[GTER] Configuração de strong x weak host model para servidores

[Carlos Ribeiro]

Prezados,

Como parte de um trabalho para um cliente, estou pesquisando o suporte a
tipos diferentes de "host model" para servidores. É um tema interessante e
para o qual existe relativamente pouca informação e troca de experiência.

Basicamente, em um servidor com várias interfaces, existem dois modos
primários de comunicação:

- No "weak model" o servidor pode enviar e receber pacotes com o IP de
qualquer uma das interfaces existentes em todas as interfaces. Este é o
comportamento default do Linux e das versões antigas do Windows.

- No "strong model" o servidor só pode receber (ou enviar) pacotes se o IP
de destino (ou origem) estiver na subrede correta para uma determinada
interface. Este é o comportamento default do BSD e das versões mais novas
(depois do Vista) do Windows.

O problema é que muitos servidores operam com o "weak model" e podem criar
assimetria de tráfego, criando problemas com o firewall, por exemplo.

Minhas perguntas no estilo "TLDR" são:

1) Alguém já precisou reconfigurar os servidores para mudar o modo de
operação da pilha TCP?

2) Em um ambiente híbrido, com servidores de diversos tipos (Windows 2003,
Windows 2008, Linux OpenSUSE e RedHat, etc.), há como garantir que todos os
servidores estejam usando obrigatoriamente o "strong model"? Seria essa uma
recomendação razoável?

Agora para quem quiser detalhes... seguem mais comentários e explicações.

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OBSERVAÇÃO IMPORTANTE

O uso do "weak model" ou do "strong model" é uma propriedade da pilha TCP
de um sistema operacional, em alguns casos pode ser configurado, mas é um
comportamento intrínseco de cada host. A RFC1122 estabelece as definições
básicas para IPv4; a RFC3484 trata da extensão para IPv6, que segue
critérios semelhantes; e finalmente, a RFC6419 trata das "práticas atuais"
para cada sistema operacional.

WEAK MODEL

Para entender o impacto do "weak model", suponha a configuração:

- Servidor Linux "genérico" (opera em 'weak mode' por default)
- eth0: 10.0.1.1/24
- eth1: 10.0.2.1/24

Se o servidor estiver configurado em "weak mode", e um pacote destinado ao
IP 10.0.2.1 chegar na interface eth0, o mesmo será recebido e encaminhado
internamente para a interface lógica correta.

No caso do recebimento de pacotes, este comportamento é necessário em
alguns casos mas deixa o sistema vulnerável, e neste caso pode ser aplicado
um filtro, que é configurado por default em algumas distribuições.

No caso do envio de pacotes, o "weak model" é mais complicado e pode causar
problemas de tráfego assimétrico. Suponha o seguinte cenário:

- eth0: 10.0.1.1/24
- eth1: 10.0.2.1/24
- servidor web configurado no endereço da eth1 (10.0.2.1:80)
- duas saídas para a Internet (ex: dois "upstreams" diferentes), um em cada
rede
- rota default para 10.0.1.254 (ou seja, o gateway fica na rede da eth0)

Quando um cliente externo tentar acessar a página web, o servidor
provavelmente receberá os pacotes pela eth1. Porém, assumindo a
configuração default de "weak model", o pacote de resposta será enviado
pela eth0**, criando a assimetria. Essa assimetria nem sempre causa
impacto, mas em certos casos - por exemplo, se houver um firewall stateful
no caminho - irá quebrar as coisas.

Obs: No caso do Linux, há um flag (SO_BINDTODEVICE) que força o envio dos
pacotes pela mesma interface onde o socket foi inicialmente aberto, que
"resolve" o problema. Mas eu não sei qual é a prática para servidores Web
hoje em dia, se é que existe uma; e além do mais, esse flag não é suportado
em outros OSs.

STRONG MODEL

No "strong model", se repetirmos o mesmo cenário do servidor web acima, o
pacote sempre sairá pela interface "certa", mesmo que a rota default esteja
configurada para a interface eth0. Não haverá assimetria de tráfego.

CONFIGURAÇÕES DEFAULT

- No Windows server 2003 e XP, o default é weak model.
- No Windows Vista para cima, e no Windows 2008 para cima, o default é
strong model, mas pode ser configurado como weak model.
- No BSD, o default é strong model.
- No Linux, o default é weak model, mas pode ser configurado como strong
model (apesar de ser difícil descobrir como :-/)

*Carlos Ribeiro*
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