EP3152660A1 - Verfahren zur verteilung von tasks zwischen computersystemen, computernetz-infrastruktur sowie computerprogramm-produkt - Google Patents

Verfahren zur verteilung von tasks zwischen computersystemen, computernetz-infrastruktur sowie computerprogramm-produkt

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EP3152660A1
EP3152660A1 EP15727622.1A EP15727622A EP3152660A1 EP 3152660 A1 EP3152660 A1 EP 3152660A1 EP 15727622 A EP15727622 A EP 15727622A EP 3152660 A1 EP3152660 A1 EP 3152660A1
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EP
European Patent Office
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computer system
primary
processing
computer systems
task
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15727622.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Josef CLAES
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Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH filed Critical Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Publication of EP3152660A1 publication Critical patent/EP3152660A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5005—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request
    • G06F9/5027—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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    • H04L63/0218—Distributed architectures, e.g. distributed firewalls
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

Definitions

  • the invention relates to a method for distributing tasks between secure computer systems in one
  • Computer network infrastructure a corresponding computer network infrastructure and a computer program product for
  • Computer network infrastructures which include server client topologies, become sensitive data, e.g. Customer data or user data, between the client and the server
  • Data protection includes regulations (processes that
  • Communication structures include a load distribution, ie one Distribution of certain actions or processes (tasks) between a plurality of participating computer systems or determining a computer system from a group of
  • the object of the present invention is to improve the protection against attacks on computer systems within a computer network infrastructure, in particular the unauthorized access to confidential data, by technical measures and yet to propose a distribution of tasks within the computer network infrastructure, which provides a satisfactory forwarding of data within the computer network infrastructure.
  • this object is achieved by a method for distributing tasks between secured
  • Editing computer system based on the transmitted task information, wherein all of the group of the processing computer systems keep predetermined network ports used for this method so closed that no connection establishment to the processing computer systems is permitted from the outside and thus access via a network by means of these
  • a respective edit computer system may connect to a respective switch computer system to retrieve corresponding task information (or other data) from the task file from the switch computer system.
  • Such a method allows for load sharing such that from a group of switching computer systems, a primary computer system is selected for further processing of an incoming task file.
  • multiple individual tasks may be shared between multiple switch computer systems so that the overall load of the group of switch computer systems is not limited to one
  • the method has the advantage that a dedicated switching computer system is determined as a primary computer system, which automates the other
  • Control process flow includes communication with a plurality of processing computer systems within the computer network infrastructure.
  • predetermined network ports means that all or only selected security-critical network ports, such as the network ports used for this method, are permanently or temporarily closed in all the processing computer systems.
  • the term "closed network ports” in this context means that they do not have “listening.” ports are ", ie no external connection is allowed, in which case a third party is not able to communicate from the outside
  • SSH secure shell
  • the method allows access to a switching computer system from the group of switching computer systems from the outside.
  • Each of the switching computer system groups is thereby accessible as an "open" system with at least one addressable network “listening” port, which means that on a switching computer system, for example
  • Run programs and / or applications are prepared so that a processing computer system can access a switching computer system and connect to the
  • Conveyor computer system can build to appropriate
  • Task information from the task file according to the presented method (via a then established connection,
  • such an "open" brokerage computer system is similar to a traditional, specially secured computer system.
  • each relay computer system in the
  • task files are prepared for
  • Such processes can, for. For example:
  • a task file differs fundamentally from a pure command command to a respective processing computer system because a command command for its evaluation on the part of the editing computer system
  • instructions may be given to a processing computer system on a mediation computer system
  • the instructions may then be e.g. processed locally on the editing computer system.
  • task information from the task file is to be understood as information that is present (eg embedded) in the task file, which may include information about instructions, descriptions, process data, signatures, passwords, etc.
  • the task information may include parts from the task file or the entire task file as such
  • task information can be used to transfer parts of the task file or even the entire task file to a processing computer system.
  • a process can be triggered, which calls the selected task information in the primary switching computer system and automated from the primary
  • the automated transmission of the task information from the primary switching computer system to the primary processing computer system is configured such that a third party from outside does not
  • the task information may be encrypted.
  • (different) encryption can also be applied multiple times to parts of the task information or to entire data packets (which contain task information). The validity of the task information can then be checked in the primary processing computer system and a
  • the validity of the task information can be checked using signatures that have been used to sign data packets.
  • the task information can be transferred to the primary switch computer.
  • Interaction package for performing the at least one
  • Action in the primary editing computer system Creating a second interaction packet, in which a response to the first interaction packet is included, by the primary processing computer system,
  • a mediation computer system after performing the at least one action.
  • Packing the task information into an interaction packet allows further information to be sent, e.g. Signatures of the primary mediation computer system, permissions, instructions, and so on.
  • the task information of the original task file or the task information after performing the action in the primary processing computer system remain advantageous.
  • Information on communication between the primary relay computer system and the primary processing computer system of task information from the task file to perform a task e.g. on another target computer system.
  • the interaction package may be a kind of "sub-task file" in the particular interaction parameter between the primary
  • Mediation computer system and the primary processing computer system are transferred from the primary processing computer system back to the primary mediation computer system and embedded in the original task file.
  • Triggering a (criminal) action in a processing computer system by a manipulated switching computer system can thereby be prevented or at least made much more difficult because the "basic signature" offers a certain security against counterfeiting.
  • the at least one action in the primary processing computer system comprises at least:
  • the task information may be extracted or unpacked from the interaction package as discussed above. Decisive for all actions is that they are executed locally in a processing computer system involved, so that security-relevant passphrases or keys for processing and executing the actions must be present or used locally only on the respective computer systems and not within the computer network infrastructure, especially between the primary switch computer system and the primary
  • the method of the type explained comprises the additional steps:
  • a switching computer system wherein task information from the task file and / or information about the at least one action to be carried out by means of the group of processing computer systems are also summarized in the information packet,
  • Such a transmission is analogous to an above-described transmission of task information from the task file or a first interaction packet in which the task information is included.
  • Information package done in the process advantageous prior to the above-described transfer of task information to the primary processing computer system (by means of the first interaction package) and are used in particular first to determine a primary
  • a processing computer system of the plurality of processing computer systems present in the computer network infrastructure.
  • the task information (in the first interaction package) explained in the content may differ in content, overlap, or be identical.
  • time outs Time points or time spans
  • Edit computer systems a message about the task file and / or on the basis of the task file or task information to perform actions. In this way, each processing computer system can decide whether it should, should or should be allowed to perform the appropriate task information or perform the appropriate action based on the task information.
  • the described measures thus permit a directed request to the group of processing computer systems by means of the information packet through the primary switching computer system and a subsequent selection and determination of a primary processing computer system which responds positively to the information packet.
  • Link processing information of the corresponding processing computer system may include, for example, availability,
  • the step of negotiating a primary switching computer system comprises the following substeps:
  • Switching computer systems allow the automated (and with high probability
  • Switching computer system after receiving the task file can be achieved that each switching computer system can decide whether it may, in the function as Primary task information forward in the communication process, may or should. After waiting for the first period of time, which may be individually predetermined for each switch computer system, a switch computer system notifies all other switch computer systems that it has the
  • a switching computer system which has declared itself as a potential primary to the others, in turn connects to the other switching computer systems in order to
  • the substeps of negotiating a primary switch computer system are performed again (possibly with random wait at start) if the validation by the communicating switch computer system is the only one willing to continue processing as the primary switch computer system , was not successful.
  • validation can not be successful if multiple mediation computer systems, possibly concurrently or temporally overlapping, signal readiness, each as a primary system, to process continue. Due to parallelism in negotiation, two or more mediation computer systems may want to play the role of Primary.
  • a load distribution in particular a distribution of task files between the involved
  • Mediation computer systems it may and may preferably only a single primary
  • a step of negotiating a primary mediation computer system after each concurrent receipt of a task file by the group of mediation computer systems is negotiated.
  • the step of negotiating a primary switching computer system is after each change of the group
  • Change can be, for example, adding or removing switching computer systems in the cluster
  • Machining computer systems are connected via network paths in their communication.
  • the computer network infrastructure may experience a so-called “split-brain problem.” This problem occurs when network paths are so
  • Mediation computer systems or within the group of processing computer systems come to several primary computer systems. In this way, redundant data packets would be created, transmitted and possibly edited by several Primarys.
  • Computer system to divergent behavior This can be done by monitoring an identification of task packets
  • redundant network paths within the computer network infrastructure can be used to create a network
  • the method of the type explained comprises the steps:
  • Inaccessibility of a plurality of switching computer systems could be the indication of a split brain problem - as explained above. This could, for example, be communicated and logged via monitoring with regard to possible redundancy of forwarded data packets or task files.
  • Processing computer systems for signaling that they should go into a wait mode In this way, non-primary processing computer systems are signaled that they should (initially) perform no further action with respect to corresponding task information.
  • the method of the type explained additionally comprises the steps:
  • a first advantage is that after performing the action in the primary processing computer system, all data on involved processing computer systems associated with the
  • a second advantage is that all processing computer systems (both primary and non-primary) recognize that processing the task information or action is successful
  • an edit-and-finish instruction may also be after a retransmission of the edited task information from the primary editing computer system to the primary one
  • Switching computer system or other predetermined times are sent.
  • transferring the task information and / or other data packets and / or instructions from a mediation computer system to a processing computer system includes the following steps:
  • a switching computer system to the processing computer system wherein the predetermined network ports of the processing computer system are closed and wherein the sequence in a predetermined order addresses one or more network ports of the processing computer system,
  • Processing computer system if the verification of the transmitted sequence is positive, the processing computer system in turn establishes a connection to the switching computer system and collects the task information and / or other data packets and / or instructions.
  • Block editing computer system from the outside or a make manipulative access much more difficult.
  • an automated process for transmitting the respective task information to the processing computer system for example, via the Unix-based Secure Copy ", scp
  • the editing computer system in turn builds one
  • the IP address of the sequence-transmitting computer system can be statically specified in the processing computer system or dynamically taken from the kernel of the processing computer system known source IP addresses possible sequence-sending computer systems. Such a method is known by the term "port knocking" (English: to knock-knock)
  • the aforementioned steps can be carried out, for example, via a so-called knock daemon, that is to say a program which enables port knocking.
  • the knock daemon listens on the network ports of the processing computer system, examines the transmitted sequence of packet data, and, if necessary, initiates controlled transmission of the data (e.g., by starting a script / program)
  • the processing computer system involved inquires at regular intervals from the switching computer system (polling) whether
  • Processing computer system to be initiated. It is also conceivable that the processing computer system polls if, for example, a certain amount of time is exceeded in which no port knocking has been performed. Problems with the port knocking could be recognized and the functionality is preserved. Through the measures described is a communication between secure computer systems within the
  • a plurality of processing computer systems wherein the computer systems are arranged to transmit data packets and / or instructions from at least one of the group of switching computer systems to at least one of the group of processing computer systems for processing the data packets and / or instructions,
  • the above object is achieved by a computer program product that is configured to run on one or more computer systems and that, when executed, performs a method of the type discussed above. Further advantageous embodiments are disclosed in the subclaims and in the following description of the figures.
  • Figure 1 shows a schematic representation of at least part of a computer network infrastructure that is configured to perform load sharing between involved computer systems.
  • the computer network infrastructure includes in the shown
  • Embodiment a group of switching computer systems, namely a task server 1 and a task server 2.
  • the computer network infrastructure comprises a group of processing computer systems, namely a
  • Admin client 1 an Admin client 2 and an Admin client 3.
  • a respective user group can locally access the Admin Client 1 or 2 or 3 to access it locally
  • the admin client 1 to 3 the switching computer systems, ie the task servers 1 and 2, behave as "open" systems.
  • the task servers 1 and 2 have thus opened at least one network port, wherein a service or a
  • a network connection may be at these
  • the task servers 1 and 2 serve as agents for communication and
  • Admin client 1 to 3 For communication between the addressable switching computer systems, task servers 1 and 2, and the encapsulated editing computer systems, Admin client 1 to 3, with their respective closed network ports is a
  • Data packets and / or instructions can be transmitted directly from an Admin Client 1 to 3 to one or more of the Task Servers 1 and 2 and stored there, since the Task Servers 1 and 2 can be addressed directly via the network.
  • Sequence is sent to packet data from one of the task server 1 or 2 to one or more of the Admin clients 1 to 3, wherein the network ports of the corresponding processing computer system are closed and wherein the sequence in a predetermined order one or more network ports of the corresponding processing computer system
  • the corresponding processing computer system starts a process that fetchs a data packet to be transmitted from the corresponding switching computer system (task server 1 or 2).
  • a process can be any process that fetchs a data packet to be transmitted from the corresponding switching computer system (task server 1 or 2).
  • Computer systems communicate with each other despite encapsulated processing computer systems within the computer network infrastructure, forward data packets and / or issue instructions.
  • a task file is transmitted from an unspecified point in each case to the task server 1 and the task server 2 and stored there.
  • the task file may include an instruction for a process (task) on one of the editing computer systems and / or on a computer unspecified target computer system included.
  • a process can be, for example:
  • respective task servers 1 and 2 carry out a negotiation in step 2, which of the two task servers 1 or 2 performs the further processing of the task file as the primary switching computer system.
  • both task servers 1 or 2 can wait for predetermined periods of time (time outs), after which task server 1, for example, the task server 2
  • Task server 1 the role of Primary for further processing of the received task file.
  • Task server 2 can either discard the task file or keep the task file for a fallback position in the event of failure of the task server 1. Furthermore, task server 2 can go into a wait mode.
  • task server 1 For further processing of the task file, in particular for forwarding task information from the task file or the task file itself within the computer network infrastructure, task server 1 generates an information packet, wherein task information is contained in the information packet from the task file and / or information about at least one action to be performed by means of the group of processing computer systems are summarized. In particular, such information may be based on specifications within the task file,
  • Editing computer systems ie both at Admin-Client 1 as well as to the admin client 2 as well as to the admin client 3, according to a forwarding l: n.
  • For this task server calls 1 predetermined routing information stored in the task file, the
  • Routing information define a predetermined communication path structure between the task server 1 and the processing computer systems, Admin client 1 to 3. In step 3, this routing information is used for a 1: 1 forwarding to the processing computer systems
  • step 4 Task Server 1 performs a port-knocking process - as explained above - to all the processing computer systems, Admin-Client 1 to 3. Then, all the Admin Clients 1 to 3 retrieve the created information package from the Task Server 1.
  • step 5 which represents a significant process step, it is determined which of the processing computer systems admin client 1 to 3 carries out the further processing of further task information based on an evaluation of the transmitted information packet.
  • Such a primary processing computer system can be determined, for example, on the basis of predetermined time-outs within the information packet and / or on the basis of the fact that the processing computer systems are the first to access the
  • Constellation admin client 2 determines that he wants to carry out the further processing. In step 6, the admin client 2 calculates a routing to the task server 1 for this purpose and transports a step in step 7
  • step 8 the positive response is registered in the task server 1 and the admin client 2 is set as the primary processing computer system.
  • the admin client 2 is set as the primary processing computer system.
  • task server 1 creates an interaction packet in step 8, in which task information of the
  • the interaction package can have more than this task information
  • Contain information (eg, signatures, permissions, instructions, etc.) between the task server 1 and the admin client 2 while preserving the information of the original task file.
  • the interaction package may also contain the original task file itself as task information. It is also conceivable that the task information or the
  • step 8a the task server 1 generates in step 8a
  • step 9 in the task server 1, a routing to the
  • step 10 a retrieval of the
  • step 10a Interaction packet from the task server 1 by the admin client 2 after a corresponding port knocking process by task server 1.
  • the on-hold instructions are retrieved by the admin clients 1 and 3 from the task Server 1 for analogous performing a port-knocking process by task server 1 against these computer systems.
  • step 11 which is also an authoritative step within the method, the admin client 2 extracts as the primary editing computer system from the transmitted interaction package the task information and determines therefrom an action locally on the admin Client 2 has to be done.
  • This action concerns e.g. the insertion of further data in the task information
  • Admin Client 1 and Admin Client 3 process the fetched on-hold instruction in step IIa and switch to a wait mode ("on hold") for a request for further action on the part of the task server 1 ,
  • step 12 the admin client 2 computes a routing of the processed task information back to the task server 1, which has been notified to it as a primary switching computer system, e.g. by means of the previously sent
  • Admin Client 2 can do the
  • Pack corresponding action in a second interaction package containing, for example, a return information for the task server 1.
  • step 13 a return transport of the second interaction packet created in this way from
  • Task Server 1 creates a Edit Complete statement for all Admin Clients 1 through 3 in step 14. Further, in step 14a, the supplemented and edited task information in task server 1 is updated, e.g. B. added information that a predetermined step has been processed. Subsequently, in the task server 1, for example, the task file can be supplemented or recreated, for example, from the task information transported back. Finally, in step 15, the task server 1 calculates a routing of the processing complete instruction to the Admin clients 1 to 3. In step 15a, a routing for a
  • step 16 a port-knocking process is carried out by the task server 1 with respect to all the admin clients 1 to 3, each picking up the processing-ended instruction from the task server 1.
  • step 16 all Admin Clients 1 through 3 receive information that the process of processing task information has ended.
  • step 16a the further transport of the supplemented task file in the direction of the non-closer takes place in parallel thereto
  • Step 17 in each Admin client 1 to 3, triggered by the processing-ended instruction, a data cleansing of the data incurred in connection with the performed procedure performed and possibly executed jobs and actions removed.
  • Step 17 may be coupled to a timing. It means that
  • Step 17 is performed automatically, if any
  • a user of each can also Admin clients 1 to 3 when performing step 17 to be informed of the end of the action taken.
  • step 18 could be provided, in which the information is passed from task server 1 to task server 2 that the action
  • task server 2 may try to renegotiate the role of the primary (now by itself) and, if necessary, repeat the communication according to the method explained with the admin clients 1 to 3 a message from task server 1 to task server 2 is made when the specified time period for the action has been exceeded, but the action has not (successfully) been completed by the admin clients. As a result, the task server 2 receives the information that the action has ended "formally." Step 18 can be implemented as the last step after step 17 or alternatively even before step 17 in the method.
  • each data packet which according to the method explained between them involved
  • Computer systems is exchanged, provided in at least one participating computer system with an identifier.
  • An addition of an identifier can be, for example, a mistake with a unique addition.
  • the course of the data packets along the communication path structure can be monitored by monitoring using the identifier, if necessary in conjunction with existing signatures (forgery-proof). Further, a dwell time of the data packets may be monitored on a computer system involved along the communication path structure. In addition, all process steps through the monitoring
  • Computer systems in routing can and can be achieved successfully.
  • the identifier can be used to verify that task information is successful from the primary
  • Mediation computer system task server 1
  • Admin client 2 the primary processing computer system
  • a residence time can z. B. defined within the task file. It can be determined that after
  • alarm messages can be generated or other measures can be taken by means of monitoring.
  • the monitoring which is not shown in detail in the exemplary embodiment, can either by the involved
  • Computer systems themselves be implemented or be executed by other, unspecified computer systems. It is also conceivable and advantageous to carry out the monitoring via a separate network path structure.
  • Task Server 1 Mediation Computer System
  • Task Server 2 Mediation computer system

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verteilung von Tasks zwischen abgesicherten Computersystemen in einer Computernetz-Infrastruktur. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: - paralleles Empfangen einer Task-Datei durch eine Mehrzahl von Vermittlungs-Computersystemen, - Aushandeln eines primären Vermittlungs-Computersystems aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme zur weiteren Verarbeitung der Task-Datei, - Übertragen von Task-Informationen aus der Task-Datei vom primären Vermittlungs-Computersystem an ein primäres Bearbeitungs-Computersystem aus einer Mehrzahl von Bearbeitungs-Computersystemen, sowie - Durchführen wenigstens einer Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem anhand der übertragenen Task-Informationen. Zudem halten alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme vorbestimmte, für dieses Verfahren verwendete Netzwerk-Ports geschlossen, so dass kein Verbindungsaufbau zu den Bearbeitungs-Computersystemen von außen zugelassen wird und somit ein Zugriff über ein Netzwerk vermittels dieser Netzwerk-Ports verhindert wird. Ein jeweiliges Bearbeitungs-Computersystem kann eine Verbindung zu einem jeweiligen Vermittlungs-Computersystem aufbauen, um entsprechende Task-Informationen aus der Task-Datei von dem Vermittlungs-Computersystem abzuholen.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Verteilung von Tasks zwischen Computersystemen, Computernetz-Infrastruktur sowie Computerprogramm-Produkt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verteilung von Tasks zwischen abgesicherten Computersystemen in einer
Computernetz-Infrastruktur, eine entsprechende Computernetz- Infrastruktur sowie ein Computerprogramm-Produkt zur
Durchführung eines entsprechenden Verfahrens.
Verteilte Rechnernetze bzw. so genannte Computernetz- Infrastrukturen beschreiben eine Mehrzahl von
Computersystemen, die über Datenverbindungen miteinander kommunizieren können. Dabei werden zum Teil vertrauliche Inhalte ausgetauscht, auf die nicht-autorisierte Personen keine Zugriffsmöglichkeit haben sollen. Insbesondere in
Computernetz-Infrastrukturen, welche Server-Client-Topologien umfassen, werden vertrauliche Daten, z. B. Kundendaten oder Benutzerdaten, zwischen dem Client und dem Server
ausgetauscht, wobei ein Zugriff Dritter auf diese Daten unterbunden werden muss.
Herkömmliche Sicherheitsstrategien zur Erhöhung des
Datenschutzes umfassen Vorschriften (Prozesse, die
eingehalten werden sollen) oder Regeln (Gebote bzw. Verbote) für dritte Personen, beispielsweise Administratoren, wodurch nur ein eingeschränkter beziehungsweise kontrollierter
Zugriff auf vertrauliche Daten möglich sein soll.
Andererseits sind technische Maßnahmen an beziehungsweise in den Computersystemen vorgesehen, welche einen physischen und/oder logischen Zugriff auf Computersysteme verhindern beziehungsweise auf autorisierte Personen einschränken sollen .
Derartige Ansätze zur Verbesserung des Datenschutzes sind zur Datensicherheit zwar förderlich, haben jedoch den Nachteil, dass sie in der Regel keine zwingenden Maßnahmen darstellen, um einen Zugriff auf vertrauliche Daten zu unterbinden.
Ferner arbeiten gängige Computernetz-Infrastrukturen für den Datenaustausch beziehungsweise zur Kommunikation
untereinander mit Zugangsmöglichkeiten, beispielsweise über Netzwerk, beziehungsweise Möglichkeiten der Ansprechbarkeit von Diensten in den Computersystemen, welche die
Computersysteme empfindlich gegen Angriffe von außen machen. Denn zu einer Ansprechbarkeit von Diensten ist ein laufendes Programm an einem oder mehreren Netzwerk-Ports eines
Computersystems erforderlich. Dieses laufende Programm stellt eine potenzielle Sicherheitslücke für Angriffe von außen über Netzwerk dar.
Dabei besteht eine Gefahr darin, dass unter Umständen ein Angreifer (Cracker) , der sich Zugang zu einem Computersystem verschafft, vertrauliche Daten auf diesem Computersystem abgreifen kann und/oder durch den Angriff Zugang zu weiteren Computersystemen in der Computernetz-Infrastruktur erlangt, z.B. weil er sich über eine manipulierte Signatur als vertrauenswürdig tarnt.
Andererseits bedarf es in einer Computernetz-Infrastruktur zur Kommunikation und Verarbeitung von Informationen zwischen einzelnen Computersystemen notwendiger
Kommunikationsstrukturen. Derartige Kommunikationsstrukturen sehen unter anderem eine Lastverteilung, d. h. eine Verteilung von bestimmten Aktionen oder Prozessen (Tasks) zwischen einer Mehrzahl beteiligter Computersysteme bzw. das Bestimmen eines Computersystems aus einer Gruppe von
Computersystemen zur Übernahme einer Aufgabe, vor.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Schutz vor Angriffen auf Computersysteme innerhalb einer Computernetz-Infrastruktur, insbesondere den unerlaubten Zugriff auf vertrauliche Daten, durch technische Maßnahmen zu verbessern und dennoch eine Verteilung von Tasks innerhalb der Computernetz-Infrastruktur vorzuschlagen, welche eine zufriedenstellende Weiterleitung von Daten innerhalb der Computernetz-Infrastruktur gewährleistet . In einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Verteilung von Tasks zwischen abgesicherten
Computersystemen in einer Computernetz-Infrastruktur nach Anspruch 1 gelöst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- paralleles Empfangen einer Task-Datei durch eine Mehrzahl von Vermittlungs-ComputerSystemen,
- Aushandeln eines primären Vermittlungs-Computersystems aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme zur weiteren Verarbeitung der Task-Datei,
- Übertragen von Task-Informationen aus der Task-Datei vom primären Vermittlungs-Computersystem an ein primäres
Bearbeitungs-Computersystem aus einer Mehrzahl von
Bearbeitungs-ComputerSystemen, sowie
- Durchführen wenigstens einer Aktion im primären
Bearbeitungs-Computersystem anhand der übertragenen Task- Informationen, wobei alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme vorbestimmte, für dieses Verfahren verwendete Netzwerk-Ports derart geschlossen halten, dass kein Verbindungsaufbau zu den Bearbeitungs-Computersystemen von außen zugelassen wird und somit ein Zugriff über ein Netzwerk vermittels dieser
Netzwerk-Ports verhindert wird,
wobei jedoch ein jeweiliges Bearbeitungs-Computersystem eine Verbindung zu einem jeweiligen Vermittlungs-Computersystem aufbauen kann, um entsprechende Task-Informationen (oder auch sonstige Daten) aus der Task-Datei von dem Vermittlungs- Computersystem abzuholen.
Ein derartiges Verfahren erlaubt eine Lastverteilung derart, dass aus einer Gruppe von Vermittlungs-Computersystemen ein primäres Computersystem zur weiteren Bearbeitung einer ankommenden Task-Datei ausgewählt wird. Somit können mehrere einzelne Aufgaben auf mehrere Vermittlungs-Computersysteme aufgeteilt werden, sodass die Gesamtlast der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme sich nicht etwa auf ein
einzelnes Computersystem konzentriert, sondern innerhalb der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme aufgeteilt werden kann .
Ferner hat das Verfahren den Vorteil, dass ein dediziertes Vermittlungs-Computersystem als primäres Computersystem bestimmt wird, welches automatisiert den weiteren
Verfahrensablauf steuern kann. Dies schließt insbesondere eine Kommunikation mit einer Mehrzahl von Bearbeitungs- Computersystemen innerhalb der Computernetz-Infrastruktur ein.
Bei dem hier erläuterten Verfahren verhalten sich alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme zudem als eingekapselte Systeme. Ein Zugriff über ein Netzwerk auf diese Computersysteme ist zumindest unter bestimmten
Betriebsbedingungen (vorteilhaft dauerhaft während der
Durchführung des hier erläuterten Verfahrens bzw. der obigen Verfahrensschritte) nicht oder nur deutlich erschwert
möglich .
Der Begriff „vorbestimmte Netzwerk-Ports" bedeutet, dass in sämtlichen Bearbeitungs-Computersystemen sämtliche oder nur ausgewählte sicherheitskritische Netzwerk-Ports, z.B. die für dieses Verfahren verwendeten Netzwerk-Ports, dauerhaft oder vorübergehend geschlossen sind.
Dies hat den Vorteil, dass auf den Bearbeitungs- Computersystemen keine Programme eingerichtet bzw. notwendig sind, die zum Zweck der Ansprechbarkeit bzw. des
Verbindungsaufbaus von außen die entsprechenden Netzwerk- Ports abhören (sogenanntes „listening") und eine potenzielle Sicherheitslücke (z. B. durch Buffer-Overflow) bilden. Somit bedeutet der Begriff „geschlossene Netzwerk-Ports" in diesem Kontext, dass diese keine „listening ports" sind, d.h. kein Verbindungsaufbau von außen zugelassen wird. Ein Dritter ist in diesem Fall nicht in der Lage, sich von außen über
Netzwerk an einem entsprechenden Bearbeitungs-Computersystem zu authentifizieren oder einzuloggen, z.B. bei Unix-basierten Systemen über einen Secure-Shell- ( SSH- ) Daemon, oder spezielle Aktionen auf dem Bearbeitungs-Computersystem durchzuführen.
Allerdings kann für eine erste Benutzergruppe ein lokaler Zugriff auf ein jeweiliges Bearbeitungs-Computersystem eingerichtet sein (z.B. für Bearbeiter des jeweiligen
Bearbeitungs-Computersystems) . Für andere Dritte wird jedoch ein lokaler Zugriff auf ein entsprechendes Bearbeitungs- Computersystem verhindert.
Im Unterschied zu den Bearbeitungs-Computersystemen erlaubt das Verfahren jedoch einen Zugriff auf ein Vermittlungs- Computersystem aus der Gruppe der Vermittlungs- Computersysteme von außen. Ein jedes aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme ist dabei als "offenes" System mit wenigstens einem ansprechbaren offenen („listening" ) Netzwerk-Port über Netzwerk zugänglich. Das bedeutet, dass auf einem Vermittlungs-Computersystem beispielsweise
Programme laufen und/oder Applikationen vorbereitet sind, sodass ein Bearbeitungs-Computersystem auf ein Vermittlungs- Computersystem zugreifen kann und eine Verbindung zum
Vermittlungs-Computersystem aufbauen kann, um entsprechende
Task-Informationen aus der Task-Datei gemäß dem vorgestellten Verfahren (über eine dann aufgebaute Verbindung,
„established" ) von einem Vermittlungs-Computersystem
abzuholen, um wenigstens eine Aktion anhand der Task- Informationen durchzuführen, oder im Vermittlungs- Computersystem Rückantworten und/oder Resultate der lokal durchgeführten Aktion abzulegen. Unter Sicherheitsaspekten ist ein solches „offenes" Vermittlungs-Computersystem ähnlich zu bewerten wie ein traditionelles, speziell abgesichertes Computersystem.
Somit dient ein jedes Vermittlungs-Computersystem, im
konkreten Fall das primäre Vermittlungs-Computersystem, als (abgesicherter, aber ansprechbarer) Vermittler für eine
Kommunikation mit der Gruppe der Bearbeitungs-
Computersysteme, welche jedoch selbst eingekapselt sind. Auf diese Weise ist ein vordefiniertes Verfahren zur
Lastverteilung zwischen Vermittlungs-Computersystemen zur gezielten Informationsweitergabe vermittels der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme trotz eingekapselter
Bearbeitungs-ComputerSysteme möglich . In diesem Kontext sind Task-Dateien vorbereitet zur
Ausführung vorbestimmter Prozesse (Tasks) in einem
Bearbeitungs-Computersystem und/oder in einem (nicht näher spezifizierten) Ziel-Computersystem, welches einen
vorbestimmten Task anhand der Task-Datei durchführen soll. Derartige Prozesse können z. B. sein:
- das Speichern und/oder Verarbeiten (z.B. Ergänzen) von übertragenen Daten,
- der Neustart eines Programms,
- die Anweisung zu einem physischen Zugang zum jeweiligen Computersystem,
- das Wiederherstellen von Backup-Daten oder
- ein SSH-Zugriff auf das entsprechende Computersystem.
Entsprechende Kombinationen derartiger Aktionen und
Anweisungen sind natürlich denkbar. Die Besonderheit des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass vermittels der Task-Dateien eine Event-Steuerung eines Bearbeitungs- Computersystems oder eines nicht näher spezifizierten Ziel- Computersystems unter entsprechender Informationsweitergabe ermöglicht ist.
Eine Task-Datei unterscheidet sich grundlegend von einem reinen Kommando-Befehl an ein jeweiliges Bearbeitungs- Computersystem, weil ein Kommando-Befehl zu dessen Auswertung auf Seiten des Bearbeitungs-Computersystems ein
kontinuierlich laufendes, nach außen offenes und damit angreifbares Programm notwendig macht. Ein derartiges
Programm entfällt jedoch, wie bereits erläutert, beim vorliegenden Verfahren mangels eines Zugriffs über Netzwerk auf ein jeweiliges Bearbeitungs-Computersystem.
Es können jedoch Anweisungen an ein Bearbeitungs- Computersystem auf einem Vermittlungs-Computersystem
vorbereitet werden und durch das Bearbeitungs-Computersystem, welches von sich aus eine Verbindung zum Vermittlungs- Computersystem herstellt, abgeholt werden. Die Anweisungen können dann z.B. lokal auf dem Bearbeitungs-Computersystem verarbeitet werden.
Der Begriff „Task-Informationen aus der Task-Datei" soll verstanden werden als Informationen, die in der Task-Datei vorhanden (z.B. eingebettet) sind. Dies können Informationen über Anweisungen, Beschreibungen, Prozess-Daten, Signaturen, Passwörter, usw. betreffend auszuführende Aktionen bzw. Tasks sein. Die Task-Informationen können Teile aus der Task-Datei oder die gesamte Task-Datei als solche umfassen. Das
bedeutet, dass als Task-Informationen Teile der Task-Datei oder auch die gesamte Task-Datei an ein Bearbeitungs- Computersystem übertragen werden können.
Zum Übertragen von Task-Informationen vom primären
Vermittlungs-Computersystem auf das primäre Bearbeitungs- Computersystem kann ein Prozess angestoßen werden, welcher die ausgewählten Task-Informationen im primären Vermittlungs- Computersystem aufruft und automatisiert vom primären
Vermittlungs-Computersystem auf das primäre Bearbeitungs- Computersystem überträgt. Vorteilhaft ist das automatisierte Übertragen der Task-Informationen vom primären Vermittlungs- Computersystem auf das primäre Bearbeitungs-Computersystem so ausgestaltet, dass ein Dritter von außen darauf keine
Einflussmöglichkeiten hat und somit eine Gefahr für Manipulationen des primären Bearbeitungs-Computersystems über die Task-Informationen ausgeschlossen ist. Zum Beispiel können die Task-Informationen verschlüsselt sein. Eine
(unterschiedliche) Verschlüsselung kann auch mehrfach auf Teile der Task-Informationen oder auf gesamte Daten-Pakete (welche Task-Informationen enthalten) angewandt werden. Im primären Bearbeitungs-Computersystem kann dann die Gültigkeit der Task-Informationen überprüft werden und eine
entsprechende Aktion durchgeführt werden. Die Gültigkeit der Task-Informationen kann anhand von Signaturen überprüft werden, mit denen Daten-Pakete signiert worden sind.
Nach erfolgreicher Be- bzw. Verarbeitung der Task- Informationen im primären Bearbeitungs-Computersystem können die Task-Informationen auf das primäre Vermittlungs-
Computersystem zurück übertragen werden. Danach können die Task-Informationen im Prozess weitertransportiert werden, z. B. an ein Ziel-Computersystem zur Durchführung eines Tasks im Ziel-Computersystem anhand der bearbeiteten Task- Informationen.
Vorteilhaft umfasst das Verfahren der erläuterten Art
zusätzlich die folgenden Schritte:
- Erstellen eines ersten Interaktions-Paketes, in welchem die Task-Informationen enthalten sind, durch das primäre
Vermittlungs-ComputerSystem,
- Übertragen des ersten Interaktions-Paketes vom primären Vermittlungs-Computersystem an das primäre Bearbeitungs- Computersystem,
- Extrahieren der Task-Informationen aus dem ersten
Interaktions-Paket zum Durchführen der wenigstens einen
Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem, - Erstellen eines zweiten Interaktions-Paketes, in welchem eine Rückantwort auf das erste Interaktions-Paket enthalten ist, durch das primäre Bearbeitungs-Computersystem,
- Übertragen des zweiten Interaktions-Paketes vom primären Bearbeitungs-Computersystem zurück auf das primäre
Vermittlungs-Computersystem nach Durchführen der wenigstens einen Aktion.
Ein Einpacken der Task-Informationen in ein Interaktions- Paket ermöglicht das Mitschicken weiterer Informationen, die z.B. Signaturen des primären Vermittlungs-Computersystem, Berechtigungen, Anweisungen usw. sein können. Vorteilhaft bleiben dabei die Task-Informationen der ursprünglichen Task- Datei bzw. die Task-Informationen nach Durchführen der Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem erhalten. So können z.B. Informationen zur Kommunikation zwischen dem primären Vermittlungs-Computersystem und dem primären Bearbeitungs- Computersystem von Task-Informationen aus der Task-Datei zur Durchführung eines Tasks, z.B. auf einem weiteren Ziel- Computersystem, unterschieden werden. Beispielsweise kann das Interaktions-Paket eine Art „Sub-Task-Datei" sein in der bestimmte Interaktions-Parameter zwischen dem primären
Vermittlungs-Computersystem und dem primären Bearbeitungs- Computersystem festgelegt sind. Diese Parameter können dann z.B. als Rückgabewerte oder ergänzt um Rückgabewerte im zweiten Interaktions-Paket vom primären Bearbeitungs- Computersystem zurück auf das primäre Vermittlungs- Computersystem übertragen werden und in die ursprüngliche Task-Datei eingebettet werden.
Ferner ist denkbar, die ursprüngliche Task-Datei bzw. deren Task-Informationen durch eine Signatur eines unabhängigen (hier nicht näher spezifizierten) Key-Computersystems als weitere Sicherheits-Instanz gegen Manipulationen innerhalb des primären Vermittlungs-Computersystems abzusichern. Eine derartige „Basis-Signatur" bleibt trotz Einpackens der Task- Informationen in das Interaktions-Paket nachprüfbar erhalten und garantiert die Echtheit der Task-Informationen . Ein
Auslösen einer (kriminellen) Aktion in einem Bearbeitungs- Computersystem durch ein manipuliertes Vermittlungs- Computersystem kann dadurch verhindert oder zumindest stark erschwert werden, weil die „Basis-Signatur" eine gewisse Fälschungssicherheit bietet.
Bevorzugt umfasst bei dem Verfahren der erläuterten Art die wenigstens eine Aktion im primären Bearbeitungs- Computersystem zumindest:
- Ergänzen der Task-Informationen um weitere Daten und/oder
- Signieren der Task-Informationen mit wenigstens einem privaten Schlüssel und/oder
- Verschlüsseln der Task-Informationen mit einem öffentlichen Schlüssel eines Ziel-Computersystems.
Zum Durchführen der Aktion im primären Bearbeitungs- Computersystem können beispielsweise die Task-Informationen aus dem Interaktions-Paket, wie oben erläutert, extrahiert bzw. entpackt werden. Entscheidend bei sämtlichen Aktionen ist, dass diese lokal in einem beteiligten Bearbeitungs- Computersystem ausgeführt werden, sodass sicherheitsrelevante Passphrasen oder Schlüssel zur Bearbeitung und Durchführung der Aktionen nur lokal auf den jeweiligen Computersystemen vorliegen oder verwendet werden müssen und nicht innerhalb der Computernetz-Infrastruktur, insbesondere zwischen dem primären Vermittlungs-Computersystem und dem primären
Bearbeitungs-Computersystem, ausgetauscht werden. Auch diese Tatsache erhöht die Sicherheit gegen Angriffe eines
Eindringlings von außen.
Vorteilhaft umfasst das Verfahren der erläuterten Art die zusätzlichen Schritte:
- Erstellen eines Informations-Pakets durch das primäre
Vermittlungs-Computersystem, wobei im Informations-Paket ebenfalls Task-Informationen aus der Tasks-Datei und/oder Informationen über die wenigstens eine vermittels der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme durchzuführende Aktion zusammengefasst werden,
- Übertragen des Informations-Pakets vom primären
Vermittlungs-Computersystem an alle aus der Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme,
- Antworten wenigstens eines Bearbeitungs-Computersystems innerhalb einer vorbestimmten oder zufälligen Zeitspanne auf das übertragene Informations-Paket mit einer Bereitschaft zur weiteren Bearbeitung,
- Bestimmen des erstantwortenden Bearbeitungs-Computersystems als primäres Bearbeitungs-Computersystem durch das
Vermittlungs-Computersystem.
Zur Übertragung des Informations-Paketes bauen alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme jeweils eine
Verbindung zum primären Vermittlungs-Computersystem auf und holen das Informations-Paket jeweils zu sich ab. Insofern erfolgt eine derartige Übertragung analog zu einer oben erläuterten Übertragung von Task-Informationen aus der Task- Datei bzw. eines ersten Interaktions-Paketes, in welchem die Task-Informationen enthalten sind.
Die vorgenannten Maßnahmen eines Austauschs eines
Informations-Paketes erfolgen im Verfahrensablauf vorteilhaft vor dem weiter oben erläuterten Übertragen von Task- Informationen an das primäre Bearbeitungs-Computersystem (vermittels des ersten Interaktions-Paketes) und dienen insbesondere zunächst der Bestimmung eines primären
Bearbeitungs-Computersystems aus der Mehrzahl der in der Computernetz-Infrastruktur vorhandenen Bearbeitungs- Computersysteme. Die zweiten Task-Informationen im
Informations-Paket können sich von den weiter oben
erläuterten Task-Informationen (im ersten Interaktions-Paket) im Inhalt unterscheiden, überlappen oder identisch sein.
Zur Durchführung dieser Maßnahmen sind vorbestimmte
Zeitpunkte bzw. Zeitspannen (sogenannte „Time-Outs")
vorgesehen zur Antwort der Bearbeitungs-Computersysteme bzw. zur Selektierung, welches Bearbeitungs-Computersystem als erstes, zu spät oder gar nicht antwortet.
Vermittels des Informations-Pakets erhalten alle
Bearbeitungs-Computersysteme eine Mitteilung über die Task- Datei und/oder die anhand der Task-Datei bzw. der Task- Informationen durchzuführenden Aktionen. Auf diese Weise kann ein jedes Bearbeitungs-Computersystem entscheiden, ob es die entsprechenden Task-Informationen annehmen kann, soll oder darf bzw. die entsprechende Aktion anhand der Task- Informationen durchführen kann, soll oder darf.
Vorteilhaft wird anhand der erläuterten Maßnahmen ein
einzelnes primäres Bearbeitungs-Computersystem bestimmt, welches die weitere Verarbeitung bzw. Bearbeitung der Task- Informationen und/oder die Durchführung der im Zusammenhang stehenden Aktion ausführt. Neben einer Lastverteilung auf Seiten der Vermittlungs- Computersysteme erfolgt durch die an dieser Stelle
erläuterten Maßnahmen eine Zuordnung bzw. Lastverteilung auf Seiten der Bearbeitungs-Computersysteme . Dies hat den
Vorteil, dass aus einer Gruppe von Bearbeitungs-
Computersystemen ein dediziertes Computersystem eine
spezifische Aufgabe übernehmen kann. Dies kann vermittels des dargestellten Verfahrens automatisiert erfolgen.
Insbesondere bei einem so genannten manuellen Task, z.B. bei einer Freigabe der Task-Informationen durch einen Bearbeiter aus einer Gruppe von Bearbeitern, die einem oder mehreren Bearbeitungs-Computersystemen zugeordnet sind, kann es zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens notwendig sein, die Abhängigkeit des Verfahrens von einer bestimmten Person zu vermeiden. Die erläuterten Maßnahmen erlauben somit eine gerichtete Anfrage an die Gruppe der Bearbeitungs- Computersysteme vermittels des Informations-Pakets durch das primäre Vermittlungs-Computersystem und eine nachgelagerte Auswahl und ein Bestimmen eines primären Bearbeitungs- Computersystems, welches positiv auf das Informations-Paket antwortet .
Alternativ oder ergänzend zur Bestimmung des erstantwortenden Bearbeitungs-Computersystems können auch andere Kriterien zur Bestimmung herangezogen werden. Beispielsweise ist es
denkbar, eine positive Antwort eines Bearbeitungs- Computersystems mit einer Rückmeldung vorbestimmter
Bearbeitungs-Informationen des entsprechenden Bearbeitungs- Computersystems zu verknüpfen. Derartige Bearbeitungs- Informationen können beispielsweise die Verfügbarkeit,
Zeitpunkt, Zeitdauer, Auslastung usw. des entsprechenden Bearbeitungs-Computersystems sein . Es ist denkbar, einzelne oder alle Bearbeitungs- Computersysteme über weitere Vermittlungs-Computersysteme an das primäre Vermittlungs-Computersystem anzubinden. Vorteilhaft umfasst bei dem Verfahren der erläuterten Art der Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems die folgenden Teilschritte:
- Abwarten einer vorbestimmten oder zufälligen ersten
Zeitspanne durch ein Vermittlungs-Computersystem nach
Empfangen der Task-Datei,
- Mitteilen einer Bereitschaft, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, durch das
Vermittlungs-Computersystem an alle anderen Vermittlungs- Computersysteme nach Ablauf der ersten Zeitspanne,
- erneutes Abwarten einer vorbestimmten oder zufälligen zweiten Zeitspanne durch das mitteilende Vermittlungs- Computersystem,
- Validieren durch das mitteilende Vermittlungs- Computersystem nach Ablauf der zweiten Zeitspanne, dass dieses das einzige mit der Bereitschaft ist, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, sowie
- Bestimmen des mitteilenden Vermittlungs-Computersystems als primäres Vermittlungs-Computersystem, falls das Validieren erfolgreich war.
Die vorgenannten Maßnahmen, welche unter Umständen
vollständig oder teilweise von jedem aus der Gruppe der
Vermittlungs-Computersysteme durchgeführt werden, erlauben das automatisierte (und mit hoher Wahrscheinlichkeit
eindeutige) Bestimmen eines Vermittlungs-Computersystems als primäres Computersystem (so genannter „Primary") zur
Weiterverteilung einer ankommenden Task-Datei. Durch Abwarten der ersten Zeitspanne durch ein jedes
Vermittlungs-Computersystem nach Empfangen der Task-Datei kann erreicht werden, dass jedes Vermittlungs-Computersystem entscheiden kann, ob es in der Funktion als Primary Task- Informationen im Kommunikationsprozess weiterleiten kann, darf oder soll. Nach Abwarten der ersten Zeitspanne, welche für jedes Vermittlungs-Computersystem individuell vorbestimmt sein kann, teilt ein Vermittlungs-Computersystem allen anderen Vermittlungs-Computersystemen mit, dass es die
Bearbeitung als Primary fortführen wird. Wenn ein anderes Vermittlungs-Computersystem diese Mitteilung bekommt, verzichtet es selbst darauf, die Rolle des Primary zu
übernehmen . Nach einer zweiten Zeitspanne, welche beispielsweise größer als die erste Zeitspanne sein kann, nimmt ein Vermittlungs- Computersystem, welches sich selbst als potentieller Primary gegenüber den anderen deklariert hat, wiederum Verbindung zu den anderen Vermittlungs-Computersystemen auf, um zu
validieren, dass es der einzige Primary ist.
Vorteilhaft werden die Teilschritte des Aushandelns eines primären Vermittlungs-Computersystems erneut durchgeführt (unter Umständen mit zufälliger Wartezeit zu Beginn) , falls das Validieren durch das mitteilende Vermittlungs- Computersystem, dass dieses das einzige mit der Bereitschaft ist, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, nicht erfolgreich war. Eine Validierung kann beispielsweise nicht erfolgreich sein, wenn mehrere Vermittlungs-Computersysteme, unter Umständen gleichzeitig oder zeitlich überlappend, eine Bereitschaft signalisieren, jeweils als primäres System die Bearbeitung fortzusetzen. Aufgrund von Parallelität beim Aushandeln könnten zwei oder mehr Vermittlungs-Computersysteme die Rolle des Primary einnehmen wollen. Nachdem jedoch gemäß dem erläuterten Verfahren eine Lastverteilung, insbesondere eine Verteilung von Task-Dateien zwischen den beteiligten
Vermittlungs-Computersystemen erzielt werden soll, kann und darf es bevorzugt auch nur ein einziges primäres
Vermittlungs-Computersystem geben .
Vorteilhaft wird beim Verfahren der erläuterten Art der
Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems nach jedem parallelen Empfangen einer Task- Datei durch die Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme erneut durchgeführt. Alternativ kann das Aushandeln des
Primary gespeichert werden. Dann würde jedoch bevorzugt nach jedem Empfangen einer Task-Datei das primäre Vermittlungs- Computersystem erneut überprüft. Falls die Überprüfung eine Nichterreichbarkeit des primären Vermittlungs-Computersystems ergibt, wird ein Aushandeln gemäß den oben erläuterten
Teilschritten erneut durchgeführt.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren der erläuterten Art der Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems nach jeder Veränderung der Gruppe der
Vermittlungs-Computersysteme erneut durchgeführt. Eine
Veränderung kann beispielsweise ein Hinzufügen oder Wegnehmen von Vermittlungs-Computersystemen im Cluster der
Computernetz-Infrastruktur sein. Sämtliche beteiligten Computersysteme der Computernetz- Infrastruktur, d.h. Vermittlungs-Computersysteme und
Bearbeitungs-Computersysteme, sind über Netzwerk-Pfade in ihrer Kommunikation verbunden. Bei ungünstigem Ausfall eines oder mehrerer Netzwerk-Pfade kann es in der Computernetz- Infrastruktur zum so genannten „Split-Brain-Problem" kommen. Dieses Problem tritt auf, wenn Netzwerk-Pfade derart
unterbrochen sind, dass zwei Teilgruppen beteiligter
Computersysteme entstehen, die nicht mehr miteinander kommunizieren können. Dann weiß die eine Gruppe nichts von der anderen und umgekehrt, weil die Kommunikation gespalten ist . Bei Auftreten eines derartigen Split-Brain-Problems kann es beim Aushandeln und Bestimmen innerhalb der Gruppe der
Vermittlungs-Computersysteme bzw. innerhalb der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme (welche ggf. in Teilgruppen gesplittet sind) zu mehreren primären Computersystemen kommen. Auf diese Weise würden redundante Daten-Pakete durch mehrere Primarys erstellt, übertragen und gegebenenfalls bearbeitet .
Redundante Daten-Pakete fallen im Prozess jedoch spätestens bei Ankunft identischer Pakete an einem Ziel auf. Somit können redundante Daten-Pakete verworfen werden, sodass ein Split-Brain-Problem zwar zur Redundanz, aber zur Ausfilterung redundanter Informationen innerhalb des Verfahrens führt. Im ungünstigsten Fall führt eine Ver- bzw. Bearbeitung
redundanter Pakete innerhalb eines Bearbeitungs-
Computersystems zu divergierendem Verhalten. Dies kann über ein Monitoring einer Identifikation von Task-Paketen
berücksichtigt werden, sodass ggf. Problemlösungsmaßnahmen ergriffen werden können.
Ergänzend können redundante Netzwerk-Pfade innerhalb der Computernetz-Infrastruktur eingesetzt werden, um eine
Wahrscheinlichkeit eines Split-Brain-Problems zu minimieren. Vorteilhaft umfasst das Verfahren der erläuterten Art die Schritte :
- Überwachen des primären Vermittlungs-Computersystems durch die sekundären Vermittlungs-Computersysteme auf
Erreichbarkeit während der Durchführung des Verfahrens, sowie
- Abbruch des Verfahrens und erneutes Aushandeln eines primären Vermittlungs-Computersystems, falls das Überwachen des primären Vermittlungs-Computersystems ergeben hat, dass dieses nicht oder nicht mehr erreichbar ist.
Auf diese Weise kann erkannt werden, dass ein primäres
Vermittlungs-Computersystem die Funktion des Primary nicht oder nicht mehr ausführen kann. Dies führt zum erneuten
Aushandeln eines Primary gemäß den oben erläuterten
Verfahrensschritten .
Alternativ oder ergänzend zum Überwachen des primären
Vermittlungs-Computersystems wäre es auch denkbar, ein gegenseitiges Überwachen einer Mehrzahl oder aller
Vermittlungs-Computersysteme gegenseitig durchzuführen. Dies hätte den Vorteil, dass bei einer plötzlichen
Nichterreichbarkeit einer Mehrzahl von Vermittlungs- Computersystemen, welche durch andere Vermittlungs- Computersysteme erkannt wird, der Hinweis auf ein Split- Brain-Problem - wie oben erläutert - vorliegen könnte. Dies könnte beispielsweise über ein Monitoring im Hinblick auf mögliche Redundanz weitergeleiteter Daten-Pakete bzw. Task- Dateien mitgeteilt und protokolliert werden.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren der erläuterten Art
zusätzlich der Schritt durchgeführt: - Übertragen einer On-Hold-Anweisung vom primären Vermittlungs-Computersystem an alle nicht-primären
Bearbeitungs-Computersysteme zur Signalisierung, dass diese in einen Warte-Betrieb gehen sollen. Auf diese Weise wird den nicht-primären Bearbeitungs-Computersystemen signalisiert, dass diese in Bezug auf entsprechende Task-Informationen (zunächst) keine weitere Aktion durchführen sollen.
Vorteilhaft umfasst das Verfahren der erläuterten Art zusätzlich die Schritte:
- Übertragen einer Bearbeitung-Beendet-Anweisung vom primären Vermittlungs-Computersystem an alle aus der Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme, nachdem die wenigstens eine Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem durchgeführt wurde,
- Bereinigen und/oder Entfernen sämtlicher Daten, die zur und während der Durchführung des Verfahrens in den Bearbeitungs- Computersystemen generiert wurden. Diese Maßnahmen haben einen zweifachen Vorteil. Ein erster Vorteil besteht darin, dass nach Durchführen der Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem sämtliche Daten auf beteiligten Bearbeitungs-Computersystemen, die mit der
Weiterleitung der Task-Informationen (oder auch sonstiger Informations- oder Interaktions-Pakete wie oben erläutert) gemäß dem erläuterten Verfahren in Zusammenhang stehen, bereinigt werden können. Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass alle Bearbeitungs-Computersysteme (sowohl das primäre als auch die nicht-primären) erkennen, dass die Bearbeitung der Task-Informationen bzw. der Aktion erfolgreich
durchgeführt wurde. Eine Bearbeitung-Beendet-Anweisung kann alternativ auch nach einem Rückübertragen der bearbeiteten Task-Informationen vom primären Bearbeitungs-Computersystem auf das primäre
Vermittlungs-Computersystem oder zu sonstigen vorbestimmten Zeitpunkten gesendet werden.
Bevorzugt umfasst das Übertragen der Task-Informationen und/oder sonstiger Daten-Pakete und/oder Anweisungen von einem Vermittlungs-Computersystem auf ein Bearbeitungs- Computersystem die folgenden Schritte:
- Senden einer vorbestimmten Sequenz an Paket-Daten vom
Vermittlungs-Computersystem an das Bearbeitungs- Computersystem, wobei die vorbestimmten Netzwerk-Ports des Bearbeitungs-Computersystems geschlossen sind und wobei die Sequenz in einer vorbestimmten Reihenfolge einen oder mehrere Netzwerk-Ports des Bearbeitungs-Computersystems anspricht,
- Überprüfen der gesendeten Sequenz auf Übereinstimmung mit einer vordefinierten Sequenz im Bearbeitungs-Computersystem, sowie
- Veranlassen des Übertragens der Task-Informationen und/oder sonstiger Daten-Pakete und/oder Anweisungen durch das
Bearbeitungs-Computersystem, falls die Überprüfung der gesendeten Sequenz positiv ist, wobei das Bearbeitungs- Computersystem seinerseits eine Verbindung zum Vermittlungs- Computersystem aufbaut und die Task-Informationen und/oder sonstige Daten-Pakete und/oder Anweisungen abholt.
Die hier aufgeführten zusätzlichen Verfahrensschritte haben den Vorteil, dass grundsätzlich die (für das Verfahren maßgeblichen) Netzwerk-Ports der beteiligten Bearbeitungs- Computersysteme - in oben erläutertem Sinne - geschlossen sind und einen Verbindungsaufbau zum entsprechenden
Bearbeitungs-Computersystem von außen blockieren bzw. einen manipulativen Zugriff deutlich erschweren. Das Veranlassen des Übertragens der Task-Informationen und/oder sonstiger Daten-Pakete und/oder Anweisungen vermittels des empfangenden Bearbeitungs-Computersystems kann ein automatisierter Prozess zum Übertragen der jeweiligen Task-Informationen auf das Bearbeitungs-Computersystem (zum Beispiel über den Unixbasierten Befehl „Secure Copy", scp) sein. Gemäß dem Prozess baut das Bearbeitungs-Computersystem seinerseits eine
Verbindung zum Vermittlungs-Computersystem auf und holt die Task-Informationen oder sonstige Daten-Pakete ab. Dieser Prozess kann gestartet werden, nachdem eine vorbestimmte Sequenz an Paket-Daten an das Bearbeitungs-Computersystem gesendet wurde, falls diese Sequenz mit einer vordefinierten Sequenz übereinstimmt. Die IP-Adresse des Sequenz-sendenden Computersystems kann dabei statisch im Bearbeitungs- Computersystem vorgegeben oder dynamisch aus den dem Kernel des Bearbeitungs-Computersystems bekannten Quell-IP-Adressen möglicher Sequenz-sendender Computersysteme entnommen werden. Ein derartiges Verfahren ist unter dem Begriff „Port- Knocking" (englisch: to knock-anklopfen) bekannt. Die
vorgenannten Schritte können beispielsweise über einen sogenannten Knock-Daemon, also ein Programm, welches Port- Knocking ermöglicht, durchgeführt werden. Der Knock-Daemon horcht an den Netzwerk-Ports des Bearbeitungs- Computersystems, überprüft die gesendete Sequenz von Paket- Daten und veranlasst gegebenenfalls (z.B. durch Starten eines Skriptes/Programmes) ein gesteuertes Übertragen der
entsprechenden Task-Informationen von einem Vermittlungs- Computersystem auf das Bearbeitungs-Computersystem, wenn die gesendete Sequenz mit einer vordefinierten Sequenz
übereinstimmt. Der oben beschriebene Ablauf ermöglicht somit das Übertragen/Kopieren der Task-Informationen von einem Vermittlungs-Computersystem auf das entsprechende Bearbeitungs-Computersystem, ohne dass das Bearbeitungs- Computersystem hierfür einen offenen Port mit einem
ansprechbaren Programm vorhalten muss.
Alternativ oder ergänzend zum oben erläuterten Port-Knocking ist auch denkbar, dass das beteiligte Bearbeitungs- Computersystem von sich aus in regelmäßigen Abständen beim Vermittlungs-Computersystem anfragt (Polling) , ob
auszutauschende Task-Informationen vorliegen. Ist dies der Fall, kann eine entsprechende Übertragung der Task- Informationen vom Vermittlungs-Computersystem an das
Bearbeitungs-Computersystem initiiert werden. Es ist auch denkbar, dass das Bearbeitungs-Computersystem ein Polling durchführt, wenn zum Beispiel eine bestimmte Zeitspanne überschritten wird, in der kein Port-Knocking durchgeführt worden ist. Probleme beim Port-Knocking könnten so erkannt werden und die Funktionalität bleibt erhalten. Durch die erläuterten Maßnahmen ist eine Kommunikation zwischen abgesicherten Computersystemen innerhalb der
Computernetz-Infrastruktur via der Gruppe der Vermittlungs- Computersysteme möglich. Auf diese Weise bilden die Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme sowie die Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme gemäß dem hier erläuterten
Verfahren eine Art sichere „Kommunikations-Middleware" , wobei eine Lastverteilung zwischen beteiligten Computersystemen durchgeführt wird. Die obige Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt durch eine Computernetz-Infrastruktur gelöst, die zumindest umfasst:
- eine Mehrzahl von Vermittlungs-Computersystemen, sowie
- eine Mehrzahl von Bearbeitungs-Computersystemen, wobei die Computersysteme eingerichtet sind, Daten-Pakete und/oder Anweisungen von wenigstens einem aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme an wenigstens eines aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme zu übertragen zur Verarbeitung der Daten-Pakete und/oder Anweisungen,
wobei die Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme und/oder die Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme jeweils
eingerichtet sind, ein primäres Vermittlungs-Computersystem und/oder ein primäres Bearbeitungs-Computersystem zur
Kommunikation auszuhandeln und/oder zu bestimmen, und
wobei alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme jeweils eine Zugriffssteuereinheit aufweisen, die
eingerichtet ist, vorbestimmte Netzwerk-Ports zu schließen, sodass ein Zugriff über ein Netzwerk vermittels dieser
Netzwerk-Ports verhindert ist.
Vorteilhaft ist eine derartige Computernetz-Infrastruktur eingerichtet, ein Verfahren der oben erläuterten Art
durchzuführen .
Auch durch eine Computernetz-Infrastruktur dieser Art ergeben sich die im Zusammenhang mit dem oben erläuterten Verfahren genannten Vorteile analog. Sämtliche vorteilhaften Maßnahmen, die im Zusammenhang mit dem obigen Verfahren erläutert wurden, finden in entsprechenden strukturellen Merkmalen der Computernetz-Infrastruktur Anwendung und umgekehrt.
In einem weiteren Aspekt wird die obige Aufgabe durch ein Computerprogramm-Produkt gelöst, welches eingerichtet ist, auf einem oder mehreren Computersystemen ausgeführt zu werden und welches bei Ausführung ein Verfahren der oben erläuterten Art durchführt . Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen sowie in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbart.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung im Folgenden näher erläutert.
Die Figur (Fig. 1) zeigt eine schematisierte Darstellung zumindest eines Teils einer Computernetz-Infrastruktur, die eingerichtet ist, eine Lastverteilung zwischen beteiligten Computersystemen durchzuführen.
Die Computernetz-Infrastruktur umfasst im gezeigten
Ausführungsbeispiel eine Gruppe von Vermittlungs- Computersystemen, nämlich einen Task-Server 1 und einen Task- Server 2. Ferner umfasst die Computernetz-Infrastruktur eine Gruppe von Bearbeitungs-Computersystemen, nämlich einen
Admin-Client 1, einen Admin-Client 2 sowie einen Admin-Client 3. Die Bearbeitungs-Computersysteme Admin-Client 1 bis 3
verhalten sich als eingekapselte Systeme mit geschlossenen Netzwerk-Ports. Dies ist durch eine schraffierte Ein- /Ausgangsebene dieser Computersysteme in der Zeichnung schematisiert dargestellt. Das bedeutet, dass an den
Netzwerk-Ports der Admin-Clients 1 bis 3 keine laufenden Programme oder Dienste notwendig sind für eine
Ansprechbarkeit über Netzwerk von außen. Vielmehr ist ein Zugriff auf die Admin-Clients 1 bis 3 über Netzwerk aufgrund der jeweils geschlossenen Netzwerk-Ports nicht möglich.
Allerdings kann eine jeweilige Benutzergruppe lokal auf den Admin-Client 1 bzw. 2 oder 3 zugreifen, um dort lokal
Aktionen zu initiieren. Im Unterschied zu den Bearbeitungs-Computersystemen, den Admin-Client 1 bis 3, verhalten sich die Vermittlungs- Computersysteme, also die Task-Server 1 und 2, als "offene" Systeme. Die Task-Server 1 und 2 haben somit zumindest einen Netzwerk-Port geöffnet, wobei ein Dienst bzw. eine
Applikation auf den Task-Servern 1 und 2 läuft, um eine
Ansprechbarkeit über Netzwerk von außen zu ermöglichen.
Beispielsweise kann eine Netzwerk-Verbindung bei diesen
Computersystemen über VPN („Virtual Private Network") oder SSH („Secure Shell") eingeschränkt sein, sodass nur
vorbestimmte, verschlüsselte Netzwerk-Verbindungen mit dedizierten Computersystemen erlaubt sind. Die Task-Server 1 und 2 dienen als Vermittler zur Kommunikation und
Weiterleitung von Daten-Paketen und/oder Anweisungen
innerhalb der Computernetz-Infrastruktur.
Zur Kommunikation zwischen den ansprechbaren Vermittlungs- Computersystemen, Task-Server 1 und 2, und den eingekapselten Bearbeitungs-Computersystemen, Admin-Client 1 bis 3, mit deren jeweils geschlossenen Netzwerk-Ports ist ein
vorbestimmter Prozess eingerichtet. Daten-Pakete und/oder Anweisungen können von einem Admin-Client 1 bis 3 unmittelbar an einen oder mehrere der Task-Server 1 und 2 übertragen und dort abgelegt werden, denn die Task-Server 1 und 2 sind über Netzwerk direkt ansprechbar.
In umgekehrter Richtung, d.h. von Task-Server 1 oder 2 aus in Richtung der Admin-Clients 1 bis 3, wird zunächst ein Port- Knocking-Prozess durchgeführt, wobei eine vorbestimmte
Sequenz an Paket-Daten von einem der Task-Server 1 oder 2 an einen oder mehrere der Admin-Clients 1 bis 3 gesendet wird, wobei die Netzwerk-Ports des entsprechenden Bearbeitungs- Computersystems geschlossen sind und wobei die Sequenz in einer vorbestimmten Reihenfolge einen oder mehrere Netzwerk- Ports des entsprechenden Bearbeitungs-Computersystems
anspricht. Anschließend erfolgt eine Überprüfung der
gesendeten Sequenz im entsprechenden Bearbeitungs- Computersystem auf Übereinstimmung mit einer vordefinierten Sequenz sowie ein Veranlassen eines Übertragens eines
entsprechenden Daten-Pakets und/oder einer Anweisung durch das Bearbeitungs-Computersystem, falls die Überprüfung der gesendeten Sequenz positiv ist.
Insbesondere startet das entsprechende Bearbeitungs- Computersystem einen Prozess, der ein zu übertragendes Daten- Paket vom entsprechenden Vermittlungs-Computersystem (Task- Server 1 oder 2) abholt. Ein derartiger Prozess kann
beispielsweise über den Unix-basierten Befehl "Secure Copy" (SCP) erfolgen. Auf diese Weise können die beteiligten
Computersysteme trotz eingekapselter Bearbeitungs- Computersysteme innerhalb der Computernetz-Infrastruktur miteinander kommunizieren, Daten-Pakete weiterleiten und/oder Anweisungen erteilen.
Nachfolgend soll anhand mehrerer Verfahrensschritte, welche in der Zeichnung als Nummerierungen aufgeführt sind, eine Lastverteilung bzw. Auswahl dedizierter Computersysteme zur Bearbeitung von Task-Dateien bzw. Task-Informationen aus Task-Dateien erläutert werden.
In einem Schritt 1 wird eine Task-Datei von einer nicht näher bestimmten Stelle jeweils an den Task-Server 1 und den Task- Server 2 übertragen und dort abgelegt. Die Task-Datei kann beispielsweise eine Anweisung für einen Prozess (Task) auf einem der Bearbeitungs-Computersysteme und/oder auf einem nicht näher spezifizierten Ziel-Computersystem enthalten. Ein derartiger Prozess kann z.B. sein:
- das Speichern, Ergänzen und/oder Verarbeiten von
übertragenen Daten,
- der Neustart eines Programms,
- die Anweisung zu einem physischen Zugang zum entsprechenden ComputerSystem,
- das Wiederherstellen von Backup-Daten,
- das Einfügen weiterer Daten und/oder Informationen in eine übertragene Datei oder
- ein SSH-Zugriff auf das entsprechende Computersystem.
Entsprechende Kombinationen derartige Aktionen und
Anweisungen sind natürlich denkbar.
Nach Übertragen der Task-Datei in Schritt 1 auf die
jeweiligen Task-Server 1 und 2 führen diese in Schritt 2 ein Aushandeln durch, welcher der beiden Task-Server 1 oder 2 als primäres Vermittlungs-Computersystem die weitere Bearbeitung der Task-Datei durchführt. Hierzu können beide Task-Server 1 oder 2 vorbestimmte Zeiträume (Time-Outs) abwarten, nach denen beispielsweise Task-Server 1 dem Task-Server 2
mitteilt, dass Task-Server 1 als primäres Vermittlungs- Computersystem (sogenannter Primary) die weitere Bearbeitung übernehmen wird. Nach Eingang einer entsprechenden Mitteilung an Task-Server 2 wird dieser entsprechend akzeptieren und bestätigen, dass Task-Server 1 die Rolle des Primary
übernimmt . Falls beispielsweise aufgrund eines zeitlichen Überlappens beide Vermittlungs-Computersysteme Task-Server 1 und Task- Server 2 die Rolle des Primary übernehmen möchten, so wird dies in einer gegenseitigen Validierung erkannt und ein Aushandeln eines eindeutigen, einzigen Primary erneut
durchgeführt .
Auf diese Weise kann zwischen den Vermittlungs- Computersystemen, Task-Server 1 und Task-Server 2, eine
Lastverteilung bzw. Auswahl eines Computersystems zur
weiteren Bearbeitung der eingegangenen Task-Datei ausgeführt werden . Gemäß des Ausführungsbeispiels aus der Zeichnung übernimmt
Task-Server 1 die Rolle des Primary zur weiteren Bearbeitung der eingegangenen Task-Datei.
Task-Server 2 kann die Task-Datei entweder verwerfen oder für eine Rückfallposition im Falle des Ausfalls des Task-Servers 1 die Task-Datei behalten. Ferner kann Task-Server 2 in einen Warte-Modus gehen.
Zur weiteren Bearbeitung der Task-Datei, insbesondere zur Weiterleitung von Task-Informationen aus der Task-Datei oder der Task-Datei selbst innerhalb der Computernetz- Infrastruktur, erzeugt Task-Server 1 ein Informations-Paket, wobei im Informations-Paket Task-Informationen aus der Task- Datei und/oder Informationen über wenigstens eine vermittels der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme durchzuführende Aktion zusammengefasst sind. Insbesondere können derartige Informationen auf Vorgaben innerhalb der Task-Datei,
insbesondere vorhandenen bzw. notwendigen Signaturen, vorhandenen Time-Outs, vorhandenen Angaben über die weitere Bearbeitung der Task-Datei, usw. basieren.
Innerhalb des Informations-Pakets kann auch eine Information über die Weiterleitung an sämtliche aus der Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme, d. h. sowohl an Admin-Client 1 als auch an Admin-Client 2 als auch an Admin-Client 3, gemäß einer Weiterleitung l:n festgelegt sein.
Hierzu ruft Task-Server 1 vorbestimmte Routing-Informationen auf, die in der Task-Datei hinterlegt sind, wobei die
Routing-Informationen eine vorbestimmte Kommunikationspfad- Struktur zwischen dem Task-Server 1 und den Bearbeitungs- Computersystemen, Admin-Client 1 bis 3, definieren. In Schritt 3 werden diese Routing-Informationen für eine l:n Weiterleitung an die Bearbeitungs-Computersysteme
verarbeitet .
In Schritt 4 führt Task-Server 1 einen Port-Knocking-Prozess - wie oben erläutert - an sämtliche Bearbeitungs- Computersysteme, Admin-Client 1 bis 3, durch. Daraufhin holen alle Admin-Clients 1 bis 3 das erstellte Informations-Paket vom Task-Server 1 ab. In Schritt 5, welcher einen maßgeblichen Verfahrensschritt darstellt, wird bestimmt, welches der Bearbeitungs- Computersysteme Admin-Client 1 bis 3 die weitere Bearbeitung von weiteren Task-Informationen anhand einer Auswertung des übertragenen Informations-Pakets vornimmt. Ein derartiges primäres Bearbeitungs-Computersystem kann beispielsweise anhand vorgegebener Time-Outs innerhalb des Informations- Pakets und/oder anhand der Tatsache bestimmt werden, welches der Bearbeitungs-Computersysteme als erstes auf das
übertragene und ausgewertete Informations-Paket positiv antwortet. Im Falle der in der Zeichnung dargestellten
Konstellation legt Admin-Client 2 fest, dass er die weitere Bearbeitung durchführen will. In Schritt 6 berechnet der Admin-Client 2 hierzu ein Routing zum Task-Server 1 und transportiert in Schritt 7 eine
positive Rückantwort auf das gesendete Informations-Paket zum Task-Server 1.
In Schritt 8 wird die positive Rückantwort im Task-Server 1 registriert und der Admin-Client 2 als primäres Bearbeitungs- Computersystem festgelegt. Somit ist auch auf Seiten der Bearbeitungs-Computersysteme eine Aufgabenverteilung bzw. eine Auswahl eines konkreten Bearbeitungs-Computersystems zur direkten Kommunikation mit dem primären Vermittlungs- Computersystem Task-Server 1 vollzogen.
Ferner erstellt Task-Server 1 in Schritt 8 ein Interaktions- Paket, in welchem wiederum Task-Informationen der
ursprünglichen Task-Datei enthalten sind. Das Interaktions- Paket kann neben diesen Task-Informationen noch weitere
Informationen (z. B. Signaturen, Berechtigungen, Anweisungen usw.) zwischen dem Task-Server 1 und dem Admin-Client 2 enthalten, wobei die Informationen der ursprünglichen Task- Datei erhalten bleiben. Alternativ kann im Interaktions-Paket auch die ursprüngliche Task-Datei selbst als Task- Informationen enthalten sein. Ferner ist denkbar, die Task-Informationen bzw. die
ursprüngliche Task-Datei selbst durch eine Signatur eines unabhängigen (hier nicht näher spezifizierten) Key- Computersystems abzusichern. Eine derartige „Basis-Signatur" bleibt trotz Einpackens der Task-Informationen bzw. der Task- Datei in das Interaktions-Paket nachprüfbar erhalten und garantiert die Echtheit der Task-Informationen bzw. der Task- Datei. Eine solche „Basis-Signatur" bietet eine gewisse
Fälschungssicherheit . Parallel dazu erzeugt der Task-Server 1 in Schritt 8a
sogenannte On-Hold-Anweisungen für Admin-Client 1 und Admin- Client 3, welche die nicht-primären Bearbeitungs- Computersysteme bilden. Derartige On-Hold-Anweisungen
signalisieren dem Admin-Client 1 und dem Admin-Client 3, dass diese in einen Warte-Betrieb gehen sollen.
In Schritt 9 wird im Task-Server 1 ein Routing zu dem
jeweiligen Bearbeitungs-Computersystemen Admin-Client 1 bis 3 berechnet. In Schritt 10 erfolgt ein Abholen des
Interaktions-Pakets vom Task-Server 1 durch den Admin-Client 2 nach einem entsprechenden Port-Knocking-Prozess durch Task- Server 1. In Schritt 10a erfolgt ein Abholen der On-Hold- Anweisungen durch die Admin-Clients 1 und 3 vom Task-Server 1 nach analogem Durchführen eines Port-Knocking-Prozesses durch Task-Server 1 gegenüber diesen Computersystemen.
In Schritt 11, welcher ebenfalls ein maßgeblicher Schritt innerhalb des Verfahrens ist, extrahiert bzw. entpackt der Admin-Client 2 als primäres Bearbeitungs-Computersystem aus dem übertragenen Interaktions-Paket die Task-Informationen und ermittelt anhand dessen eine Aktion, die lokal auf dem Admin-Client 2 zu erfolgen hat. Diese Aktion betrifft z.B. das Einfügen weiterer Daten in die Task-Informationen
und/oder ein Signieren der Task-Informationen mit wenigstens einem privaten Schlüssel lokal innerhalb des Admin-Clients 2 und/oder ein Verschlüsseln der Task-Informationen mit einem öffentlichen Schlüssel eines nicht näher spezifizierten Ziel- Computersystems. Gemäß der Konstellation aus der Zeichnung kann beispielsweise eine Signierung der Task-Informationen durch eine private Signatur eines Bearbeiters im Admin-Client 2 erfolgen. Die weiteren Bearbeitungs-Computersysteme Admin-Client 1 und Admin-Client 3 verarbeiten in Schritt IIa die abgeholte On- Hold-Anweisung und schalten in einen Warte-Betrieb ("on hold") für eine Aufforderung zur weiteren Aktion seitens des Task-Servers 1.
In Schritt 12 berechnet der Admin-Client 2 ein Routing der bearbeiteten Task-Informationen zurück zum Task-Server 1, der ihm als primäres Vermittlungs-Computersystem mitgeteilt worden ist, z.B. vermittels des zuvor gesendeten
Informations-Paketes. Ferner kann Admin-Client 2 die
bearbeiteten Task-Informationen nach Durchführen der
entsprechenden Aktion in ein zweites Interaktions-Paket einpacken, welches beispielsweise eine Rückinformation für den Task-Server 1 enthält.
Anschließend erfolgt in Schritt 13 ein Rücktransport des auf diese Weise erstellten, zweiten Interaktions-Pakets vom
Admin-Client 2 zurück auf den Task-Server 1.
Task-Server 1 erstellt in Schritt 14 eine Bearbeitung- Beendet-Anweisung für alle Admin-Clients 1 bis 3. Ferner werden in Schritt 14a die ergänzten und bearbeiteten Task-Informationen im Task-Server 1 aktualisiert, z. B. eine Information hinzugefügt, dass ein vorbestimmter Schritt bearbeitet worden ist. Anschließend kann im Task-Server 1 z.B. aus den rücktransportierten Task-Informationen wiederum die Task-Datei ergänzt bzw. erneut erstellt werden. In Schritt 15 berechnet der Task-Server 1 schließlich ein Routing der Bearbeitung-Beendet-Anweisung hin zu den Admin- Clients 1 bis 3. In Schritt 15a wird ferner ein Routing für einen
Weitertransport der mit den bearbeiteten Task-Informationen aktualisierten Task-Datei hin zu einem nicht spezifizierten Ziel-Computersystem zur Durchführung eines entsprechenden Tasks im Ziel-Computersystem berechnet.
In Schritt 16 erfolgt ein Port-Knocking-Prozess vom Task- Server 1 gegenüber allen Admin-Clients 1 bis 3, wobei diese jeweils die Bearbeitung-Beendet-Anweisung vom Task-Server 1 abholen. Durch die Bearbeitung-Beendet-Anweisung erhalten alle Admin-Clients 1 bis 3 eine Information darüber, dass der Vorgang der Bearbeitung der Task-Informationen beendet ist.
In Schritt 16a erfolgt parallel dazu der Weitertransport der ergänzten Task-Datei in Richtung des nicht näher
spezifizierten Ziel-Computersystems, sodass die Task-Datei schließlich außerhalb der in der Zeichnung dargestellten Konstellation weiterverarbeitet werden kann.
In einem letzten Schritt 17 wird in jedem Admin-Client 1 bis 3, ausgelöst durch die Bearbeitung-Beendet-Anweisung, eine Datenbereinigung der im Zusammenhang mit dem durchgeführten Verfahren angefallenen Daten durchgeführt und gegebenenfalls ausgeführte Jobs und Aktionen entfernt. Der Schritt 17 kann an eine Zeitvorgabe gekoppelt sein. Das bedeutet, dass
Schritt 17 automatisch durchgeführt wird, falls eine
vorbestimmte Zeitdauer überschritten worden ist, unabhängig davon, welcher Schritt des Verfahrens gerade durchgeführt wird oder wurde. Ferner kann auch ein Benutzer eines jeden Admin-Clients 1 bis 3 bei Durchführen des Schrittes 17 über das Ende der durchgeführten Aktion informiert werden.
Damit ist das Verfahren beendet.
Ergänzend könnte ein weiterer Schritt 18 (nicht dargestellt) vorgesehen sein, in dem von Task-Server 1 an Task-Server 2 die Information weitergegeben wird, dass die Aktion
erfolgreich abgeschlossen worden ist. Falls dieses nicht innerhalb einer entsprechenden Zeitspanne erfolgt, kann Task- Server 2 versuchen, die Rolle des Primary (nun für sich) erneut auszuhandeln, und wiederholt ggf. die Kommunikation gemäß dem erläuterten Verfahren mit den Admin-Clients 1 bis 3. Optional kann ebenfalls eine Meldung von Task-Server 1 an Task-Server 2 erfolgen, wenn die vorgegebene Zeitspanne für die Aktion überschritten wurde, die Aktion aber durch die Admin-Clients nicht (erfolgreich) beendet wurde. Hierdurch erhält der Task-Server 2 die Information, dass die Aktion „formal" beendet ist. Schritt 18 kann als letzter Schritt nach Schritt 17 oder alternativ auch schon vor Schritt 17 im Verfahren implementiert sein.
Vorteilhaft wird ein jedes Daten-Paket, welches gemäß dem erläuterten Verfahren zwischen den beteiligen
Computersystemen ausgetauscht wird, in wenigstens einem beteiligten Computersystem mit einer Kennung versehen.
Alternativ kann auch eine bereits bestehende Kennung eines entsprechenden Daten-Pakets ergänzt werden. Dies hat den Vorteil, dass ein Daten-Paket auch über mehrere Instanzen der Kommunikationspfad-Struktur hinweg nachverfolgbar ist
(sogenanntes „tracing") . Ein Ergänzen einer Kennung kann beispielsweise ein Versehen mit einem eindeutigen Zusatz sein . Der Verlauf der Daten-Pakete entlang der Kommunikationspfad- Struktur kann über ein Monitoring anhand der Kennung, ggf. in Verbindung mit vorhandenen Signaturen (fälschungssicher) , überwacht werden. Ferner kann eine Verweildauer der Daten- Pakete auf einem entlang der Kommunikationspfad-Struktur beteiligten Computersystem überwacht werden. Zudem können sämtliche Verfahrensschritte durch das Monitoring
protokolliert werden.
Anhand der Kennung eines Daten-Pakets, gegebenenfalls in Verbindung mit hinterlegten Routing-Informationen und/oder Signaturen, kann festgestellt werden, ob die
Kommunikationspfad-Struktur eingehalten wird und welche
Computersysteme im Routing erfolgreich erreicht werden können und dürfen. Beispielsweise kann anhand der Kennung überprüft werden, ob Task-Informationen erfolgreich vom primären
Vermittlungs-Computersystem, Task-Server 1, an das primäre Bearbeitungs-Computersystem, Admin-Client 2, gemäß der dargestellten Konstellation übertragen worden sind.
Eine Verweildauer kann z. B. innerhalb der Task-Datei definiert sein. Dabei kann festgelegt werden, dass nach
Ablauf der Verweildauer die Task-Datei oder Task- Informationen aus der Task-Datei nicht weitertransportiert werden dürfen oder können oder gegebenenfalls unbrauchbar werden. Dies erhöht die Datensicherheit bzw. das
Konfliktmanagement innerhalb der Computernetz-Infrastruktur. Gegebenenfalls können Alarmmeldungen erzeugt oder sonstige Maßnahmen vermittels des Monitorings ergriffen werden. Das Monitoring, welches im Ausführungsbeispiel nicht näher dargestellt ist, kann entweder durch die beteiligten
Computersysteme selbst realisiert sein oder durch weitere, nicht näher spezifizierte Computersysteme ausgeführt werden. Ferner ist denkbar und vorteilhaft, das Monitoring über eine separate Netzwerkpfad-Struktur durchzuführen.
Die dargestellte Konstellation einer Computernetz- Infrastruktur ist lediglich beispielhaft gewählt. Dabei wurden der Einfachheit halber lediglich maßgeblich beteiligte Komponenten dargestellt.
Bezugs zeichenliste
Task-Server 1 Vermittlungs-Computersystem Task-Server 2 Vermittlungs-Computersystem
Admin-Client 1 Bearbeitungs -ComputerSystem Admin-Client 2 Bearbeitungs-ComputerSystem Admin-Client 3 Bearbeitungs-ComputerSystem
1 bis 17 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verteilung von Tasks zwischen
abgesicherten Computersystemen in einer Computernetz- Infrastruktur, umfassend die folgenden Schritte:
- paralleles Empfangen einer Task-Datei durch eine Mehrzahl von Vermittlungs-ComputerSystemen,
- Aushandeln eines primären Vermittlungs-Computersystems aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme zur weiteren Verarbeitung der Task-Datei,
- Übertragen von Task-Informationen aus der Task-Datei vom primären Vermittlungs-Computersystem an ein primäres
Bearbeitungs-Computersystem aus einer Mehrzahl von
Bearbeitungs-ComputerSystemen, sowie
- Durchführen wenigstens einer Aktion im primären
Bearbeitungs-Computersystem anhand der übertragenen Task- Informationen,
wobei alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme vorbestimmte, für dieses Verfahren verwendete Netzwerk-Ports derart geschlossen halten, dass kein Verbindungsaufbau zu den Bearbeitungs-Computersystemen von außen zugelassen wird und somit ein Zugriff über ein Netzwerk vermittels dieser
Netzwerk-Ports verhindert wird,
wobei jedoch ein jeweiliges Bearbeitungs-Computersystem eine Verbindung zu einem jeweiligen Vermittlungs-Computersystem aufbauen kann, um entsprechende Task-Informationen aus der Task-Datei von dem Vermittlungs-Computersystem abzuholen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Erstellen eines ersten Interaktions-Paketes, in welchem die Task-Informationen enthalten sind, durch das primäre
Vermittlungs-Computersystem, - Übertragen des ersten Interaktions-Paketes vom primären Vermittlungs-Computersystem an das primäre Bearbeitungs- ComputerSystem,
- Extrahieren der Task-Informationen aus dem ersten
Interaktions-Paket zum Durchführen der wenigstens einen
Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem,
- Erstellen eines zweiten Interaktions-Paketes, in welchem eine Rückantwort auf das erste Interaktions-Paket enthalten ist, durch das primäre Bearbeitungs-Computersystem,
- Übertragen des zweiten Interaktions-Paketes vom primären Bearbeitungs-Computersystem zurück auf das primäre
Vermittlungs-Computersystem nach Durchführen der wenigstens einen Aktion.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Aktion zumindest umfasst:
- Ergänzen der Task-Informationen um weitere Daten und/oder
- Signieren der Task-Informationen mit wenigstens einem privaten Schlüssel und/oder
- Verschlüsseln der Task-Informationen mit einem öffentlichen Schlüssel eines Ziel-Computersystems.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die zusätzlichen Schritte:
- Erstellen eines Informations-Paketes durch das primäre Vermittlungs-Computersystem, wobei im Informations-Paket ebenfalls Task-Informationen aus der Task-Datei und/oder Informationen über die wenigstens eine vermittels der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme durchzuführende Aktion zusammengefasst werden,
- Übertragen des Informations-Paketes vom primären
Vermittlungs-Computersystem an alle aus der Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme, - Antworten wenigstens eines Bearbeitungs-Computersystems innerhalb einer vorbestimmten oder zufälligen Zeitspanne auf das übertragene Informations-Paket mit einer Bereitschaft zur weiteren Bearbeitung,
- Bestimmen des erstantwortenden Bearbeitungs-Computersystems als primäres Bearbeitungs-Computersystem durch das
Vermittlungs-Computersystem.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems die folgenden Teilschritte umfasst:
- Abwarten einer vorbestimmten oder zufälligen ersten
Zeitspanne durch ein Vermittlungs-Computersystem nach
Empfangen der Task-Datei,
- Mitteilen einer Bereitschaft, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, durch das
Vermittlungs-Computersystem an alle anderen Vermittlungs- Computersysteme nach Ablauf der ersten Zeitspanne,
- erneutes Abwarten einer vorbestimmten oder zufälligen zweiten Zeitspanne durch das mitteilende Vermittlungs- Computersystem,
- Validieren durch das mitteilende Vermittlungs- Computersystem nach Ablauf der zweiten Zeitspanne, dass dieses das einzige mit der Bereitschaft ist, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, sowie
- Bestimmen des mitteilenden Vermittlungs-Computersystems als primäres Vermittlungs-Computersystem, falls das Validieren erfolgreich war.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Teilschritte des Aushandelns eines primären Vermittlungs-Computersystems erneut durchgeführt werden, falls das Validieren durch das mitteilende Vermittlungs-Computersystem, dass dieses das einzige mit der Bereitschaft ist, die Bearbeitung als primäres Vermittlungs-Computersystem fortzuführen, nicht erfolgreich war.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems nach jedem parallelen Empfangen einer Task- Datei durch die Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme erneut durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schritt des Aushandelns eines primären Vermittlungs- Computersystems nach jeder Veränderung der Gruppe der
Vermittlungs-Computersysteme erneut durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Überwachen des primären Vermittlungs-Computersystems durch die sekundären Vermittlungs-Computersysteme auf
Erreichbarkeit während der Durchführung des Verfahrens, sowie
- Abbruch des Verfahrens und erneutes Aushandeln eines primären Vermittlungs-Computersystems, falls das Überwachen des primären Vermittlungs-Computersystems ergeben hat, dass dieses nicht oder nicht mehr erreichbar ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zusätzlich umfassend den Schritt:
- Übertragen einer On-hold-Anweisung vom primären
Vermittlungs-Computersystem an alle nicht primären
Bearbeitungs-Computersysteme zur Signalisierung, dass diese in einen Warte-Betrieb gehen sollen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Übertragen einer Bearbeitung-Beendet-Anweisung vom primären Vermittlungs-Computersystem an alle aus der Gruppe der
Bearbeitungs-Computersysteme, nachdem die wenigstens eine Aktion im primären Bearbeitungs-Computersystem durchgeführt wurde,
- Bereinigen und/oder Entfernen sämtlicher Daten, die zur und während der Durchführung des Verfahrens in den Bearbeitungs- Computersystemen generiert wurden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Übertragen der Task-Informationen und/oder sonstiger Daten- Pakete und/oder Anweisungen von einem Vermittlungs- Computersystem auf ein Bearbeitungs-Computersystem die folgenden Schritte umfasst:
- Senden einer vorbestimmten Sequenz an Paket-Daten vom
Vermittlungs-Computersystem an das Bearbeitungs- Computersystem, wobei die vorbestimmten Netzwerk-Ports des Bearbeitungs-Computersystems geschlossen sind und wobei die
Sequenz in einer vorbestimmten Reihenfolge einen oder mehrere Netzwerk-Ports des Bearbeitungs-Computersystems anspricht,
- Überprüfen der gesendeten Sequenz auf Übereinstimmung mit einer vordefinierten Sequenz im Bearbeitungs-Computersystem, sowie
- Veranlassen des Übertragens der Task-Informationen und/oder sonstiger Daten-Pakete und/oder Anweisungen durch das
Bearbeitungs-Computersystem, falls die Überprüfung der gesendeten Sequenz positiv ist, wobei das Bearbeitungs- Computersystem seinerseits eine Verbindung zum Vermittlungs- Computersystem aufbaut und die Task-Informationen und/oder sonstige Daten-Pakete und/oder Anweisungen abholt.
13. Computernetz-Infrastruktur zumindest umfassend:
- eine Mehrzahl von Vermittlungs-Computersystemen, sowie
- eine Mehrzahl von Bearbeitungs-Computersystemen,
wobei die Computersysteme eingerichtet sind, Daten-Pakete und/oder Anweisungen von wenigstens einem aus der Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme an wenigstens eines aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme zu übertragen zur Verarbeitung der Daten-Pakete und/oder Anweisungen,
wobei die Gruppe der Vermittlungs-Computersysteme und/oder die Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme jeweils
eingerichtet sind, ein primäres Vermittlungs-Computersystem und/oder ein primäres Bearbeitungs-Computersystem zur
Kommunikation auszuhandeln und/oder zu bestimmen, und wobei alle aus der Gruppe der Bearbeitungs-Computersysteme jeweils eine Zugriffssteuereinheit aufweisen, die
eingerichtet ist, vorbestimmte, für dieses Verfahren
verwendete Netzwerk-Ports derart geschlossen zu halten, dass kein Verbindungsaufbau zu den Bearbeitungs-Computersystemen von außen zugelassen wird und somit ein Zugriff über ein Netzwerk vermittels dieser Netzwerk-Ports verhindert ist, wobei die Bearbeitungs-Computersysteme eingerichtet sind, eine Verbindung zu einem jeweiligen Vermittlungs- Computersystem aufzubauen, um entsprechende Daten-Pakete und/oder Anweisungen von dem jeweiligen Vermittlungs- Computersystem abzuholen.
14. Computernetz-Infrastruktur nach Anspruch 13, welche eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
15. Computerprogramm-Produkt, welches eingerichtet ist, au einem oder mehreren Computersystemen ausgeführt zu werden un welches bei seiner Ausführung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchführt.
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