen von außerhalb zur Datenbank blockiert werden. Dieser Schritt führt dazu, dass nur die Applikation auf die MongoDB zugreifen kann und unberechtigte Zugriffe verhindert werden.

1. Fügen Sie neue Regeln für den 2. App Server sowie den Server hinzu, auf dem die Services ausgeführt werden. Rufen Sie hierfür die iptables auf.

sudo nano /etc/iptables/rules.v4 

1. Ersetzen Sie <APP IP> durch die von der Datenbank erreichbare IP des Applikationsservers. Ersetzen Sie <DB IP> durch die von der Applikation erreichbare IP des Datenbankservers und fügen Sie, wie unten abgebildet, Regeln für den Redis hinzu.

 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -s 127.0.0.1 -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -s <APP IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 6379 -s <APP IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -s <APP2 IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 6379 -s <APP2 IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -s <Services IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 6379 -s <Services IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -s <DB IP> -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 27017 -j DROP

1. Sobald alle Änderungen vorgenommen sind speichern Sie Ihre Einstellungen persistent.

sudo iptables-restore < /etc/iptables/rules.v4
sudo apt-get install -y iptables-persistent

1. Fügen Sie nun Redis hinzu, indem Sie den Redis-Server installieren.

sudo apt install redis-server

1. Passen Sie die Konfiguration an.

sudo nano /etc/redis/redis.conf
bind 0.0.0.0 

1. Speichern und starten Sie die Anwendung anschließend neu.

sudo service redis restart

App-Server VMs

Bereiten Sie zwei Virtuelle Machinen für die App-Server vor. Diese VMs gewährleistet, dass die Benutzeroberfläche von allen Servern aus erreichbar ist und die Services parallel ausgeführt werden können.

Falls Sie Enginsight zuvor ohne Load Balancer genutzt haben, können Sie den bisher genutzten App-Server als eine der 2 benötigten App-Server VMs verwenden!

Dies erleichtert die Einrichtung des Load Balancers erheblich und ermöglicht es Ihnen, schnell mit der Implementierung fortzufahren.

1. Installieren Sie Docker und laden Sie das Enginsight Repo auf Ihre Services VM (Installation Appserver Schritt 1-4).

Um Zeit und Mühe zu sparen, empfehlen wir Ihnen, entweder unsere ISO-Datei zu nutzen oder den ersten App-Server zu klonen, um die zweite VM für den App-Server zu erstellen.

1. Passen Sie die docker-compose.yml , wie nachfolgend angegeben an.

version: "3"
services:
  ui-m1:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/ui-m1:3.5.10
    ports:
    - "80:80"
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/ui-m1/environment.js.production:/opt/enginsight/ui-m1/config/environment.js"

  server-m2:
    image: registry.enginsight.com/enginsight/server-m2:3.5.426
    ports:
    - "8080:8080"
    restart: always
    volumes:
    - "./conf/services/config.json.production:/etc/enginsight/server-m2/config.json"

Beachten Sie auch hier, dass am Ende stets die aktuellen Versionen stehen. Passen Sie hierfür entweder die .xml an und löschen Sie alle nicht benötigten Einträge oder passen Sie die Versionen selbstständig an.

1. Hinterlegen Sie, falls noch nicht vorhanden, die Mail-Server-Konfiguration und stellen Sie sicher, dass die Mail-Server-Konfiguration identisch mit jener auf der Services-VM ist.

2. Sollten Sie den App Server geklont haben, so deaktivieren Sie den nginx auf beiden App Servern mit dem Befehl: systemctl stopp nginx und systemctl disable nginx

3. Kopieren Sie den Inhalt der Datei DEFAULT_JWT_SECRET.conf unter /opt/enginsight/enterprise/conf und fügen Sie diese auf dem 2. App Server in die selbe Datei ein. So stellen Sie sicher, dass beide Dateien identisch auf beiden Servern hinterlegt sind.

4. Prüfen Sie nun die Connection zu Redis. Loggen Sie sich hierfür in den Container ein und stellen Sie eine Verbindung her:

   • Redis Connection prüfen

     1. docker ps

     2. docker exec -it <ID von server-m2> /bin/sh

     3. redis-cli -h <IPDB>

5. Überprüfen Sie nun anhand der Docker Logs von server m-2, ob eine Connection von der Datenbank zu Redis besteht.

Load Balancing starten

1. Ändern Sie den DNS Eintrag.

Beachten Sie hierbei, dass die URL der APP und der API auf den Loadbalancer ausgerichtet sind und nicht mehr auf den APP Server.

1. Sobald Sie alle VMs vorbereitet haben, können Sie die setup.sh ausführen.

Beachten Sie, dass die Redis URL in redis://<IPDB>:6379 abgeändert werden muss

Jetzt ist es an der Zeit zu überprüfen, ob Ihre Anwendung auch im Falle eines einzelnen Serverausfalls weiterhin problemlos funktioniert.

1. Führen Sie hierfür docker-compose down auf dem APP Server 1 aus und überprüfen Sie, ob der APP Server 2 weiterhin Daten empfängt und alle Hosts weiterhin aktiv sind.

2. Fahren Sie alle Docker Container mit docker-compose up -d wieder hoch

3. Führen Sie die Unterpunkte 1 und 2 nocheinmal für App Server 2 durch.

Beachten Sie, dass das Update-Script nun immer auf allen drei Servern ausgeführt werden muss, um sicherzustellen, dass alle Server auf dem neuesten Stand sind und keine Inkompatibilitäten auftreten.