今までヤマハルータを使って様々なネットワーク構築例を紹介しました。
今回はネットワーク構築ではなく、ルータの状態を定期的にメールで通知したり、動作を通知する設定を紹介します。

Luaスクリプト機能

ヤマハルータではLuaスクリプトを実行することができます。今回はヤマハで公開している様々なLuaスクリプトを参考に設定を行ってきます。
尚、Luaスクリプト機能を利用することで以下のようなことができるようになります。

• ルータの動作状況（showコマンドの出力結果）を定期的にメールで通知
• 特定のパソコンまたは複数のパソコンとの通信監視
• ログの監視
• ルータの状態（CPU使用率やメモリ使用率）などを定期的にメールで通知
• ルータの異常な状態時（ハードウェアや回線の過負荷）にメールで通知

Luaスクリプトの実行までの手順

ここからはLuaスクリプトをルータで実行させるまでの手順を紹介します。

ルータの設定内容

まずは今回使用するルータの設定内容です。

login password *
administrator password *
console character euc
ip lan1 address 192.168.0.1/24
dhcp service server
dhcp server rfc2131 compliant except remain-silent
dhcp scope 1 192.168.0.101-192.168.0.200/24

今回の検証ではルータからパソコンへIPアドレスを割り当てるDHCPの設定が必要です。

Luaスクリプト　ファイルの作成

まずは確認も簡単なLuaスクリプトで試したいと思います。
ヤマハのサイトで公開されているLuaスクリプトを使わせて頂きます。
このLuaスクリプトはLANネットワークに接続されたホストの利用状況をSYSLOGに履歴として出力して管理します。DHCPのログを監視してパソコンが接続されたLANポートの番号を出力します。
下記の内容をメモ帳などにコピーし「dhcp_log_watch.lua」のファイル名で保存します。

--[[

  ●LANネットワークのホストの履歴取得スクリプト
　　DHCPDのSYSLOGを監視し、検出したら当該のSYSLOGと接続ポートを
　　SYSLOGに出力します。

  ＜説明＞
  ・このファイルを RTFS か外部メモリに保存してください。
  ・スクリプトを停止するときは terminate lua コマンドを実行してください。
  ・再度、Lua スクリプトを実行する場合は lua コマンドで実行してください。
  ・★マークの付いた設定値は変更が可能です。

  ＜ノート＞
　・show log | grep "Host detect" で実行結果の一覧を取得できます。
　・本スクリプトが出力する SYSLOG レベルを指定することができます。
　　SYSLOG のレベルを指定するには、log_level を設定してください。
　　debug レベル、notice レベルの SYSLOG を出力するためには、それぞれ以下の設定
　　が必要です。
　　　debug レベル ･･･ syslog debug on
　　　notice レベル･･･ syslog notice on
　・本スクリプトファイルを編集する場合、文字コードは必ず Shift-JIS を使用してく
　　ださい。

]]

--------------------------##  設定値  ##--------------------------------

-- 検出したい SYSLOG の文字列パターン
ptn = "%[DHCPD%]"

-- MACアドレス検出の文字列パターン
mac_ptn = "%x%x:%x%x:%x%x:%x%x:%x%x:%x%x"

-- 出力する SYSLOG のレベル (info, debug, notice)
log_level = "info"		-- ★

------------------------------------------------------------
-- ホスト検索                                             --
------------------------------------------------------------
function search_host(mac)

        sw_route = nil
        route = nil
        port = nil

        rtn, str = rt.command("show status switching-hub macaddress " .. mac)
        port = string.match(str, "port (%d):")
        if (port) then
                route = "LAN1"
        else
                rtn, str = rt.command("show arp lan2")
                if (string.match(str, mac)) then
                        route = "LAN2"
                else
                        rtn, str = rt.command("show arp lan3")
                        if (string.match(str, mac)) then
                                route = "LAN3"
                        end
                end
        end

        return route, port
end

------------------------------------------------------------
-- メインルーチン                                         --
------------------------------------------------------------
local rtn, str
local buf

while (true) do
        rtn, str = rt.syslogwatch(ptn)
        mac = string.match(str[1], mac_ptn)
        if (mac) then
                route, port = search_host(mac)
                if (route) then
                        buf = str[1]
                        buf = buf .. " at " .. route
                        if (port) then
                                buf = buf .. " : port " .. port
                        end
                        rt.syslog(log_level, "[Lua] Host detect " .. buf)
                end
        end
end

上記はヤマハのサイトで公開されているLuaスクリプトですが修正箇所はありません。

Luaスクリプトをルータへコピー

保存した「dhcp_log_watch.lua」のファイルをルータにコピーします。
今回はUSBメモリを使用してルータへファイルをコピーします。ヤマハのサイトではtftpを使った方法も紹介されています。

1. USBメモリをパソコンに接続して「dhcp_log_watch.lua」のファイルをUSBメモリにコピーします。
2. USBメモリをルータに接続します。
3. ルータのコンソール画面を開きます。今回はtelnetで接続しました。
4. 管理者権限でログイン後、下記コマンドでUSBメモリからルータへ「dhcp_log_watch.lua」ファイルをコピーします。

# copy usb1:/dhcp_log_watch.lua /dhcp_log_watch.lua

ファイルがコピーされたか下記コマンドで確認します。

# show file list /

下記がコマンドの結果です。

ルータに「dhcp_log_watch.lua」ファイルがコピーされています。

Luaスクリプトの実行

ルータにコピーした「dhcp_log_watch.lua」ファイルを実行してみましょう。
下記のコマンドでLuaスクリプトが実行できます。

# lua /dhcp_log_watch.lua

Luaスクリプトの実行状況が下記コマンドで確認できます。

# show status lua

Luaスクリプトの実行前と実行後の上記コマンド結果です。
■実行前

■実行後
Luaコマンド実行後は「dhcp_log_watch.lua」が動作しているのが確認できます。

動作確認

「dhcp_log_watch.lua」はDHCPのログを監視しLANネットワークに接続されたパソコンがルータのどのLANポートに接続されたかログに出力するLuaスクリプトです。
確認方法としてますDHCPでIPアドレスを取得するパソコンをルータのLAN1ポート8に接続します。
接続した時点でルータのログに出力されているのでコンソール画面から確認します。

# show log

上記コマンドでも確認できますがルータが起動した時点からのログが記録されているので、今回のLuaスクリプトで出力されたログを探すのは大変なので下記コマンドで絞り込みを行います。

# show log | grep "Host detect"

絞り込みした結果が下記になります。
LAN1ポート8に接続したパソコンがログにちゃんと出力されています。

まとめ

Luaスクリプト機能を利用することで上記以外にもルータのいろいろな情報や状況を得ることができます。これはセキュリティ面や通信状態を保守するうえで大変貴重な情報となります。
次回はルータの情報や状態をメールで通知するLuaスクリプトを紹介します。

Nginxとは

Nginxは、フリーかつオープンソースのWebサーバーです。
HTTP/HTTPS/SMTP/POP3/IMAPのリバースプロキシの機能に加え、ロードバランサー、HTTPキャッシュの機能を持っています。

Nginxが開発されたのは、Apache httpdのロードバランシング機能に対するパフォーマンス不足からということもあり、Nginxのロードバランシング機能はパフォーマンスが高く、またさまざまな付加機能を持ち合わせています。

Nginxをロードバランサーとして活用する

Nginxの開発元が目標としたのは、高速なWebアクセラレーションです。
Webアクセラレーターは本来のWebサーバーの代わりにクライアントからのリクエストを受け付け、サーバーからのレスポンスをキャッシュ、または複数のサーバーに分散させることでレスポンスを高速化します。
この際に重要になるのが、リバースプロキシ／ロードバランシング機能ですが、今回はNginxのロードバランシング機能について2回に渡り紹介します。

補足 リバースプロキシについて
通常のプロキシはクライアントとインターネットの間に設置され、特定のクライアントから不特定多数のサーバーへのリクエストを中継します。
それに対しリバースプロキシは 逆プロキシと呼ばれ、インターネットとWebサーバーの間に設置され、不特定多数のクライアントから特定のサーバーへのリクエストを中継します。

Nginxのロードバランシグの種類

Nginxでは以下のロードバランシングメカニズム(あるいはメソッド)がサポートされています。

①ラウンドロビン
アプリケーションへのリクエストはラウンドロビンの形式で分配されます
②Least Connected
次のリクエストはアクティブな接続数がもっとも少ないサーバーに割り当てられます
③IPハッシュ
次のリクエストにどのサーバーが選択されるべきかを決めるためにハッシュ関数が使われます(クライアントのIPアドレスに基づく)

Nginxのインストールについて

CentOS6の環境にNginxをインストールする方法を紹介します。
Nginx は CentOS 標準のリポジトリからは提供されていません。そこで、Nginx から提供されているCentOS用のリポジトリファイルを追加します。

リポジトリファイルの作成

# touch /etc/yum.repos.d/nginx.repo
# vi /etc/yum.repos.d/nginx.repo

Nginx のリポジトリファイルの内容

[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

yumを使ってインストールする

# yum install nginx

以上の作業で、Nginxのインストールは完了です。

Nnginxを起動する

# /etc/init.d/nginx start
nginx を起動中:                                            [  OK  ]

Nginxの動作確認

インストールしたサーバのIPアドレスをブラウザのURLに打ち込んでアクセスしてみましょう。
下記のようなページが表示されていればインストール成功です。

Nginxを使ったロードバランサーの設定について

ロードバランサーの設定① ラウンドロビン

続いてロードバランサーとして利用する場合の設定方法についての紹介します。
Nginxをロードバランサーとして使う場合、特にモジュールを追加する必要はありません。
upstreamモジュールを利用することで、プロキシサーバー群を定義することができるようになります。

設定ファイル
　/etc/nginx/nginx.conf

ロードバランシングメソッドが具体的に設定されていない場合は、デフォルトがラウンドロビンになります。

フロントエンドのNginxのupstreamブロックの設定で、バックエンドのWebサーバーを以下のように指定します。
この設定のみでロードバランサーの下に置くWebサーバーの数を簡単に増減できます。

設定例
----------------------------------------------------------

http {
    upstream hoge.com {
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://hoge.com;
        }
    }
}
----------------------------------------------------------

上の例では、srv1-srv3で動作している同じアプリケーションの3つのインスタンスがあります。
全てのリクエストはサーバーグループhoge.comに proxiedされ、Nginxはリクエストを分配するためにHTTPロードバランシングを適用します。

ロードバランサーの設定② Least Connected

Least Connectedはリクエストの完了に時間が掛かるような場合に、アプリケーションインスタンスの負荷を公平に制御できます。
各アプリケーションインスタンスが保持しているオープン・コネクション数を計測し、コネクション数の少ないサーバーへアクセスを割り振ることで、新しいリクエストはより忙しくないサーバーに分配されます。

設定例
----------------------------------------------------------
http {
    upstream hoge.com {
        least_conn;
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

以下、省略
----------------------------------------------------------

ロードバランサーの設定③ IPハッシュ

同じIPアドレスからのアクセスを同じサーバーに振り分けたい場合は、ip_hashを利用します。
IPv4アドレスのクライアントの最初の3オクテット、またはIPv6アドレスの全体が、ハッシュキーとして使われ、このメソッドは同じクライアントからのリクエストはサーバーが利用不可の場合を除いて常に同じサーバーに渡されることを保証します。
尚、接続先のサーバーが利用不可の場合には、クライアントは他のサーバーに渡される動きをします。

設定例
----------------------------------------------------------
http {
    upstream hoge.com {
	ip_hash;
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

}

以下、省略
----------------------------------------------------------

サーバーの振り分けに重みをつける

特定のサーバーに対して多めにリクエストを割り振りたいパターンです。以下の例だとapp1:app2:app3 = 3:1:1になります。
今までの例では、すべてのサーバーに対して同等に重みが扱われています。 重みつけのパラメーターを設定することでバランシングのアルゴリズムに影響を与えることが可能です。
(ip-hashでは重みつけが利用出来ません)

設定例
----------------------------------------------------------
http {
    upstream hoge.com {
	ip_hash;
        server srv1.example.com weight=3;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

}

以下、省略
----------------------------------------------------------

例えば5リクエストあった場合に、上記の例ではsrv1に3リクエスト、srv2,3に1リクエストずつバランシングが行われます。

いかがでしたでしょうか？

今回紹介したように、Nginxを利用することで簡単にソフトウェアロードバランサーを導入することが可能です。

次回の2回目では実際に上記の設定を行った後の動作チェックの方法や計測値などについて紹介したいと思います。