In großen Umgebungen mit Tausenden von Nutzern, befinden sich in der Regel immer mehrere Domain Controller für die Authentisierung und Authentifizierung von Benutzern. Um dies für Windows PCs zu ermöglichen, nutzt Univention Corporate Server (UCS) Samba 4. Samba 4 eignet sich ausgezeichnet dafür, Daten optimal zu synchronisieren.
Die Replikation von Verzeichnisdiensten auf andere Server-Systeme bietet einge Vorteile, der wichtigste ist die so mögliche Lastverteilung und Redundanz. Während für OpenLDAP ein hierarchisches Replikationsmodell umgesetzt ist, erfolgt die Replikation in einem Active Directory (und damit auch bei Samba AD Domaincontrollern) als sog. Multi-Master-Replikation. Das bedeutet, dass jeder Domaincontroller von und mit jedem anderen Domaincontroller replizieren kann. Als technische Komponente kommt hier der sog. Directory Replication Service (DRS) zum Tragen. Samba 4 eignet sich ausgezeichnet dafür, Daten optimal zu synchronisieren. Mit einigen kleinen Anpassungen können Sie damit aber auch noch die Performance Ihrer Umgebung deutlich erhöhen. Für welche Umgebungen sich das anbietet und welche Einstellungen Sie dafür in einer UCS-Umgebung vornehmen müssen, erkläre ich Ihnen im Folgenden.

Replikations Topologie – „Vermaschte Netzwerke“

Bei der Installation eines zweiten Domain Controllers (DC) in UCS, tritt dieser der Domäne bei, die durch den UCS DC Master generiert wurde. Bei dem Beitritt wird automatisch eine Verbindung zwischen den beiden Servern hergestellt und gleichzeitig sichergestellt, dass die Daten zwischen beiden Servern synchronisiert sind. Samba 4 ist dabei in der Lage, den speziellen Aufbau Ihres Netzwerks zu berücksichtigen.

Bei dieser Synchronisation versucht standardmäßig jeder Server sich mit so vielen Servern wie möglich zu verbinden, auch wenn dies nicht die effektivste Verbindung ist.
Stellen Sie sich einmal das in der Grafik abgebildete Szenario mit 4 Servern vor. Ein Master- und ein Backup-Server befinden sich im Hauptquartier und jeweils ein Slave Server an zwei Außenstellen. Die netzwerkseitige Verbindung zwischen den Außenstellen erfolgt in diesem Szenario durch eine Firewall geschützt über die Zentrale. Dies verlangsamt die direkte Verbindung zwischen den Slaves deutlich.
Im Standardfall replizieren die Daten von einem Slave immer direkt zum Master und Backup in der Zentrale. Auch die Replikation zum zweiten Slave erfolgt ohne Umweg. Nur wenn keine direkte Verbindung zwischen den zwei Servern möglich ist, werden die Daten indirekt repliziert. Dies nennt man auch „vollständig vermaschte Netzwerke“.

Abbildung 1: vollständig vermaschte Netzwerke - UCS

Replikation in komplexen Netzwerken

In Umgebungen mit bis zu sechs Domain Controllern funktioniert dieses in der Regel auch gut. Wenn die Topologie jedoch komplexer wird als ein einfacher Stern um einen zentralen Punkt oder wenn die Zahl der Domain Controller zu weit ansteigt, liefert diese einfache Topologie oft nicht das beste Resultat. In diesem Fall sollten Sie die Replikationsprozesse in Ihrem Netzwerk reduzieren. Samba 4 bietet dazu den „sparse“ Modus. Im oben genannten Beispiel würden in diesem Modus alle Daten zuerst an einen der zentralen Server repliziert werden, welcher die Änderung dann weiterleitet. Bei vielen Domaincontroller lässt sich dadurch die Menge an Verbindungen und damit auch die Zahl an Nachrichten zur Aufrechterhaltung deutlich reduzieren. Dies entlastet gleichzeitig das Netzwerk. Nachteil ist dabei jedoch, dass der Ausfall eines Servers oder einer Verbindung nur mit Verzögerungen behoben werden kann.
Außerdem kommt es beim Aufbau und Neuaufbau des Netzwerkes, z. B. beim Neustart eines Servers, zu Lastspitzen insbesondere bei den zentral gelegenen Servern, da zum einen der optimale Pfad bestimmt und zum anderen für jeden Knoten die Zahl der indirekt erreichbaren Systeme definiert werden muss. Daher ist diese Topologie nur dann sinnvoll, wenn für sie die Reduzierung der Belastung durch die Replikation höher ist als der Mehraufwand zur Bestimmung der Topologie. Dies ist oft erst bei sieben oder mehr Servern der Fall.

Um die Replikation zu ändern, müssen Sie die folgende UCR-Variable auf allen Domain Controllern folgendermaßen setzen:
<pre>ucr set samba4/kccsrv/samba_kcc=yes</pre>

Danach muss Samba 4 neu gestartet werden.
<pre>systemctl restart samba-ad-dc.service</pre>

Bitte beachten Sie dabei, dass Sie die Variable wirklich auf allen Servern setzen. Ansonsten kombinieren Sie die Nachteile aus beiden Ansätzen anstatt eine Verbesserung zu schaffen.

Abbildung 2: Besonders vermaschte Netzwerke - UCS


Heterogene Verzeichnisdienste unter UCS: Synchronisierte Services für Linux und Windows-Umgebungen

UCS schlägt eine Brücke zwischen den etablierten Standards von Linux/Unix und Microsoft/Windows, so dass Nutzer aus beiden Welten gleichermaßen profitieren können. Aber wie genau funktioniert die Synchronisation zwischen OpenLDAP mit den von Linux und Unix Clients bevorzugten Daten, und Samba 4 als Active Directory kompatiblem Service?

Jetzt mehr erfahren


Separate Active Directory Sites für auf mehrere Standorte verteilte Umgebungen

Mit der vereinfachten Topologie gibt es weitere Optionen, die Replikation zu optimieren. Diese setzen auf die „Active Directory Sites“ – auch „Active Directory Standorte“ – um Server und damit Verbindungen zusammenzufassen. Wenn Sie zum Beispiel zentral zwei Server betreiben und zwei weitere Server an Außenstandorten stehen haben, ist es sinnvoll, für jeden Standort eine eigene Site einzurichten. Dadurch wird sichergestellt, dass nur eine Verbindung zwischen den Standorten im Regelfall existiert. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn Sie für die Verbindung nach Datenvolumen bezahlen.

In besonderen Szenarien lässt sich die Topologie aber noch weiter reduzieren. Standardmäßig erstellt Samba eine Verbindung zwischen der ersten Site und jeder neuen Site. Dadurch ergibt sich wieder eine Stern-Topologie. Es gibt jedoch Situationen, wo dies nicht der Rollenverteilung in Ihrem Netzwerk entspricht. Denken Sie zum Beispiel an Supermärkte. Oft stehen zwischen der Firmenzentrale und den Geschäften noch Regionalzentralen. Die IT ist dieser Hierarchie nicht selten angeglichen und die Wege im Netzwerk verlaufen von der Firmenzentrale zu den Regionalzentralen zu den Geschäften und von dort zu jedem einzelnen Computer, Warenscanner und jeder Kasse.
Durch die manuelle Konfiguration von Verbindungen können Sie diese Topologie auch in UCS herstellen.

Sicherheit auch bei Ausfall einzelner Server

Die notwendigen Einstellungen finden Sie im „Active Directory Standorte und Dienste Snap In“ der Microsoft Manamgement Console (MMC). Hier können Sie nicht nur neue Sites und Verbindungen erstellen, Sie können einzelnen Verbindungen auch eine Gewichtung zuordnen.
Dabei gilt aber auch weiterhin, wenn alle Server an einem Knoten ausfallen, dass sich die nachgelagerten Sites automatisch eine neue Verbindung zum Rest des Netzwerkes suchen. Dadurch ist sichergestellt, dass der Ausfall der Server nicht zur Segmentierung des gesamten Netzes führt.

Figure 3: Sites with weight

Fazit – Signifikante Performance Steigerung durch synchronisierte Domaincontroller

Es ist extrem einfach mit UCS ein Netzwerk aus synchronisierten Domaincontrollern zu erstellen. Mit einigen Überlegungen und wenigen Einstellungen können Sie in großen Umgebungen die Performance deutlich erhöhen ohne die gewohnte Zuverlässigkeit aufgeben zu müssen.

Artikel, die Sie auch interessieren könnten:

UCS Core Edition jetzt kostenfrei einsetzen!

Zum Downloadbereich

Kevin Dominik Korte studierte Informatik an der Jacobs University Bremen und schloss 2011 mit einem Master of Science ab. Anschließend arbeitete er zwei Jahre im Professional Services Team von Univention. Seit Oktober 2013 ist er President of Univention North America Inc. und für die Geschäftsentwicklung in den USA verantwortlich.

Was ist Ihre Meinung? Hinterlassen Sie einen Kommentar!

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.