【F5】【BIG-IP VE】冗長化（HA）・設定【VMware】【ロードバランサ】

この記事では仮想アプライアンス制のBIG-IP VEをESXi上で構築し、冗長構成（Active-Standby）を組んだので紹介します。

自宅のパソコンで構築するBIG-IP VE環境については以下の記事をご覧ください。

【F5】【BIG-IP VE】設定・仮想環境・構築【VMware】【ロードバランサ】

・ネットワークエンジニアとしてロードバランサのスキルを習得したい。・次の案件BIG-IPの導入だけど、触ったことないし、　自宅で練習環境構築できないかなぁ。・F5 BIG-IPを触ってみたい。この記事ではBIG-IPの練習環境の構築につい

以下の環境および構成で実施しています。

・VMware Workstation Player 16
・vSphere Hypervisor 6.5（ESXi 6.5）
・BIGIP-16.0.1.1-0.0.6.ALL（BIG-IP VE）

・vSphere Hypervisorの設定
　ディスク容量：100GB
　CPU：4
　メモリ：8GB

・BIG-IPの設定
　ディスク：80GB
　vCPU：2
　メモリ：2GB

ESXiの画面です。
以下のようにBIG-IP VEを2台インストールして動作させています。

BIG-IP VE 冗長化の設定

それでは、BIG-IP VEの冗長化の設定について、ご紹介します。
Active機器をメインに解説するので、Standby機器の設定は構成図のIPアドレス等を確認して、Active機器と同様に設定をしてください。

BIG-IP VE冗長化の設定の流れは以下の通りです。
特にインターフェース周りの設定は順序通りにしないと、スムーズに設定できないのでご注意を！

１．インターフェース設定
　①TRUNKの設定
　②VLANの設定
　③SelfIPの設定

２．Peer設定

３．Failover、Config同期の設定

４．グループ設定

５．HA-Group設定

BIG-IP用語

設定前に少し独自用語解説をします。
A10 ThunderでもTRUNKとFloating-IPは出てきます。

①BIG-IPでいうTRUNKとは、リンクアグリゲーションのことを指します。
　VLANタグを流すtrunkポートのことではありませんので、ご注意を！

②SelfIPとはVlanインターフェースに指定するIPアドレスになります。
　物理ポートはすべてスイッチポートなので、VlanにIPを振ることになります。

③Floating-IPとは、VIPです。

インターフェース設定

TRUNK設定

「Network」の「Trunks」を選択します。
以下のようにINTERNAL-TRUNK　と　EXTERNAL-TRUNKを作成します。

INTERNALーTRUNKに設定する物理ポートを指定します。
ESXiで作成したServerセグメントのNWにアサインされている物理ポートを指定しましょう。
ESXiの管理画面にてMACアドレスを確認して、物理ポートをアサインしてください。

EXTERNALーTRUNKに設定する物理ポートを指定します。
ESXiで作成したClientセグメントのNWにアサインされている物理ポートを指定しましょう。
ESXiの管理画面にてMACアドレスを確認して、物理ポートをアサインしてください。

リングアグリゲーション（帯域拡張）をしてないですが、TRUNK設定をしている理由は、後で設定するHA-Groupの設定にて、自動Failover、Failbackをさせるためです。

VLAN設定

「Network」の「VLANs」を選択します。
以下のようにEXTERNAL、INTERNAL、HA（Heatbeat）用のVLANを作成します。

EXTERNAL-VLANには、EXTERNAL-TRUNK　をアサインしてください。
Vlanはuntaggedにします。
アクセスポート（access）のルータやL3SW、L2SWと接続することになるのが通常だからです。
Vlan番号は適当に指定してください。

INTERNAL-VLANも同様に設定します。
Vlan番号は適当に指定してください。

HAーVLANの設定には、物理ポートをアサインします。
ActiveーStandby構成を組む際には、物理ケーブルを2本接続しTRUNKをアサインした方が良いですが、
ここでは物理ポート1本なので「1.3」をアサインしています。

Self IPの設定

「Network」の「Self IPs」を選択します。
以下のようにServerセグメント、Clientセグメント、HAセグメントのIPアドレスを作成します。
FIPはActive、Standbyが共用で使うVIPを作成します。

以下は、ClientセグメントのIPアドレス設定です。
VLANにて　EXTERNAL-VLAN　をアサインさせます。
VIPではないので、「Trafiic Group」は「non-floating」にします。

ClientセグメントのFloating-IPは以下のようになります。
VLANにて　EXTERNAL-VLAN　をアサインさせます。
VIPなので、「Trafiic Group」は「floating」にします。（デフォルトのtraffic-group-1を指定）

Sever-IP、Server-FIP、HA-IPそれぞれについても同様に設定してします。

「Network」の「Interface」の設定は不要ですが、以下のようになります。
念のため、「Status」が「UP」していることを確認しましょう。

Standby側の設定は、構成図を見て、IPアドレス値の設定をしてください。

Peer設定

ActiveーStandby構成を組むため、Peer（ピア）の設定をします。
「Device Management」の「Device Trust」の「Device Trust Members」を選択します。

以下のように、Standby側のHA-IP、アカウント名、パスワードを指定し、「Retrieve Device Information」を押します。

以下の画面が出るので、「Device Certificate Matches」を押します。

以下の画面が出るので、「Add Device」を押します。
Standby側になる　big-ip-b.local　が見えるはずです。

Standby機器側でも同様の手順にて設定してください。

Failover、Config同期の設定

Failover、Failback、Configの同期、セッション／コネクション情報の同期の設定をします。
「Device Management」の「Devices」の　big-ip-a.local（Self）　を選択します。

ConfigSync

以下の画面が出るので、「ConfigSync」を押します。
ConfigをActive-Standbyで同期させるためです。

「Local Address」に　HA-VLAN　を選択します。

Failover Network

次に「Failover Network」を押します。
「Local Address」に　HA-VLAN　を選択します。
Active-Standby機器間でFailoverやFailbackにつかうPort番号が1026になります。

Mirroring

最後に「Mirroring」を押します。
「Primary Lcal Mirror Address」に　HA-VLAN　を選択します。
予備に「Secondary Local Mirror Address」に　INTERNAL-VLAN　を選択します。

Active-Standby機器間でセッション／コネクション情報を同期させるために設定します。
Failover、Failbackした場合も通信のセッション／コネクションを切断させず、引き継がせます。

グループ設定

Device Group List

Active-Standby構成を組む機器のグループを設定します。
「Device Management」の「Device Group List」を選択し、「Create」を選択します。

適当に名前をつけます。「Sync-Failover」にしています。
「Group Type」は、「Sync-Failover」を選択します。
「Members」は　big-ip-a.local　と　big-ip-b.local　を「Includes」に入れます。
※Sync-Onlyを選択すると、Config同期のみで、Failoverしません。

Overview

次に「Overview」を選択します。
Sync Issuesとなっている箇所で　big-ip-a.local（Self）、「Push the selected device configuration to the group」を選択し、「Sync」を押します。
big-ip-a.local　のConfigをグループのデバイスに同期させます。
今回紹介する方法では意味がないですが、virtual Servreなどの設定情報を同期させることができます。

同期させると以下のようになります。

HA-Group設定

High Availability HA Group List

Failover、Failbackをするための設定します。
「System」の「High Availability」の「HA Group List」を選択し、「Create」を選択します。

「HA Group Name」は　HA-group　とします。
「Active Bonus」は10のままにします。
「Trunks」の設定にて、EXTERNALーTRUNK　と　INTERNAL－TRUNKを指定します。
それぞれ、Weight値を20にします。
Active側のPriority値は、Active Bounus 10 + HA Score 40 = 50になります。

Standbyt側は、Weight値などデフォルトで設定します。
Standby側のPriority値は、Active Bounus 10 + HA Score 20 = 30になります。

Traffic Groups

「Device Management」の「Traffic Groups」を選択します。
以下の画面が出るので、「HA Group」を　HA-group　を選択します。
「Failover Method」は「Failover to Device with Best HA Score」を選択し、「save」をします。

「Failover to Device with Best HA Score」にすることで、Active-Standby機器間のPriority値に基づいて、Active-Standbyを構成します。

ちなみに「Failover using Preferred Device Order and then Load Aware」にした場合は、以下のように設定すると、Active、Standbyが構成されます。
「Preferred Order」に　big-ip-a.localを指定し、「Load Aware」に　big-ip-b.local　を指定

オススメは、Priority値に基づく「Failover to Device with Best HA Score」です。
こちらを選択すると、切り替わるのが数秒（2~4秒程度）で切り替わりました。
逆に「Failover using Preferred Device Order and then Load Aware」を選択すると、切り替わるのに
1分程度必要でした。

Active-Standbyの切替試験

以上の設定にて、ActiveーStandby構成が取れたら、interfaceのDown、Upをすると、切り替わることが確認できます。

下段が、BIG-IP-A（Active）で、上段がBIG-IP-B（Standby）です。
下段のBIG-IP-A（Active）のINTERNALーTRUNKをアサインしている1.1の物理ポートをDownさせると、ActiveとStandbyが入れ替わります。
Upさせると、元に戻ります。

切替前

切替後（Failover）

戻る（Failback）