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[pfSense] La puissance de ZFS pour des mises à jour et des retours arrière en toute sérénité

icon 08/02/2022

Dans cet article nous présentons l'intérêt de l'utilisation du système de fichiers ZFS et de ses instantanés lors des mises à jour de pfSense.
Il s'agit d'une solution très efficace pour gérer ses mises à jour et ses possibilités de retour arrière vers des points de restauration très facilement.



ZFS, c'est quoi ? Quel intérêt ?


ZFS est un système de fichiers et un gestionnaire de volume open source.

ZFS offre de très nombreuses fonctionnalités. Nous ne les détaillerons pas dans cet article, nous proposons la consultation de la page Wikipédia qui lui est dédiée : ZFS.

Pour des firewall tournant sous pfSense, ZFS présente deux gros intérêts : la facilité d'installation de deux disques en haute-disponibilité (Raid) et la possibilité de réaliser des instantanés (snapshot).

Dans cet article, nous nous intéressons particulièrement à l'intérêt des snapshot ZFS lors des mises à jour de pfSense.

En effet, il peut arriver qu'une nouvelle version de pfSense comporte des bugs et que ceux-ci ne soient pas corriger immédiatement (ex : les versions 2.5.0 et 2.5.1 qui étaient catastrophiques) ; ou qu'il y ait une incompatibilité matérielle suite à une mise à jour (aucun risque si vous prenez votre matériel chez Provya ;-) ).

Dans ce cas, il peut être pratique de disposer d'un point de restauration pour pouvoir faire un retour-arrière rapide vers la version précédente de pfSense (ex : 2.4.5-p1).

Dans cet article, nous présentons comment créer un point de restauration grâce aux instantanés. Comment procéder à une restauration si besoin. Et comment supprimer le point de restauration si la mise à jour s'est bien passée.

Cette stratégie est applicable aussi bien à pfSense qu'à OPNsense.



Instantané, snapshot, qu'est-ce que c'est ?


Un instantané est une copie en lecture seule d'un système de fichiers ou d'un volume.

La création d'un instantané est quasiment immédiate.

Initialement, un instantané ne consomme pas d'espace disque supplémentaire. Toutefois, à mesure que les données contenues dans le jeu de données actif changent, l'instantané consomme de l'espace disque en continuant à faire référence aux anciennes données et empêche donc de libérer de l'espace disque.

Snapshot est le terme anglais pour instantané. Les termes "instantané" et "snapshot" désignent donc la même chose.



Pré-requis


1/2. Disposer d'un accès au firewall


Il faut disposer d'un accès en mode console au firewall. Il existe trois possibilités : utiliser la console présente dans l'interface web de pfSense, activer le serveur SSH de pfSense ou activer le port console (si le firewall est équipé d'un port console).


Utiliser la console de l'interface web

Il s'agit de la solution la plus simple. pfSense dispose d'un accès console depuis l'interface web. Pour y accéder, se rendre dans le menu Diagnostics > Command Prompt :

Invite de commande depuis le webui de pfSense - Provya


Il sera possible de saisir les commandes indiquées et de cliquer sur le bouton "Execute" pour les exécuter. Le résultat de la commande sera affiché à l'écran.

OPNsense n'offre pas d'accès console depuis son interface web. Ceci pour des raisons de sécurité.


Activer le serveur SSH de pfSense

La deuxième possibilité est de se connecter au firewall via son serveur SSH.
Par défaut, le serveur SSH est désactivé.

Pour l'activer, se rendre dans le menu System > Advanced :

Menu System > Advanced - pfSense - Provya


Descendre au niveau de la section "Secure Shell" et cocher la case "Enable Secure Shell".
Il est également possible de paramétrer la méthode d'authentification (mot de passe ou certificat) et le port d'écoute (22 par défaut).

Activer le serveur SSH de pfSense - Provya


Il faudra aussi potentiellement créer une règle de filtrage côté LAN pour autoriser la connexion sur le port 22 (ou sur le port choisi à l'étape précédente, s'il a été personnalisé).

Exemple de règle :

Règle de firewall pour l'accès SSH - pfSense - Provya


Pour OPNsense, le principe est le même : il faut activer le serveur SSH du firewall. La configuration s'opère depuis le menu Système > Paramètres > Administration.

Au niveau de la section "Shell Sécurisé", cocher la case "Activer le Shell sécurisé", autoriser potentiellement le compte root à se connecter si l'on ne possède pas un autre compte administrateur, autoriser (ou non) l'authentification par mot de passe et choisir le port d'écoute.
Il est également possible de personnaliser un certain nombre de paramètres de sécurité.

Activer serveur SSH - OPNsense - Provya



Activer le port console de pfSense

La troisième et dernière possibilité est de se connecter au firewall par son port console (ou port série).
Le port console est désactivé par défaut.
Il faudra bien sûr que le firewall soit équipé d'un port console.

Se rendre dans le menu System > Advanced et descendre jusqu'à la section "Serial Communications".
Cocher la case "Enable serial port" et cocher la case "Password protect the console menu" afin de protéger la console par un mot de passe.

Par défaut, lorsque le port console est activé, n'importe qui peut se brancher directement sur le firewall et disposer d'un accès root. Ce qui représente un risque en terme de sécurité.

Activer port console - pfSense - Provya



Pour OPNsense, la configuration s'opère depuis le menu Système > Paramètres > Administration :

Activer port console - OPNsense - Provya




2/2. Disposer d'un système de fichiers ZFS



Dernier pré-requis, il faut bien sûr que notre firewall soit installé avec le système de fichiers ZFS.

Pour savoir si notre système de fichiers est ZFS, saisir la commande suivante :

zfs list

S'il s'agit d'un système de fichiers ZFS, nous devrions obtenir un résultat du type :

NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                900M  12.2G    88K  /zroot
zroot/ROOT           886M  12.2G    88K  none
zroot/ROOT/default   886M  12.2G   886M  /
zroot/tmp            192K  12.2G   192K  /tmp
zroot/var           11.4M  12.2G  11.4M  /var

Autrement, nous obtenons un résultat du type :

no datasets available



Procédure


Dans cet article, nous prenons comme exemple la mise à jour de pfSense de la version 2.5.2 vers la version 2.6.0 (non, la version 2.6.0 n'est pas encore sortie, mais ce n'est plus qu'une question de jours / semaines ;-) )

Les étapes à suivre sont les suivantes.

1. Voir les environnements de démarrage actuels avec la commande bectl list.

Si nous n'avons jamais trifouillé ces options, nous devrions obtenir quelque chose comme ceci :

[2.5.2-RELEASE][root@pfSense.home.arpa]/root: bectl list
BE      Active Mountpoint Space Created
default NR     /          886M  2021-12-17 16:21

  • N signifie actif actuellement (Now)
  • R signifie actif au prochain redémarrage (Reboot)


2. Ajouter un nouvel environnement de démarrage que l'on appelle "pfsense-2.5.2" (ce sera notre point de restauration en cas de besoin) :

bectl create pfsense-2.5.2

3. Pour plus de lisibilité, renommer l'environnement de démarrage actuel (default) en "pfsense-2.6.0" :

bectl rename default pfsense-2.6.0

Une fois ces commande saisies, nous obtenons les environnements de démarrage suivants :

BE            Active Mountpoint Space Created
pfsense-2.5.2 -      -          8K    2022-02-07 17:56
pfsense-2.6.0 NR     /          886M  2021-12-17 16:21

On peut voir que notre nouvel environnement de démarrage ne prend que très peu d'espace disque à ce stade (8 Ko).

4. Réaliser un instantané des partitions /var et /tmp :

zfs snapshot zroot/var@pfsense-2.5.2
zfs snapshot zroot/tmp@pfsense-2.5.2

Les partitions /var et /tmp ne sont pas sur le même pool. Il faut donc les sauvegarder via un instantané. C'est ce que nous venons de faire.

Il est possible d'afficher la liste des instantanés ZFS avec la commande suivante :

zfs list -t snapshot

Le résultat ressemblera à ceci :

NAME                                             USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/ROOT/pfsense-2.6.0@2022-02-07-17:56:35-0      0      -   886M  -
zroot/tmp@pfsense-2.5.2                           64K      -   192K  -
zroot/var@pfsense-2.5.2                           88K      -  11.4M  -

Encore une fois, on voit que les instantanés ne consomment pratiquement pas d'espace disque supplémentaire au moment de leur création.

C'est tout !

Nous avons créé un deuxième environnement de démarrage (qui est une copie du premier à ce stade) et un instantané des partitions /var et /tmp.

À ce stade, nous pouvons lancer la mise à jour de pfSense (ou d'OPNsense) de manière tout à fait classique.

On peut aussi tester la branche de développement, installer des packages, tester des configurations, etc. En cas de pépin, nous pourrons très rapidement revenir à notre point de restauration.

Dans notre cas, et pour l'exemple, nous décidons de tester la version 2.6.0 de pfSense :

Tester pfSense 2.6.0 Release Candidate - Provya


Pour mettre à jour notre serveur, n'hésitons pas à nous appuyer sur notre article dédié : [pfSense] Mettre à jour son serveur pfSense



La mise à jour s'est bien passée, comment supprimer l'instantané ?



Si notre mise à jour s'est bien passée. Nous conseillons de ne toucher à rien durant les premiers jours / semaines, le temps de s'assurer qu'il n'y ait pas d'effets de bord et que tous les services fonctionnent tel qu'attendu.

Si c'est le cas, alors nous pouvons supprimer notre point de restauration et nos instantanés, ce qui permettra de libérer de l'espace sur le disque-dur.

En effet, là où notre point de restauration de notre environnement de démarrage ne prenait que 8 Ko à sa création, il en consomme maintenant bien plus :

[2.6.0-RELEASE][root@pfSense.home.arpa]/root: bectl list
BE            Active Mountpoint Space Created
pfsense-2.5.2 -      -          777M  2022-02-07 17:56
pfsense-2.6.0 NR     /          1.74G 2021-12-17 16:21

Notre point de restauration de notre environnement de démarrage consomme maintenant 777 Mo d'espace sur le disque-dur.

Idem pour les instantanés de /var et /tmp :

[2.6.0-RELEASE][root@pfSense.home.arpa]/root: zfs list -t snapshot
NAME                                             USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/ROOT/pfsense-2.6.0@2022-02-07-17:56:35-0   777M      -   886M  -
zroot/tmp@pfsense-2.5.2                          160K      -   192K  -
zroot/var@pfsense-2.5.2                         5.05M      -  11.4M  -


Pour supprimer le point de restauration et les instantanés, les trois commandes à saisir sont les suivantes :

bectl destroy pfsense-2.5.2
zfs destroy zroot/var@pfsense-2.5.2
zfs destroy zroot/tmp@pfsense-2.5.2

C'est tout.



Je souhaite faire un retour-arrière, comment faire ?



Si la mise à jour s'est mal passée ou si nous souhaitons revenir à l'état antérieur, il suffit de restaurer les instantanés ZFS et de modifier l'environnement de démarrage pour choisir notre point de restauration.

Pour activer notre point de restauration au prochain démarrage, la commande à saisir est la suivante :

bectl activate pfsense-2.5.2

Nous obtenons un message de confirmation. Il est également possible de vérifier la bonne prise en compte de la configuration via la commande bectl list :

BE            Active Mountpoint Space Created
pfsense-2.5.2 R      -          886M  2022-02-07 17:56
pfsense-2.6.0 N      /          893M  2021-12-17 16:21

Le marqueur R a bien basculé sur notre environnement de démarrage pfsense-2.5.2.

Et pour rétablir les instantanés, les commandes à saisir sont les suivantes :

zfs rollback -R zroot/var@pfsense-2.5.2
zfs rollback -R zroot/tmp@pfsense-2.5.2

Il reste à redémarrer le firewall pour que les changements soient totalement pris en compte.

Le redémarrage peut être lancé depuis l'interface web ou depuis la ligne de commande. La ligne de commande à saisir sera :

shutdown -r now


Une fois redémarré, on pourra supprimer les instantanés et l'environnement de démarrage qui ne sont plus utilisés, soit dans notre exemple :

bectl destroy pfsense-2.6.0
zfs destroy zroot/var@pfsense-2.5.2
zfs destroy zroot/tmp@pfsense-2.5.2

On peut vérifier que les commandes ont bien été prises en compte en listant les instantanés ZFS :

[2.5.2-RELEASE][root@pfSense.home.arpa]/root: zfs list -t snapshot
no datasets available

Les instantanés ont bien été supprimés.


Puis, en vérifiant les environnements de démarrage disponibles :

[2.5.2-RELEASE][root@pfSense.home.arpa]/root: bectl list
BE            Active Mountpoint Space Created
pfsense-2.5.2 NR     /          886M  2022-02-07 17:56


Enfin, pour se remettre totalement dans la situation d'origine, on pourrait renommer l'environnement de démarrage en "default" avec la commande suivante :

bectl rename pfsense-2.5.2 default

Voilà, nous avons fait le tour des éléments à connaître pour créer des points de restauration super facilement sur pfSense et OPNsense.
C'est une approche que nous recommandons fortement de suivre avant de lancer la mise à jour de nos firewall.



Pour aller plus loin


[pfSense] Mettre à jour son serveur pfSense
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3 commentaires

pfsense_fan - 12/02/2022 à 11:01:07

merci pour cet article.
Je ne savais pas du tout que c'était possible.
C'est vraiment très utile, surtout pour ceux qui bidouille souvent

@répondre #lien

bigbilly - 07/04/2022 à 19:39:09

Bonjour

Merci pur cet article tres enrichissant.

J'ai une question cependant :

tu dis :


"Dernier pré-requis, il faut bien sûr que notre firewall soit installé avec le système de fichiers ZFS."

Comment on install pfsense (non virtualisé) en zfs sur une appliance ?

@répondre #lien

Guillaume - 11/04/2022 à 09:03:17

@bigbilly :
Bonjour,

C'est un choix à faire au moment de l'installation. Mais c'est de toute façon le choix par défaut.

Cordialement,

Guillaume
--
Provya

@répondre #lien

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