Arquitetura de Roteamento no Exchange Server 2007

Por Anderson Patricio

 

Neste artigo estaremos mostrando um novo conceito introduzido no Exchange Server 2007 no âmbito de roteamento de mensagens, as tradicionais figuras de Routing Group e Routing Group Connectors foram substituídas nesta nova versão, ou melhor, elas foram removidas e este processo ficou centralizado no Active Directory. No Exchange Server 2007 todo o roteamento de mensagens é feito através dos Sites do Active Directory. Com isto nossas implementações de Exchange agora devem considerar ainda mais a estrutura física do Active Directory.

Um pouco de história...

Para entendermos como funciona nas Organizações Exchange 2007 é interessante sabermos como funcionava no Exchange Server 2003 para visualizarmos de uma forma melhor como este serviço foi melhorado na versão atual.

No Exchange Server 2003 as mensagens enviadas de uma caixa para outra no mesmo servidor era feito através do Store Driver e SMTP (Simple Message Transfer Protocol). Quando um usuário envia uma mensagem o Store Driver usa uma conexão MAPI para coletar e enviar a mensagem para uma caixa SMTP oculta no servidor no servidor. O Categorizer por sua vez, que roda como parte do serviço SMTP, identifica o caminho e próximo servidor para a mensagem e passa para o componente SMTP Routing Engine para entrega. Se a caixa de destino é no mesmo servidor, a mensagem é repassada para o Information Store através do Store Driver.

Cenários de roteamento das mensagens

O processo de entrega de mensagens sejam internas ou externas foi totalmente redesenhado para utilizar o novo formato de papéis dos servidores e todo o processo que envolve a entrega e recebimento de mensagens são incluídos no componente chamado Exchange Transport Service, além disso tivemos a introdução de Exchange Server Objects (XSO) que nada mais é que uma API que utiliza MAPI para comunicação entre as funções do Exchange Server 2007, Microsoft Exchange Mail Submission Service e mudanças no Store Driver.

O Exchange Transport Service é encontrado na função de servidor de Hub Transport, onde o fluxo de mensagem pode ser classificado em 4 (quatro) tipos, conforme tabela abaixo:

 

 

Explicando um pouco mais cada um dos cenários:

Inbound

Refere-se a mensagens que chegam na organização exchange a partir da Internet. Esta entrada pode ser através de um gateway qualquer (Linux), função de Edge Transport ou ainda um Hub Transport, que aceita a mensagem provinda da Internet e faz o roteamento para a organização Exchange.

Outbound

Mensagens que estão saindo da Organização Exchange para a Internet, isto ocorre após o Hub Transport ter processado a mensagem e ter a identificado como domínio externo. Ela será redirecionado diretamente ou ainda via servidor de gateway de mensageria. Este gateway pode ser um servidor com a função de Edge Transport

Local

É a mensagem processada em um Hub Transport em uma Organização Exchange e entregue a uma caixa no mesmo site do Active Directory.

O processo interno pode ser descrito em 4 passos:

1. O processo se inicia quando um cliente envia uma mensagem, a mesma é submetida para o message store em um servidor com a função de Mailbox Server. Se for um Outlook a conexão será MAPI e a mensagem é escrita diretamente na pasta Outbox (Mensagens Enviadas) da mailbox do usuário emissor.

2. Quando o Mail Submission Service (serviço que roda no Mailbox Server) detecta que uma mensagem está disponível (que é aquela aguardando na pasta Outbox), ele encontra um servidor Hub Transport disponível e envia um Nova Mensagem de Notificação (New Message Notification) para o Store Driver.
   Detalhe: Se houver mais de um Hub Transport no mesmo site do Active Directory o Mail Submission Service irá balancear as requisições entre os Hub Transport existentes.

3. O Store Driver recupera a mensagem do Mailbox Server.  O Store Drive utiliza XSO para conectar na pasta Outbox e coletar qualquer mensagem que necessite ser entregue. Ele envia estas mensagens para o Submission Queue para o Categorizer processar e mover estas mensagens da pasta Outbox para a pasta Sent Items (Mensagens Enviadas).

4. Para mensagens destinadas a um Mailbox Server no mesmo site do Active Directory, a mensagem é colocada na fila chamada Local Delivery Queue e então o Store Driver entrega a mensagem no Mailbox Server utlizando XSO.

Remote

É a mensagem processada em um Hub Transport em uma Organização Exchange e entregue em uma caixa em um site do Active Directory diferente da caixa de origem.

O processo de entrega quando o destinatário da mensagem é idêntico ao processo local com exceção do último passo.

O processo pode ser resumido da seguinte forma: o Categorizer descobre que a caixa final não reside no mesmo site do Active Directory então ele identifica o próximo servidor (hop). Se a mensagem for para Internet este identificador será um Hub Transport ou um Edge Transport que seja responsável pela entrega desta mensagem externa.

Caso a mensagem esteja endereçada para um usuário da mesma organização mas em um site diferente, o Hub Transport utilizará a informação do Active Directory Sites and Services para determinar a rota para o site de destino. Quando o caminho for determinado, o Hub Transport irá fazer uma conexão direta com o Hub destino, caso não consigo e tenha nenhum Hub Transport disponível no site remoto a mensagem será entregue no Hub Transport mais próximo (Back off).
Detalhe: A comunicação entre Hub Transports é sempre feita via SMTP.

 

Um outro ponto importante em site remotos é como funciona a escolha da melhor rota, em ambientes menores isto não chega a ser um ponto de observação, mas quando temos dezenas e/ou centas de sites?

 

Bom o Exchange Server 2007 utiliza um algoritmo determinístico para definir a rota da mensagem, a ordem é feito de acordo com estes pontos:

1. Caminho com menor custo do site de origem para o site de destino

2. O caminho com o menor número de segmentos (hops)

3. Ordem alfanumérica do site do AD

Com isto podemos resumir que sempre o menor custo será utilizado para a entrega da mensagem, depois que o algoritmo acima foi decidido podemos ter a figura de Hub Sites de Active Directory. A mensagem irá parar nestes Hub Transport localizados em um Hub Site antes de ser entregue no destino, lembrando que elas só param em um Hub Site se ele for o menor caminho, ele não é fator na escolha da rota acima descrita.

Outro ponto importante do fluxo de mensagem é quando uma mensagem é enviada para dois usuários em sites diferentes, ela continua única até chegar um ponto de bifurcação onde cada um segue para o seu respectivo site, aumento a performance na entrega de mensagens.

Explanando os componentes da arquitetura de Transporte

Agora vamos ver todas os componentes responsáveis pela funcionamento do Exchange Transport Services no Exchange Server 2007. Vamos visualizar o mapa da arquitetura e depois vamos ver um breve resumo de cada um dos componentes, o mapa é mostrado abaixo:

 

Os componentes podem ser resumidos da seguinte forma:

 

• SMTP Receive
  Quando as mensagens são recebidas no Edge Transport, é feito uma série de verificações, tais como: anti-spam, antivirus, filtro de conexões e conteúdo da mensagem. Este processo no ajuda a identificar o emissor e o recipiente da mensagem enquanto ela é aceita na organização. Quando a mensagem é recebida no Hub Transport, regras de transporte são aplicadas e se existem agentes de anti-spam e antivirus também são aplicados na mensagem proporcionando um nível adicional de segurança.
  A sessão SMTP possui uma série de eventos que trabalham em conjunto para validar o valor da mensagem antes da mesma ser aceita na Organização. Depois que a mensagem passou completamente através do SMTP Receive e não foi rejeitado por eventos de recebimentos ou ainda anti-spam ou antivírus ela é colocado no Submission queue.

• Submission
  É o processo de colocar as mensagens na Submission queue. O Categorizer então remove uma mensagem para categorizar. Ha três tipos de submission

• Categorizer:
  Pega uma messagem por período da fila de Submission. No Edge Transport é um processo curto, onde a mensagem é colocada diretamente na fila de entrega (delivery queue). Da fila de entrega a mensagem é roteada para o computador que está rodando o Hub Transport na Organização Exchange.

• Local Delivery
  Mensagens que são enviadas para recipientes com caixa no mesmo AD Site que o Hub Transport. Todas as mensagens entregues localmente são removidas da fila de entrega (delivery queue) pelo Store Driver e coloca na Inbox do recipiente no Mailbox Server.

• SMTP Send
  Mensagens que são enviadas para recipientes em sites do Active Directory diferentes do computador que está com a função de Hub Transport onde a categorização ocorreu são entregues remotamente ou fora da organização Exchange. Todas as mensagens enviadas para sites diferentes, versões antigas do Exchange Server são roteadas através de um Send Connector para um Hub Transport que pode entregar a mensagem. Todas mensagens que requerem entrega através da Internet devem ser roteadas através de um Send Connector para um Edge Transport que possa enviar as mensagens para a Internet.

Segurança no transporte

O Exchange Server 2007 é seguro por default, vamos explicar a questão de segurança no âmbito da transferência de mensagens entre Hub Transports e também via XSO entre o Mailbox Server o Hub Transport. As mensagens são entregues de duas formas distintas, via RPC em um escopo local e por SMTP quando há comunicação entre sites.

 

As duas formas que temos de comunicação entre funções, são explicadas abaixo:

 

• Hub Transport e Mailbox Server: a implementação RPC da Microsoft que é feita entre o Mailbox Server e o Hub Transport são criptografadas utilizando criptografia RPC. Se quisermos aumentar ainda mais a segurança podemos utilizar IPSec na comunicação entre eles.

• Hub Transport e Hub Transport: utiliza uma mecanismo de segurança chamado Anonymous TLS, que utiliza certificados para garantir que as mensagens entre Hub Transports é criptografada e segura.
  Este mecanismo chamado Anonymous TLS não precisa de um certificado X.509 emitido por uma CA. Ele é o certificado emitido pelo próprio servidor no momento da implementação da função de Hub Transport.

Utilização de Send Connectors

Um ponto interessante e que deve ser levado na implementação do Exchange Server 2007, não precisamos criar conectores de envio (Send Connectors) entre os sites eles são automaticamente criados em memória e não podemos gerenciá-los.

 

Conclusão

 

Neste artigo estudamos como funciona a arquitetura de mensagens no Exchange Server 2007, como também a segurança integrada que é proporcionada em cada tipo de processo envolvendo a troca de mensagens entre as funções de servidores em uma Organização Exchange.

 

Anderson Patricio
http://www.andersonpatricio.org