02 – Pflichtenheft NetBird 02.1 – Zielarchitektur Zielarchitektur NetBird Ziel Die bestehenden einzeln administrierten WireGuard-Verbindungen werden durch eine zentral verwaltete, selbstgehostete NetBird-Infrastruktur ersetzt. NetBird übernimmt Overlay-Vernetzung, Peer-Verwaltung, Gruppen, Policies und die kontrollierte Veröffentlichung der Standortnetze. Für neue Site-to-Site-Konfigurationen ist das aktuelle NetBird-Modell Networks / Network Resources / Routing Peers zu verwenden. Die älteren Routes gelten für neue Site-to-Site-Implementierungen nicht als bevorzugtes Modell. Architekturprinzip Die OPNsense bleibt an jedem Standort Internet-Gateway, lokale Firewall, VLAN-Router und gegebenenfalls DHCP-/Routinginstanz. NetBird ersetzt nicht die Standortfirewall. Pro Standort wird mindestens ein dedizierter Linux-Routing-Peer vorgesehen. Dieser besitzt Zugriff auf die lokalen Netze, die über NetBird veröffentlicht werden sollen. Für produktionskritische Standorte soll geprüft werden, zwei Routing-Peers auf unterschiedlichen Virtualisierungs-/Hardware-Fehlerdomänen einzusetzen. Die NetBird-Control-Plane wird selbst gehostet und über einen öffentlichen DNS-Namen mit TLS erreichbar gemacht. Relay-Funktionalität ist insbesondere für Roadwarrior und HomeOffice vorzusehen, wenn keine direkte Peer-to-Peer-Verbindung möglich ist. Wesentliche Designentscheidung Für normales Site-to-Site-Routing wird zunächst Masquerading auf den Linux-Routing-Peers vorgesehen. Dies entspricht dem aktuellen NetBird-Site-to-Site-Modell und vermeidet zusätzliche Rückrouten in allen Standortnetzen. Wo Quell-IP-Transparenz zwingend erforderlich ist, muss dies separat bewertet werden, da die Deaktivierung von Masquerading zusätzliche Rückrouten benötigt und Auswirkungen auf Hochverfügbarkeit hat. 02.2 – Schaubild Zielarchitektur Schaubild – Zielarchitektur flowchart TB CP["Self-hosted NetBird
Management / Signal / Relay
öffentlicher DNS + TLS"] subgraph MT["Lathen – Mühlentannen"] FWMT["OPNsense"] RPMT["Linux NetBird Routing Peer"] LANMT["Daten-LAN
192.168.110.0/23"] VOMT["Voice-VLAN
TBD / OmniPCX"] FWMT --- RPMT RPMT --- LANMT RPMT --- VOMT end subgraph BF["Bahnhofstraße – Übergangsphase"] FWBF["OPNsense"] RPBF["Linux NetBird Routing Peer"] NETBF["LAN + Voice
TBD"] FWBF --- RPBF --- NETBF end subgraph GS["Gartenstraße – Übergangsphase"] FWGS["OPNsense"] RPGS["Linux NetBird Routing Peer"] NETGS["LAN + Voice
TBD"] FWGS --- RPGS --- NETGS end subgraph NO["Barsbüttel"] FWNO["OPNsense"] RPNO["Linux NetBird Routing Peer"] NETNO["LAN 192.168.104.0/24
+ Voice-VLAN"] FWNO --- RPNO --- NETNO end subgraph SU["Heppenheim"] FWSU["OPNsense"] RPSU["Linux NetBird Routing Peer"] NETSU["LAN 192.168.0.0/24
+ Voice-VLAN"] FWSU --- RPSU --- NETSU end HO["HomeOffice-PCs
NetBird Client"] RW["Tablets / Roadwarrior
NetBird Client"] CP -. "Steuerung / Vermittlung" .- RPMT CP -.-> RPBF CP -.-> RPGS CP -.-> RPNO CP -.-> RPSU CP -.-> HO CP -.-> RW RPMT <-->|"verschlüsseltes NetBird Overlay"| RPBF RPMT <-->|"verschlüsseltes NetBird Overlay"| RPGS RPMT <-->|"verschlüsseltes NetBird Overlay"| RPNO RPMT <-->|"verschlüsseltes NetBird Overlay"| RPSU HO <-->|"NetBird Overlay"| RPMT RW <-->|"NetBird Overlay"| RPMT Die Control-Plane liegt nicht im Nutzdatenpfad einer erfolgreichen direkten Peer-Verbindung. Wo direkte Verbindungen nicht möglich sind, muss Relay-Verkehr berücksichtigt werden. 02.3 – Funktionale Anforderungen Funktionale Anforderungen Muss-Anforderungen ID Anforderung Abnahmekriterium F-001 NetBird muss vollständig selbst gehostet betrieben werden. Management und erforderliche Vermittlungs-/Relay-Dienste laufen unter eigener administrativer Kontrolle. F-002 Alle fünf derzeit relevanten Standorte müssen während der Übergangsphase gekoppelt werden können. Gegenseitige Erreichbarkeit der freigegebenen Testressourcen. F-003 Standort-LANs müssen ohne NetBird-Agent auf jedem Endgerät erreichbar sein. Routing über lokale Linux-Routing-Peers funktioniert. F-004 Voice-VLANs müssen standortübergreifend transportiert werden können. Erfolgreiche OmniPCX- und Sprachtests. F-005 Roadwarrior-Tablets müssen gezielt auf freigegebene Ressourcen zugreifen können. Zugriff entsprechend Policy; nicht freigegebene Ressourcen bleiben gesperrt. F-006 HomeOffice-Arbeitsplätze müssen über NetBird angebunden werden. Client verbindet sich und erhält ausschließlich definierte Zugriffe. F-007 Gruppenbasierte Zugriffspolitik muss möglich sein. Testnutzer verschiedener Gruppen erhalten unterschiedliche Berechtigungen. F-008 Standortnetze und Voice-Netze müssen logisch getrennt administrierbar sein. Separate Network Resources/Resource Groups und Policies vorhanden. F-009 Der Ausfall eines Remote-Clients darf keine Standortverbindung beeinflussen. Standort-Routing bleibt unabhängig von Client-Peers verfügbar. F-010 Bestehendes WireGuard muss während der Migration parallel betreibbar bleiben. Pilotbetrieb ohne sofortige Abschaltung der Alt-Tunnel. F-011 Die Lösung muss den späteren Wegfall Bahnhofstraße und Gartenstraße ohne Neuaufbau der Gesamtarchitektur ermöglichen. Standorte können durch Entfernen ihrer Ressourcen/Peers sauber stillgelegt werden. F-012 Änderungen müssen nachvollziehbar dokumentiert werden. Konfigurations- und Änderungsdokumentation vorhanden. Soll-Anforderungen Zwei Routing-Peers für besonders kritische Standortnetze, soweit technisch und wirtschaftlich sinnvoll. Zentrale Anmeldung über den vorhandenen Unternehmens-Identity-Provider, sofern mit der gewählten Self-hosted-Konfiguration vorgesehen. Automatisierte Sicherung der NetBird-Konfiguration und der zugrunde liegenden persistenten Daten. Monitoring von Control-Plane, Relay und Routing-Peers. Benennungskonventionen für Peers, Gruppen, Networks und Resources. Zeitlich begrenzte Setup Keys für automatisierte bzw. unbeaufsichtigte Routing-Peer-Registrierung. 02.4 – Routing- und Policy-Konzept Routing- und Policy-Konzept Grundsatz NetBird wird nicht als flaches VPN aufgebaut. Zugriffe werden nach Funktion, Standort und Geräteklasse getrennt. Vorgesehene Gruppen site-lathen-muehlentannen-router site-lathen-bahnhof-router site-lathen-garten-router site-barsbuettel-router site-heppenheim-router clients-homeoffice clients-roadwarrior resources-data resources-voice optional weitere fachliche Benutzer-/Gerätegruppen Networks und Resources Pro Standort soll mindestens ein logisch abgegrenztes Network angelegt werden. Daten-LAN und Voice-VLAN werden als getrennte Ressourcen geführt. Damit können Policies für Telefonie unabhängig von normalen Standortzugriffen gepflegt werden. Policy-Grundsätze Default-Deny als Zielzustand. Site-to-Site nur für tatsächlich benötigte Netze. Voice-Verkehr ausschließlich zwischen den benötigten Voice-Ressourcen und OmniPCX-Komponenten. Roadwarrior erhalten keinen pauschalen Zugriff auf komplette Standortnetze. HomeOffice-Zugriffe werden nach benötigten Diensten bzw. Ressourcengruppen freigegeben. Administrative Netze und Managementoberflächen erhalten eigene restriktive Regeln. Änderungen an Policies müssen dokumentiert und getestet werden. Masquerading Für die erste Site-to-Site-Implementierung wird Masquerading auf Linux-Routing-Peers verwendet. Dadurch sehen Zielsysteme grundsätzlich die LAN-Adresse des lokalen Routing-Peers als Quelle. Für Systeme, bei denen die tatsächliche Client-/Overlay-IP benötigt wird, ist eine gesonderte technische Entscheidung erforderlich. 02.5 – Telefonie-Konzept Telefonie-Konzept Ziel Die bestehende OmniPCX-Topologie muss über NetBird mindestens dieselbe funktionale Konnektivität erhalten wie über die heutigen WireGuard-Tunnel. Umsetzung Jedes Voice-VLAN wird als eigene NetBird-Netzressource dokumentiert und veröffentlicht. Der lokale Linux-Routing-Peer muss das Voice-VLAN über die lokale Routing-Infrastruktur erreichen können. Die OPNsense bleibt für die lokale Segmentierung verantwortlich. Vor Freigabe werden die tatsächlich benötigten Verbindungen anhand der OmniPCX-Konfiguration und Paketmitschnitten der bestehenden WireGuard-Verbindungen ermittelt. Es werden keine pauschalen ANY-ANY-Freigaben als Dauerlösung vorgesehen. Abnahmetests Telefonie Registrierung bzw. Status aller abgesetzten OmniPCX-Komponenten interne Telefonate Standort ↔ Hauptstandort Telefonate zwischen Niederlassungen eingehende und ausgehende Gespräche entsprechend der bestehenden Telefoniearchitektur Rufaufbauzeit bidirektionales Audio Halten, Rückfrage und Vermitteln längere Gespräche mehrere parallele Gespräche Neustart einer Außenstelle Ausfall und Wiederherstellung des NetBird-Pfades Messung von Latenz, Jitter und Paketverlust Prüfung auf MTU-/Fragmentierungsprobleme 02.6 – Remote Access HomeOffice und Roadwarrior HomeOffice Auf verwalteten HomeOffice-Arbeitsplätzen wird der NetBird-Client installiert. Die Geräte werden einer eigenen Gruppe zugeordnet. Der Zugriff erfolgt nicht über eine pauschale Standort-Vollroute, sondern über definierte Ressourcen und Policies. Roadwarrior / Tablets Tablets und andere mobile Geräte werden als eigene Geräteklasse behandelt. Aufgrund wechselnder Netze, Carrier-NAT und restriktiver WLANs ist die Relay-Funktion für diese Geräte betriebsrelevant. Sicherheitsanforderungen eindeutige Gerätezuordnung Entzug eines Gerätes muss zentral möglich sein Gruppenmitgliedschaften nach dem Least-Privilege-Prinzip keine pauschale Erreichbarkeit der Voice-VLANs durch Roadwarrior administrative Zugriffe nur für explizit berechtigte Geräte/Benutzer Prüfung von Posture Checks für verwaltete Endgeräte, soweit für die eingesetzten Plattformen sinnvoll 02.7 – Migration und Abnahme Migration und Abnahme Phase 1 – Inventarisierung Alle LANs, VLANs, Gateways, WireGuard-Tunnel, AllowedIPs, Firewallregeln und Telefonie-Kommunikationsbeziehungen werden aufgenommen. Fehlende TBD-Werte dieses Dokuments werden ersetzt. Phase 2 – NetBird-Control-Plane Self-hosted NetBird wird produktionsnah aufgebaut, mit öffentlichem DNS, TLS, Relay-Funktion, Backup und Monitoring. Phase 3 – Pilot Ein nicht kritischer Standort bzw. ein abgegrenztes Testnetz wird parallel zum bestehenden WireGuard angebunden. Datenverkehr und Policies werden validiert. Phase 4 – Standortmigration Die Standorte werden einzeln migriert. Der bestehende WireGuard-Tunnel bleibt je Standort zunächst als Rückfallweg vorhanden, darf aber nicht gleichzeitig konkurrierende aktive Routen erzeugen. Phase 5 – Telefonie Voice-Ressourcen werden zunächst parallel getestet. Die Altverbindung wird erst entfernt, wenn Signalisierung und Sprachpfade nachweislich stabil funktionieren. Phase 6 – HomeOffice und Roadwarrior Clients werden gruppenweise migriert. Bestehender WireGuard-Remote-Access bleibt bis zum erfolgreichen Abschluss als Rückfalloption erhalten. Phase 7 – Abschaltung Altbestand Direkte WireGuard-Tunnel und der bisherige Remote-Access-WireGuard-Server werden erst nach dokumentierter Abnahme und definierter Beobachtungsphase außer Betrieb genommen. Abbruchkriterien Die Migration eines Standortes wird zurückgerollt bei: instabiler OmniPCX-Kommunikation reproduzierbaren Audiofehlern nicht erklärbaren Routing-Loops unzulässigem Zugriff zwischen Sicherheitszonen erheblichem Paketverlust oder nicht akzeptabler zusätzlicher Latenz fehlender Rückfallmöglichkeit 02.8 – Betriebs- und Dokumentationsanforderungen Betrieb und Dokumentation Für alle Komponenten sind Soll-Konfiguration und Abweichungen vom Standard zu dokumentieren. Bei jeder Abweichung ist nicht nur die technische Änderung, sondern ausdrücklich auch der Grund für die Abweichung festzuhalten. Zu dokumentieren sind mindestens: NetBird-Versionen Hostsysteme der Control-Plane öffentliche DNS-Namen und Zertifikatsverfahren verwendete Ports Relay-Konfiguration Backup- und Restore-Verfahren Routing-Peers inklusive Standort, IP und Fehlerdomäne Networks, Resources und Resource Groups Peer-/Benutzergruppen Policies Setup Keys und deren Verwendungszweck, jedoch keine geheimen Schlüsselwerte lokale OPNsense-Routen und Firewallregeln Voice-VLANs und OmniPCX-Kommunikationsmatrix Monitoring und Alarmierung Notfall-/Rollback-Verfahren Änderungsprotokoll