TRƯỜNG ………………….KHOA……………………….

----------

Báo cáo tốt nghiệp

Đề tài:

Thiết kế mạng an toàn sử dụng PIX firewall cho trường

Cao đẳng cơ khí luyện kim

1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................1LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................2LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................................3MỤC LỤC.........................................................................................................................4CHƯƠNG 1.......................................................................................................................6TÌM HIỂU VỀ AN NINH MẠNG VÀ CHÍNH SÁCH AN NINH..................................6

1. Sự cần thiết của an ninh mạng...................................................................................62. Nhận diện các nguy cơ tiềm ẩn trong an ninh mạng.................................................73. Các mối đe dọa và tấn công mạng máy tính..............................................................8

3.1. Unstructured Threats (Các mối đe dọa không có cấu trúc)................................83.2. Structured Threats (Các mối đe dọa có cấu trúc)...............................................83.3. External Threats (Các mối đe dọa bên ngoài)....................................................93.4. Internal Threats (Các mối đe dọa bên trong)......................................................9

4. Các cách thức tấn công mạng máy tính.....................................................................94.1 Sự thăm dò - Reconnaisance...............................................................................94.2 Truy nhập - Access............................................................................................104.3. Cấm các dịch vụ (DoS) - Denial of Service.....................................................104.4. Worms, Virus và Trojan Horses.......................................................................11

5. Chính sách an ninh..................................................................................................125.1 The Security Wheel (bánh xe an ninh)..............................................................125.2 Bảo vệ và quản lý các điểm cuối.......................................................................175.3. Bảo vệ và quản lý mạng...................................................................................19

CHƯƠNG 2.....................................................................................................................23TƯỜNG LỬA CISCO PIX FIREWALL........................................................................23

I. Firewall và các kỹ thuật firewall..............................................................................231. Firewall....................................................................................................................232. Các kỹ thuật tường lửa............................................................................................23

2.1. Kỹ thuật packet filtering...................................................................................242.1. Kỹ thuật Proxy Server......................................................................................252.3. Kỹ thuật stateful packet filtering......................................................................26

II. Tổng quan về PIX Firewall.....................................................................................26III. Các dòng PIX Firewall và nguyên tắc hoạt động..................................................271. Các dòng PIX Firewall............................................................................................272. Nguyên tắc hoạt động của PIX Firewall..................................................................31IV. Các lệnh duy trì thông thường của PIX Firewall..................................................331. Các chế độ truy cập.................................................................................................332. Các lệnh duy trì thông thường của PIX Firewall.....................................................34

2.1. Lệnh enable......................................................................................................342.2. Lệnh enable password......................................................................................342.3. Lệnh write.........................................................................................................352.4. Lệnh telnet........................................................................................................352.5. Lệnh hostname và ping.....................................................................................372.6. Lệnh show........................................................................................................382.7. Lệnh name........................................................................................................38

CHƯƠNG 3.....................................................................................................................40CẤU HÌNH, DỊCH CHUYỂN ĐỊA CHỈ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRUY CẬP TRONG PIX FIREWALL.....................................................................................................................40

2

I. Các lệnh cấu hình cơ bản PIX Firewall....................................................................401. Lệnh nameif.........................................................................................................402. Lệnh interface......................................................................................................413. Lệnh ip addresss..................................................................................................424. Lệnh nat...............................................................................................................425. Lệnh global..........................................................................................................436. Lệnh route............................................................................................................44

II. Dịch chuyển địa chỉ trong PIX Firewall.................................................................451. Tổng quan về NAT..................................................................................................45

1.1. Mô tả NAT.......................................................................................................451.2. Nat control........................................................................................................46

2. Các kiểu NAT..........................................................................................................472.1 Dynamic NAT...................................................................................................472.2. PAT...................................................................................................................482.3. Static NAT........................................................................................................482.3. Static PAT........................................................................................................48

3. Cấu hình Nat Control...............................................................................................494. Sử dụng Dynamic NAT và PAT.............................................................................495. Sử dụng lệnh Static NAT........................................................................................556. Sử dụng Static PAT.................................................................................................56III. ACCESS LIST.......................................................................................................561. Tổng quan về access list..........................................................................................56

1.1. Thứ tự các ACE................................................................................................571.2. Access Control Implicit Deny..........................................................................571.3. Địa chỉ IP được sử dụng cho access list khi sử dụng NAT..............................57

2. Cấu hình access list.................................................................................................592.1. Câu lệnh access – list........................................................................................592.2. Câu lệnh access – group...................................................................................60

CHƯƠNG 4.....................................................................................................................61THIẾT KỆ MẠNG AN TOÀN CHO TRƯỜNG............................................................61CAO ĐẲNG CƠ KHÍ LUYỆN KIM SỬ DỤNG PIX FIREWALL...............................61

I. Khảo sát hệ thống mạng hiện tại và các yêu cầu cần nâng cấp................................611. Hiện trạng hệ thống.................................................................................................612. Đánh giá hiệu năng và mức an toàn của hệ thống...................................................623. Các yêu cầu nâng cấp hệ thống mạng hiện tại của trường......................................63II. Thiết kế hệ thống mạng sử dụng thiết bị PIX firewall............................................641. Sơ đồ thiết kế hệ thống mới.....................................................................................642. Cấp phát địa chỉ.......................................................................................................663. Cấu hình mô phỏng hệ thống...................................................................................683.1. Các phần mềm được sử dụng cho cấu hình mô phỏng.........................................683.2. Các câu lệnh cấu hình...........................................................................................704. Kiểm tra cấu hình....................................................................................................77

KẾT LUẬN.....................................................................................................................79TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................80

3

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ thông tin ngày nay được ứng dụng vào tất cả các lĩnh vực của

cuộc sống. Có thể thấy máy tính và mạng internet là thành phần không thể thiếu

của hầu hết các công ty, trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho công việc hàng

ngày và các giao dịch.

Tuy nhiên, sự phát triển này cũng kèm theo vấn đề an ninh máy tính đang

ngày càng trở nên nóng bỏng. Tội phạm máy tính là một trong những hành vi

phạm tội có tốc độ phát triển nhanh nhất trên toàn hành tinh. Vì vậy, việc xây

dựng một nền an ninh máy tính, thiết kế và quản trị mạng đảm bảo và có khả

năng kiểm soát rủi do liên quan đến việc sử dụng máy tính trở thành đòi hỏi

không thể thiếu ở nhiều lĩnh vực.

Kịp thời nắm bắt xu hướng này, trong thời gian làm đồ án thực tập tốt

nghiệp em đã lựa chọn đề tài “Thiết kế mạng an toàn sử dụng PIX firewall

cho trường Cao đẳng cơ khí luyện kim”. Đồ án đề cập đến các nguy cơ cũng

như sự cần thiết của an ninh mạng, các đặc trưng và cấu hình cơ bản PIX

firewall. Và cuối cùng là ứng dụng PIX firewall thiết kế mô hình mạng cho

trường Cao đẳng cơ khí luyện kim.

4

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian 5 năm học tập và rèn luyện tại Khoa Công nghệ thông tin và

truyền thông – Đại học Thái Nguyên, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp

và kết thúc khóa học. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến lãnh đạo khoa, toàn

thể các thầy cô giáo đã tận tình giảng dạy trang bị cho chúng em những kiến thức

quý báu làm hành trang cho chúng em sau này.

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo Bùi Thị Mai Hoa

– Bộ môn Kỹ thuật máy tính đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em có thể hoàn

thành đồ án này. Các ơn sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, bạn bè để em có thể

hoàn thành đồ án này.

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2009.

Sinh viên

Trần Giáo

5

LỜI CAM ĐOAN

Đồ án tốt nghiệp này đã hoàn thành đúng thời gian quy định và đáp ứng

được yêu cầu đề ra nhờ sự cố gắng nghiên cứu, học tập của bản thân và dưới sự

hướng dẫn trực tiếp của Th.s Bùi Thị Mai Hoa. Em đã tham khảo một số tài liệu

nêu trong phần “ Tài liệu tham khảo ” và không hề sao chép nội dung từ bất kỳ

đồ án nào khác.

Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, em xin

chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng

6

7

CHƯƠNG 1

TÌM HIỂU VỀ AN NINH MẠNG VÀ CHÍNH SÁCH AN NINH

1. Sự cần thiết của an ninh mạng

An ninh mạng là vấn đề cần thiết bởi vì Internet là một mạng của các

mạng có mối liên hệ với nhau không có ranh giới. Vì lý do này mà mạng của các tổ

chức có thể được sử dụng và cũng có thể bị tấn công từ bất kỳ một máy tính nào

trên thế giới. Khi một công ty sử dụng Internet trong kinh doanh, các nguy cơ mới

sẽ phát sinh từ những người mà không cần thiết phải truy cập đến tài nguyên máy

tính của công ty thông qua môi trường vật lý.

Trong một nghiên cứu gần đây của Computer Security Institute (CIS),

70% các tổ chức bị mất mát thông tin do vấn đề an ninh mạng có lỗ thủng và 60%

trong số đó nguyên nhân là do chính trong nội bộ công ty của họ.

Cùng với sự phát triển của máy tính, mạng LAN và mạng Internet, hệ thống

mạng ngày nay càng được mở rộng. Khi thương mại điện tử và nhiều ứng dụng trên

Internet phát triển, việc tìm ra các phương thức an toàn thông tin là điều vô cùng

quan trọng, kèm theo đó là khả năng tìm và nhận dạng những mối nguy hiểm gây

hại cho hệ thống thông tin. Hơn nữa sự phát triển của thế giới mạng di động và

mạng không dây đã đánh dấu những bước tiến vượt bậc trong thế giới công nghệ

thông tin, loại bỏ những mô hình cũ đồng thời yêu cầu có những giải pháp bảo mật

linh hoạt hơn, hiệu quả hơn.

Việc sử dụng máy tính đã trở nên phổ biến, số lượng máy tính ngày càng

tăng, hệ thống mạng LAN theo đó cũng tăng theo, mạng toàn cầu Internet được sử

dụng rộng rãi kéo theo đó là sự xuất hiện những nguy cơ mới về bảo mật, khó kiểm

soát hơn. Để giải quyết những nguy cơ này, giải pháp được đưa ra là sử dụng thiết

bị tường lửa (firewall), công nghệ này giúp cho các doanh nghiệp khả thi hơn trong

bảo mật thông tin của mình khi truy cập Internet.

Ngày nay những yêu cầu đặt ra cho hệ thống bảo mật bao gồm :

Người sử dụng chỉ có thể thực thi những quyền lợi được cấp phép.

Người sử dụng chỉ có được những thông tin, dữ liệu được cho phép.

8

Người sử dụng không thể phá hủy dữ liệu, thông tin hay những ứng dụng mà

hệ thống sử dụng.

2. Nhận diện các nguy cơ tiềm ẩn trong an ninh mạng

Việc phân tích các rủi ro có thể xác định được các mối nguy cơ đối với

mạng, tài nguyên mạng và dữ liệu mạng. Mục đích của việc làm này là xác định các

thành phần của mạng, đánh giá tầm quan trọng của mỗi thành phần và sau đó áp

dụng mức độ bảo mật phù hợp.

+ Asset Identification (nhận diện tài sản trong mạng)

Trước khi ta tiến hành bảo mật cho mạng, cần phải xác định các thành phần

có trong mạng. Mỗi cơ quan hay tổ chức nên tiến hành kiểm kê tài sản tồn tại trong

mạng của mình.Các tài sản đó bao gồm cả các thiết bị mạng và các điểm cuối

( endpoint) như host, server.

+ Vulnerability Assenssment ( đánh giá các lỗ hổng hệ thống )

Các thành phần của mạng máy tính luôn luôn đứng trước nguy cơ bị tấn công

từ những kẻ xấu. Nguyên nhân có thể do sự yếu kém về công nghệ, về các cấu hình

hoặc do chính sách an ninh chưa thỏa đáng. Tuy nhiên, có thể hạn chế hay khống

chế các cuộc tấn công này bằng nhiều phương thức khác nhau như: sử dụng phần

mềm, cấu hình lại thiết bị mạng, hoặc là triển khai các biện pháp đối phó (Firewall,

phần mềm Anti-virus ).

+ Threat Identification ( nhận diện các mối đe dọa )

Một lời đe dọa là một sự kiện mang lại lợi thế cho các cuộc tấn công mạng

máy tính và là nguyên nhân của các tác động không tốt trên mạng. Vì vậy, việc xác

định các mối đe dọa tiềm ẩn trong mạng là rất quan trọng, các cuộc tấn công liên

quan cần được lưu ý để hạn chế, giảm bớt mức độ nguy hiểm.

9

3. Các mối đe dọa và tấn công mạng máy tính

Có 4 mối đe dọa chính đối với an ninh mạng

Hình 1. Các mối đe dọa đối với an ninh mạng

3.1. Unstructured Threats (Các mối đe dọa không có cấu trúc)

Mối đe dọa không có cấu trúc thông thường là những cá nhân thiếu kinh

nghiệm sử dụng các công cụ đơn giản, sẵn có trên Internet. Một số người thuộc

dạng này có động cơ là mục đích phá hoại, nhưng phần lớn có động cơ là trổ tài trí

óc và rất tầm thường. Phần lớn họ không phải là những người tài giỏi hoặc là những

attacker có kinh nghiệm, nhưng họ có những động cơ thúc đẩy, mà những động cơ

đó đều quan trọng.

3.2. Structured Threats (Các mối đe dọa có cấu trúc)

Mối đe dọa có cấu trúc bao gồm các attacker, những người có động cơ cao

hơn và có kỹ thuật thành thạo hơn. Thông thường họ hiểu biết về thiết kế hệ thống

mạng và những chỗ có thể tấn công, và họ có thể hiểu cũng như tạo ra các đoạn mã

để thâm nhập vào những hệ thống mạng này

10

3.3. External Threats (Các mối đe dọa bên ngoài)

Mối đe dọa từ bên ngoài là những cá nhân, tổ chức làm việc ở bên

ngoài công ty.Họ không có quyền truy cập đến hệ thống mạng hoặc hệ thống máy

tính của công ty. Họ làm việc theo cách thức của họ để vào trong mạng chính từ

mạng Internet hoặc mạng quay số truy cập vào servers

3.4. Internal Threats (Các mối đe dọa bên trong)

Mối đe dọa từ bên trong xảy ra khi một số người có quyền truy cập đến hệ

thống mạng thông qua một tài khoản trên một server hoặc truy cập trực tiếp thông

qua môi trường vật lý. Thông thường những người này đang có bất bình với những

thành viên hiện tại hoặc trước đó hoặc bất bình với giám đốc công ty hoặc các chính

sách của công ty.

4. Các cách thức tấn công mạng máy tính

Có 4 cách thức tấn công mạng máy tính

Hình 2. Các kiểu tấn công vào mạng máy tính

4.1 Sự thăm dò - Reconnaisance

Thăm dò là một hình thức tính toán, khám phá bất hợp pháp hệ thống,

các dịch vụ hoặc những điểm dễ bị tấn công nhất. Nó còn được biết đến như là việc

11

thu thập thông tin. Trong hầu hết các trường hợp nó xảy ra trước so với các hành

động truy xuất hợp pháp khác hoặc là tấn công theo kiểu DoS. Kẻ thâm nhập đầu

tiên sẽ quét mạng đích để xác định các địa chỉ IP còn hoạt động. Sau khi hoàn thành

việc này, tin tặc sẽ quyết định các dịch vụ hoặc các cổng được kích hoạt trên các địa

chỉ IP này. Từ những thông tin này, tin tặc tính toán để quyết định ứng kiểu của ứng

dụng và phiên bản cũng như là kiểu và phiên bản của hệ điều hành đang chạy trên

host đích.

4.2 Truy nhập - Access

Truy cập là một hình thức vượt qua giới hạn để xử lý dữ liệu trái phép, truy

cập hệ thống hoặc tiến vào chế độ đặc quyền. Truy tìm dữ liệu trái phép thông

thường là việc đọc, ghi, sao chép hoặc gỡ bỏ các files mà nó không thể được sử

dụng bởi những kẻ thâm nhập. Truy cập hệ thống là khả năng của kẻ thâm nhập

dành quyền truy cập vào một máy mà nó không được phép truy cập (ví dụ như kẻ

thâm nhập không có tài khoản hoặc mật khẩu). Nhập hoặc truy cập vào hệ thống mà

nó không có quyên truy cập thông thường bao gồm việc chạy các hack, các đoạn

kịch bản hoặc các công cụ để khai thác các lỗ hổng của hệ thống hoặc các ứng

dụng.

Một dạng khác của tấn công theo kiểu truy cập là tiến tới chế độ đặc quyền.

Việc này được thực hiện bởi những người sử dụng hợp pháp với quyền truy cập

thấp hoặc đối với những kẻ thâm nhập có quyền truy cập thấp. Mục đích là để thu

thập thông tin hoặc thực thi các thủ tục mà nó không được phép ở cấp độ truy cập

hiện tại.

Trong một vài trường hợp kẻ thâm nhập chỉ muốn dành quyền truy cập mà

không muốn lấy cắp thông tin – đặc biệt khi động cơ là sự tranh tài về trí tuệ, tò mò

hoặc là do không biết gì.

4.3. Cấm các dịch vụ (DoS) - Denial of Service

Đây là kiểu tấn công làm tê liệt hệ thống, làm mất khả năng cung cấp dịch vụ

(Denial of Service - DoS) không cho hệ thống thực hiện được các chức năng mà nó

được thiết kế. Kiểu tấn công này rất khó ngăn chặn bởi chính những phương tiện

dùng để tổ chức tấn công lại chính là những phương tiện dùng để làm việc và truy

12

cập thông tin trên mạng. Một thí dụ về trường hợp có thể xảy ra là một người trên

mạng sử dụng chương trình đẩy ra những gói tin yêu cầu về một trạm nào đó. Khi

nhận được gói tin, trạm luôn luôn phải xử lý và tiếp tục thu các gói tin đến sau cho

đến khi bộ đệm đầy, dẫn tới tình trạng những nhu cầu cung cấp dịch vụ của các máy

khác đến trạm không được phục vụ.

Điều đáng sợ là các kiểu tấn công DoS chỉ cần sử dụng những tài nguyên

giới hạn mà vẫn có thể làm ngưng trệ dịch vụ của các site lớn và phức tạp. Do vậy

loại hình tấn công này còn được gọi là kiểu tấn công không cân xứng (asymmetric

attack). Chẳng hạn như kẻ tấn công chỉ cần một máy tính PC thông thường với một

modem tốc độ chậm vẫn có thể tấn công làm ngưng trệ các máy tính mạnh hay

những mạng có cấu hình phức tạp.

4.4. Worms, Virus và Trojan Horses

Worm (sâu máy tính) là một loại virus máy tính chuyên tìm kiếm mọi dữ liệu

trong bộ nhớ hoặc trong đĩa, làm thay đổi bất kỳ dữ liệu nào mà nó gặp. Hành động

thay đổi này có thể là chuyển các ký tự thành các con số hoặc là trao đổi các byte

được lưu trữ trong bộ nhớ. Những dữ liệu bị hỏng thường không khôi phục được.

Virus hay chương trình virus là một chương trình máy tính được thiết kế mà

có thể tự lây lan bằng cách gắn vào các chương trình khác và tiến hành các thao tác

vô ích, vô nghĩa, đôi khi là phá hoại. Khi virus phát tác chúng gây nhiều hậu quả

nghiêm trọng: từ những thông báo sai lệch đến những tác động làm lệch lạc khả

năng thực hiện của phần mềm hệ thống hoặc xóa sạch mọi thông tin trên đĩa cứng.

Trojan Horse (con ngựa thành Troa) là một chương trình xuất hiện để thực

hiện chức năng có ích, đồng thời có chứa các mã hoặc các lệnh ẩn gây hỏng đối với

hệ máy đang chạy nó.

Các phần mềm nguy hiểm trên được cài đặt vào các máy tính nhằm phá hủy,

hư hại hệ thống hoặc ngăn chặn các dịch vụ, các truy nhập tới mạng. Bản chất và

mức độ nguy hiểm của những mối đe dọa này thay đổi theo thời gian. Những virus

đơn giản từ những năm 80 đã trở nên phức tạp hơn và là những virus phá hủy, là

công cụ tấn công hệ thống trong những năm gần đây. Khả năng tự lan rộng của “sâu

máy tính” đem lại những mối nguy hiểm mới. Như trước đây chúng cần tới vài ngày

hay vài tuần để tự lan rộng thì ngày nay chúng có thể lan rộng trên toàn thế giới chỉ

13

trong vòng vài phút. Một ví dụ là “sâu” Slammer bắt đầu từ tháng 01/2003, đã nhân

rộng trên toàn thế giới chỉ dưới 10 phút. Người ta cho rằng các thế hệ tiếp theo của

virus có thể tấn công chỉ trong vài giây. Những loại “sâu máy tính” và virus này có

thể làm được nhiều nhiệm vụ khác nữa, không chỉ đơn thuần là phá hủy tài nguyên

mạng, chúng còn được sử dụng để phá hủy những thông tin đang truyền trên mạng

hoặc xóa ổ cứng. Vì vậy trong tương lai sẽ có một mối đe dọa rất lớn ảnh hưởng

trực tiếp tới cơ sở hạ tầng của hệ thống mạng.

5. Chính sách an ninh

Những nguy cơ đe dọa hệ thống mạng không thể bị loại trừ hay ngăn chặn

hoàn toàn. Tuy nhiên, việc đánh giá và quản lý ảnh hưởng của những nguy cơ trên

sẽ góp phần giảm thiểu số lượng cuộc tấn công và những thiệt hại kèm theo chúng.

Mức độ rủi ro chấp nhận được phụ thuộc vào khả năng của từng doanh nghiệp.

Một chính sách an ninh là thành phần quan trọng trong việc quyết định nguy

cơ này được quản lý như thế nào. Chính sách an ninh được hiểu là những phát biểu

hình thức của những quy tắc mà theo đó những người có quyền truy nhập vào các

công nghệ, tài sản, và thông tin của một tổ chức nào đó phải tuân theo.

5.1 The Security Wheel (bánh xe an ninh)

An ninh mạng cần phải là một tiến trình liên tục được xây dựng dựa trên các

chính sách an ninh. Một chính sách an ninh liên tục mang lại hiệu quả lớn nhất bởi

14

vì nó xúc tiến quá trình tái áp dụng và tái kiểm tra các cập nhật bảo mật dựa trên cơ

sở liên tục. Tiến trình an ninh liên tục này tiêu biểu cho Security Wheel.

Để bắt đầu tiến trình liên tục này cần phải tạo một chính sách an ninh mà nó

cho phép bảo mật các ứng dụng. Một chính sách an ninh cần phải thực hiện những

nhiệm vụ sau:

Nhận dạng mục đích bảo mật của tổ chức

Tài liệu về tài nguyên cần bảo vệ.

Nhận dạng cơ sở hạ tầng mạng với sơ đồ hiện tại và một bản tóm tắt.

Để tạo hoặc thực thi một chính sách an ninh có hiệu quả, cần phải xác định

cái mà ta muốn bảo vệ và bảo vệ nó như thế nào. Cần phải có hiểu biết vể các điểm

yếu hệ thống mạng và cách mà người ta có thể khai thác nó. Cũng cần phải hiểu về

các chức năng thông thường của hệ thống vì thế mà chúng ta phải biết là chúng ta

cần cái gì và nó cũng giống với cách mà các thiết bị thông thường được sử dụng.

Cuối cùng là cân nhắc đến an ninh về mặt vật lý của hệ thống mạng và cách bảo vệ

nó. Việc truy xuất về mặt vật lý đến một máy tính, router, hoặc tường lửa có thể

mang lại cho người sử dụng khả năng tổng điều khiển trên toàn bộ thiết bị.

Sau chính sách an ninh được phát triển thì nó phải phù hợp với bánh xe an

ninh ở phía trên - bốn bước kế tiếp của Security Wheel cần dựa vào:

Bước 1: Bảo mật hệ thống: bước này bao gồm việc cung cấp các thiết bị bảo mật

như tường lửa, hệ thống chứng thực, mã hóa,…với mục đích là ngăn chặn sự truy

cập trái phép đến hệ thống mạng. Đây chính là điểm mà các thiết bị tường lửa bảo

mật của Cisco có hiệu quả nhất.

Bước 2: Theo dõi hệ thống mạng về các vi phạm và sự tấn công chống lại chính

sách bảo mật của công ty. Các vi phạm có thể xảy ra từ bên trong vành đai an ninh

của mạng do sự phẫn nộ của những người lao động hoặc là từ bên ngoài do các

attacker. Việc kiểm tra mạng với hệ thống phát hiện sự xâm nhập thời gian thực như

là Cisco Secure Intruction Detection System ( hệ thống phát hiện sự thâm nhập bảo

mật của Cisco) có thể đảm bảo các thiết bị bảo mật trong bước 1 được cấu hình

đúng.

Bước 3: Kiểm tra hiệu quả của hệ thống bảo mật. Sử dụng thiết bị quét bảo mật của

Cisco ( Cisco Secure Scanner) để nhận dạng tình trạng an toàn của mạng.

15

Bước 4: Hoàn thiện an ninh của công ty. Sưu tầm và phân tích các thông tin từ các

pha kiểm tra, thử nghiệm để hoàn thiện hơn

Cả bốn bước – Bảo mật, theo dõi, kiểm tra và hoàn thiện – cần được lặp đi lặp lại

liên tục và cần phải kết hợp chặt chẽ với các phiên bản cập nhật chính sách an ninh

của công ty

5.1.1. Bảo mật hệ thống

Bảo mật mạng bằng cách áp dụng các chính sách an ninh và thực thi các chính sách

an ninh dưới đây:

Chứng thực: chỉ đem lại quyền truy cập của người sử dụng

Mã hóa: Ẩn các luồng nội dung nhằm ngăn cản sự phát hiện không mong

muốn đối với các cá nhân có âm mưu phá hoại hoặc cá nhân trái phép

Tường lửa: Lọc các lưu lượng mạng chỉ cho phép các lưu lượng và dịch vụ

hợp pháp truyền qua

Vá lỗi: Áp dụng việc sửa chữa hoặc xử lý để dừng quá trình khai thác các lỗ

hổng được phát hiện. Công việc này bao gồm việc tắt các dịch vụ không cần

thiết trên mỗi hệ thống, chỉ cho vài dịch vụ được phép chạy, gây khó khăn

cho việc truy cập của attacker.

Ngoài ra chúng ta cần phải thực thi các giải pháp an ninh mặt vật lý để ngăn cản

việc truy cập trái phép mặt vật lý đến hệ thống mạng

16

5.1.2. Theo dõi sự an toàn

Viểm theo dõi hệ thống mạng đối với sự xâm nhập trái phép và các cuộc tấn

công chống lại chính sách an ninh của công ty. Các cuộc tấn công này có thể xảy ra

trong vành đai an ninh của hệ thống mạng từ những người lao động có âm mưu

hoặc từ bên ngoài hệ thống mạng. Việc kiểm tra hệ thống mạng cũng cần thực hiện

với các thiết bị phát hiện sự xâm nhập thời gian thực như là Cisco Secure Intrusion

Detection System (CSIDS). Những thiết bị này trợ giúp bạn trong việc phát hiện ra

các phần trái phép và nó cũng có vai trò như là một hệ thống kiểm tra – cân bằng

(check – balance system) để đảm bảo rằng các thiết bị trong bước 1 của Security

Wheel được cấu hình và làm việc đúng đắn.

5.1.3. Kiểm tra

17

Việc kiểm tra là cần thiết. Bạn có thể có một hệ thống an ninh mạng tinh vi

nhất, nhưng nếu nó không làm việc thì hệ thống mạng của bạn có thể bị tấn công.

Điều này giải thích tại sao bạn cần phải kiểm tra, chạy thử các thiết bị trong bước 1

và bước 2 để đảm bảo chúng thực hiện đúng chức năng. Cisco Secure Scanner (thiết

bị quét bảo mật của Cisco) được thiết kế để đánh giá độ bảo mật của hệ thống mạng

5.1.4. Hoàn thiện

Pha hoàn thiện của Security Wheel bao gồm việc phân tích dữ liệu được tổng

hợp từ hai pha kiểm tra và chạy thử nghiệm. Kỹ thuật phát triển và hoàn thiện nó

phục vụ cho chính sách an ninh của chúng ta và nó bảo mật cho pha trong bước 1.

Nếu muốn duy trì hệ thống mạng được bảo mật thì cần phải lặp lại chu trình của

Security Wheel bởi vì lỗ hổng và nguy cơ bị xâm phạm của hệ thống mạng luôn

được tạo ra hàng ngày.

5.2 Bảo vệ và quản lý các điểm cuối

5.2.1 Công nghệ và các thành phần an ninh cơ bản trên host và server

Các máy tính và server cần được bảo vệ khi chúng tham gia vào mạng. Phần

mềm chống virus, firewall và dò tìm xâm nhập là những công cụ hữu ích được sử

dụng để đảm bảo an toàn cho các máy, server.

Device hardening

Khi một hệ điều hành mới được cài đặt trên máy tính, các thiết đặt về bảo

mật là những giá trị mặc định. Trong phần lớn trường hợp, những mức độ bảo mật

này là chưa đủ. Các hệ điều hành nên áp dụng một số bước đơn giản sau:

18

Nên thay đổi ngay tên người dùng và mật khẩu.

Hạn chế những truy nhập vào tài nguyên hệ thống, chỉ cho phép những cá

nhân có quyền hợp pháp truy nhập.

Bất kỳ dịch vụ hay ứng dụng nào không cần thiết nên tắt đi và gỡ bỏ cài đặt

khi có thể.

Bức tường lửa cá nhân

Máy tính cá nhân kết nối Internet thông qua kết nối quay số, DSL, hoặc cáp

modem cũng có thể bị nguy hiểm như những mạng lớn. Bức tường lửa cá nhân cư

trú trên máy tính của người dùng và cố gắng ngăn chặn các cuộc tấn công. Một số

phần mềm đóng vai trò bức tường lửa cá nhân là McAfee, Norton, Symatec, Zone

Labs…

Phần mềm kháng virus – Antivirus

Cài đặt phần mềm kháng virus để bảo vệ hệ thống tránh khỏi sự tấn công của

virus đã biết. Các phần mềm này có thể phát hiện hầu hết virus và nhiều ứng dụng

của chương trình Trojan horse, ngăn chặn chúng phát tán trên mạng.

Những “miếng vá” hệ điều hành

Một cách hiệu quả để giảm nhẹ ảnh hưởng của “sâu máy tính” và những biến

thể của nó là sửa chữa tất cả các hệ thống đã bị xâm phạm. Đây là điều rất khó đối

với những hệ thống người dùng không kiểm soát được và càng khó khăn hơn nếu

những hệ thống này là kết nối từ xa tới mạng thông qua mạng riêng ảo (VPN) hay

server truy nhập từ xa (RAS). Việc điều hành nhiều hệ thống đòi hỏi tạo ra một ảnh

phần mềm chuẩn mà được triển khai trên những hệ thống mới hay những hệ thống

đã được nâng cấp. Những ảnh này có thể không lưu trữ sự sửa chữa mới nhất và quá

trình liên tục làm lại ảnh sẽ làm tốn thời gian quản trị.

Dò tìm và ngăn chặn xâm nhập

Dò tìm xâm nhập là khả năng phát hiện ra các cuộc tấn công vào một mạng,

gửi những ghi chép tới nơi quản lý và cung cấp cơ chế phòng ngừa sau:

Ngăn chặn xâm nhập là khả năng ngăn cản các cuộc tấn công vào một mạng

và cung cấp những cơ chế phòng ngừa sau:

19

Dò tìm: xác định các cuộc tấn công nguy hiểm trên mạng và tài nguyên trên

máy

Ngăn chặn: dừng lại các cuộc tấn công bị phát hiện

Phản ứng: phòng ngừa hệ thống trước các cuộc tấn công trong tương lai.

5.2.2 Quản lý máy tính cá nhân (PC)

Kiểm kê máy và bảo trì

Những người có trách nhiệm nên duy trì các cuộc kiểm kê chi tiết tất cả các

máy tính trên mạng như các trạm làm việc, server, laptop…Có thể kiểm kê số serial

của máy; kiểu phần cứng, phần mềm được cài đặt, tên các cá nhân được nhận phản

hồi từ máy. Khi các thành phần phần cứng, phần mềm hoặc các thiết bị lưu trữ được

thay thế thì quá trình kiểm kê cũng phải cập nhật những thay đổi. Một việc làm cần

thiết nữa là đào tạo những người làm trong tổ chức để họ có thể giữ an toàn cho

máy.

Cập nhật phần mềm kháng virus

Khi virus mới hoặc những ứng dụng mới dạng chương trình “những chú

ngựa thành Troa” được phát hiện, doanh nghiệp cần cập nhật phần mềm kháng virus

mới nhất và phiên bản mới nhất của ứng dụng.

Để quá trình quét virus thành công, nên hoàn thành những việc sau:

Quét những file thường dùng trong máy

Cập nhật danh sách virus và các dấu hiệu

Theo dõi thường xuyên những cảnh báo từ những máy scanner

5.3. Bảo vệ và quản lý mạng

5.3.1 Các thành phần và công nghệ cơ sở của an ninh mạng

Firewall trên nền trang thiết bị (Appliance-based Firewalls)

Firewall trên nền trang thiết bị được thiết kế với nền tảng không có ổ cứng.

Điều này cho phép quá trình Boot nhanh hơn, kiểm tra giao thông ở tốc độ dữ liệu

bậc cao và giảm nhẹ thất bại. Giải pháp của Cisco bao gồm một IOS Firewall được

tích hợp và một thiết bị PIX chuyên dụng. Đặc tính của IOS Firewall có thể được

20

cài đặt và cấu hình trên Router của Cisco. PIX là một giải pháp bảo mật phần cứng

và phần mềm cung cấp công nghệ lọc gói và proxy server.

Một số nhà cung cấp Firewall trên nền trang thiết bị là Juniper, Nokia,

Symatec, Watchguard và Nortel Networks. Đối với những mạng trong phạm vi gia

đình thì thích hợp với Linksys, Dlink, Netgear, SonicWALL.

Firewall trên nền server

Giải pháp Firewall trên nền server chạy trên hệ điều hành mạng như UNIX,

NT hay WIN2K, Novell. Nó là giải pháp mà kết hợp một firewall, điều khiển truy

nhập và những đặc điểm của mạng riêng ảo trong một gói.Ví dụ về các giải pháp

trên là Microsoft ISA Server, Linux, Novell, BorderManager, Checkpoint Firewall-

1.

Mức độ bảo mật của Firewall trên nền server có thể nhỏ hơn của Firewall

trên nền trang thiết bị.

Mạng riêng ảo VPN

Một mạng riêng ảo là bất kỳ mạng máy tính nào được xây dựng trên một

mạng công cộng và được phân chia sử dụng cho các cá nhân riêng lẻ. FrameRelay,

X25 và ATM được xem là các VPN lớp 2 trong mô hình OSI. Những dạng khác của

VPN là các IP VPN, được xem là các VPN lớp 3.

Về căn bản, có 3 dạng khác nhau của VPN mà doanh nghiệp sử dụng

Remote-access VPNs

Site-to-site extranet and intranet VPNs

Campus VPNs

Hình 2.6. Remote-access VPNs

21

Hình 2.7. Site-to-site extranet and intranet VPNs

Sự tin cậy và định danh

Định danh được xem là sự nhận dạng đúng đắn, chính xác các user, các máy

tính, các ứng dụng, các dịch vụ và tài nguyên. Các công nghệ chuẩn này cho phép

nhận ra các giao thức chứng thực như Remote Access Dial-In User Service

(RADIUS), Terminal Access Controller Access Control System Plus (TACACS+),

Kerberos và công cụ OTP (one time password). Một số công nghệ mới như chứng

thực số, thẻ thông minh…ngày càng đóng vai trò quan trọng trong giải pháp định

danh.

5.3.2. Quản lý an ninh mạng

Mục đích của quản lý an ninh mạng là điều khiển việc truy nhập tài nguyên

mạng. Nó ngăn chặn sự phá hoại mạng máy tính và những người dùng trái phép

truy nhập những thông tin nhạy cảm. Ví dụ, một hệ thống quản lý an ninh có thể

theo dõi việc đăng ký vào tài nguyên mạng và từ chối những truy nhập có mã truy

nhập không thích hợp.

Hệ thống quản lý an ninh mạng làm việc bằng cách phân chia tài nguyên

mạng thành những khu vực được phép và khu vực không được phép.

Hệ thống này thực thi một số chức năng như sau:

Định nghĩa tài nguyên mạng “nhạy cảm”.

Quyết định sơ đồ giữa các tài nguyên đó với các thiết đặt của người dùng.

22

Theo dõi các điểm truy cập tới những tài nguyên đó và khóa những truy nhập

không hợp lệ.

Cấu trúc điển hình của một hệ thống quản lý an ninh gồm một trạm quản lý

làm nhiệm vụ theo dõi và quản lý các thiết bị như Router, Firewall, các thiết bị

VPN, bộ cảm biến IDS. Phần mềm “Giải pháp quản lý an ninh” (VMS) là một ví

dụ. VMS bao gồm một tập các ứng dụng trên nền Web để cấu hình, theo dõi, gỡ rối

cho VPNs, firewall…

Ngoài ra, Cisco còn cung cấp miễn phí thiết bị quản lý GUI để cấu hình, theo

dõi các Firewall đơn, bộ cảm biến IDS hoặc Router.

Sự kiểm soát

Sự kiểm soát an ninh là rất cần thiết để xác định và theo dõi những chính

sách an ninh đối với một cơ sở hạ tâng mạng có được thực hiện đúng hay không.

Việc đăng ký và theo dõi các sự kiện sẽ giúp phát hiện ra bất kỳ hành vi nào bất

bình thường.

Để kiểm tra hiệu lực của cơ sở hạ tầng an ninh, sự kiểm soát an ninh phải

được thực thi thường xuyên và tại nhiều vị trí khác nhau. Nên kiểm soát việc cài đặt

các hệ thống mới, phương pháp phát hiện những hành động nguy hiểm, sự xuất hiện

của những vấn đề đặc biệt, ví dụ như các cuộc tấn công DoS.

Việc hiểu được quá trình vận hành của hệ thống, biết được những hành vi

nào là đúng – không đúng và sử dụng thành thạo các thiết bị sẽ giúp các tổ chức

phát hiện ra các vấn đề về an ninh mạng. Những sự kiện không bình thường là

những dấu hiệu cảnh báo, góp phần ngăn chặn kẻ xấu trước khi chúng phá hủy hệ

thống. Công cụ kiểm soát an ninh có thể giúp các doanh nghiệp, các tổ chức phát

hiện, ghi chép và theo dõi những sự kiện bất thường đó.

23

CHƯƠNG 2

TƯỜNG LỬA CISCO PIX FIREWALL

I. Firewall và các kỹ thuật firewall

1. Firewall

Theo cách định nghĩa thông thường thì tường lửa là một phần tạo nên vật

liệu chống cháy, được thiết kế để ngăn cản sự lan rộng của lửa từ một phần đến

phần khác. Nó cũng có thể được sử dụng để cách ly một phần với phần khác.

Khi áp dụng thuật ngữ tường lửa cho mạng máy tính, một tường lửa là một hệ thống

hoặc một nhóm hệ thống yêu cầu một chính sách điều khiển việc truy cập giữa hai

hoặc nhiều hơn hai mạng.

2. Các kỹ thuật tường lửa

24

Tường lửa hoạt động dựa trên một trong ba kỹ thuật sau:

Packet filtering – Giới hạn thông tin truyền sang một mạng dựa trên thông tin

header của gói tin.

Proxy Server – Yêu cầu sự kết nối chuyển tiếp giữa một client bên trong của

tường lửa và mạng Internet

Stateful packet filtering – Kết hợp tốt nhất hai kỹ thuật packet filtering và

proxy server

2.1. Kỹ thuật packet filtering

Một tường lửa có thể sử dụng packet filtering để giới hạn thông tin đi vào một

mạng hoặc thông tin di chuyển từ một đoạn mạng này sang một đoạn mạng khác.

Packet filtering sử dụng danh sách điều khiển truy cập (ACLs), nó cho phép một

tường lửa xác nhận hay phủ nhận việc truy cập dựa trên kiểu của gói tin và các biến

khác.

Phương pháp này có hiệu quả khi một mạng được bảo vệ nhận gói tin từ một mạng

không được bảo vệ khác. Bất kỳ gói tin nào được gửi đến một mạng đã được bảo vệ

và không đúng với các tiêu chuẩn được định nghĩa bởi ACLs đều bị hủy.Những có một số vấn đề với packet filtering

Các gói tin bất kỳ có thể được gửi đi mà nó phù hợp với các tiêu chuẩn của

ACL thì sẽ đi qua được bộ lọc

Các gói tin có thể đi qua được bộ lọc theo từng đoạn

ACL phức tạp là rất khó thực thi và duy trì một cách đúng đắn

Một số dịch vụ không thể lọc

25

2.2. Kỹ thuật Proxy Server

Một Proxy server là một thiết bị tường lửa mà nó quyết định một gói tin tại

lớp cao hơn của mô hình OSI. Thiết bị này có giá trị ẩn dữ liệu bằng cách yêu cầu

người sử dụng giao tiếp với một hệ thống bảo mật có nghĩa là một proxy. Người sử

dụng dành quyền truy cập đến một mạng bằng cách đi qua một tiến trình, tiến trình

đó sẽ thiết lập một trạng thái phiên, chứng thực người dùng và chính sách cấp

quyền. Điều này có nghĩa là người sử dụng kết nối đến các dịch vụ bên ngoài thông

qua chương trình ứng dụng (proxies) đang chạy trên cổng dùng để kết nối đến vùng

không được bảo vệ phía ngoài

Tuy nhiên cũng có những vấn đề với Proxy server bởi bì nó:

Tạo một cùng lỗi chung, nó có nghĩa là nếu cổng vào mạng bị sập thì sau đó

toàn bộ mạng cũng bị sập theo

Nó rất khó để thêm các dịch vụ mới vào tường lửa

Thực thi các ứng suất chậm

26

2.3. Kỹ thuật stateful packet filtering

Stateful packet filtering là một phương pháp được sử dụng bởi thiết bị tường

lửa PIX của Cisco. Kỹ thuật này duy trì trạng thái phiên đầy đủ. Mỗi khi một kết

nối TCP/UDP được thiết lập cho các kết nối vào hoặc ra. Thông tin này được tập

hợp trong bảng Stateful session flow.

Bảng stateful session flow chứa địa chỉ nguồn và đích, số cổng, thông tin số thứ tự

TCP và thêm thông tin các cờ cho mỗi kết nối TCP/UDP kết hợp với các phiên đó.

Thông tin này tạo nên các đối tượng kết nối và do đó các gói tin vào và ra được so

sánh với lưu lượng phiên trong bảng stateful session flow. Dữ liệu được phép qua

tường lửa chỉ khi nếu một kết nối thích hợp tồn tại đánh giá tính hợp pháp đi qua

của dữ liệu đó

Phương pháp này có hiệu quả bởi vì:

Nó làm việc trên các gói tin và các kết nối

Nó hoạt động ở mức cao hơn so với packet filtering hoặc sử dụng proxy

Nó ghi dữ liệu trong một bảng cho mỗi kết nối. Bảng này như là một điểm

tham chiếu để xác định gói tin có thuộc về một kết nối đang tồn tại hay

không hoặc là từ một nguồn trái phép

II. Tổng quan về PIX Firewall

PIX firewall là một yếu tố chính trong toàn bộ giải pháp an ninh end-to-end

của Cisco. PIX Firewall là một giải pháp an ninh phần cứng và phần mềm chuyên

dụng và mức độ bảo mật cao hơn mà không ảnh hưởng đến sự thực thi của hệ thống

27

mạng. Nó là một hệ thống được lai ghép bởi vì nó sử dụng cả hai kỹ thuật packet

filtering và proxy server

PIX Firewall cung cấp các đặc tính và các chứ năng sau:

Apdaptive Security Algorithm (ASA) – thực hiện việc điều khiển các kết nối

stateful thông qua PIX Firewall

Cut – through proxy – Một người sử dụng phải dựa trên phương pháp chứng

thực của các kết nối vào và ra cung cấp một hiệu suất cải thiện khi so sánh nó

với proxy server

Stateful failover – PIX Firewall cho phép bạn cấu hình hai đơn vị PIX

Firewall trong một topo mà có đủ sự dư thừa

Stateful packet filtering – Một phương pháp bảo mật phân tích các gói dữ

liệu mà thông tin nằm trải rộng sang một bảng. Để một phiên được thiết lập

thông tin về các kết nối phải kết hợp được với thông tin trong bảng

PIX Firewall có thể vận hành và mở rộng cấp độ được với các ISPes, các ISPec bao

gồm một lưới an ninh và các giao thức chứng thực như là Internet Key Exchange

(IKE) và Public Key Infrastructure (PKI). Các máy clients ở xa có thể truy cập một

cách an toàn đến mạng của công ty thông qua các ISPs của họ

III. Các dòng PIX Firewall và nguyên tắc hoạt động.

1. Các dòng PIX Firewall

28

PIX 501

Hình 3.1. PIX 501

Kích cỡ 1.0 x 6.25 x 5.5 inches và 0.75 pounds

Được thiết kế cho các văn phòng nhỏ, tốc độ an toàn cao, trên những môi

trường trải rộng.

Thông lượng là 60 Mbps đối với dữ liệu text

Hỗ trợ 1 cổng 10/100BASE-T Ethernet và 1 switch 4 cổng

Thông lượng VPN

3 Mbps 3DES

4.5 Mbps 128-bit AES

Kết nối 10 mạng VPN ngang hàng đồng thời

PIX 506E

Hình 3.2. PIX 506E

Là giải pháp bảo mật cho các văn phòng ở xa, các chi nhánh công ty và các

mạng doanh nghiệp nhỏ, trung bình.

Một số đặc điểm của PIX 506E như sau:

Kích cỡ 8 x 12 x 17 inches

Bộ nhớ Flash 8 Mb

Hỗ trợ 2 cổng 10/100 BASE-T, 2 VLANs

Hỗ trợ chuẩn Ipsec

Thông lượng là 100 Mbps đối với dữ liệu text

29

Thông lượng VPN

17Mbps 3DES

30Mbps 128 bit AES

Không thể kết nối nhiều hơn 25 mạng VPN ngang hàng đồng thời

Với phiên bản 6.3, có hai tùy chọn mã hóa VPN: DES với 56 bit mã hóa

hoặc 3DES với 168 bit mã hóa 3DES và 256 bit mã hóa AES.

PIX 515

Hình 3.3 PIX 515

Dùng cho trong các doanh nghiệp nhỏ và trung bình

Thông lượng 118Mbps đối với dữ liệu text

Thông lượng VPN

140 Mbps 3DES ( VAC)

140 Mbps 256-bit AES (VAC)

Hỗ trợ các cổng

6 cổng 10/100 ethernet

25 VLANs

5 ngữ cảnh bảo mật

Bộ nhớ Flash 16 MB

PIX 525

30

Hình 3.4. PIX 525

Dùng cho các mạng trung bình và lớn

Thông lượng là 330 Mbps đối với dữ liệu text

Các cổng hỗ trợ

10 cổng 10/100 Fast Ethernet

100 VLANs

50 ngữ cảnh bảo mật

Thông lượng VPN

155 Mbps 3DES (VAC)

170 Mbps 256-bit AES (VAC)

PIX 535

Hình 3.5. PIX 535

Thiết kế cho các mạng lớn và mạng của nhà cung cấp dịch vụ

Thông lượng là 1.7 Gbps đối với dữ liệu text

Các cổng hỗ trợ

14 cổng Fast Ethernet và Gigabit Ethernet

200 VLANs

100 ngữ cảnh bảo mật

Thông lượng VPN

440 Mbps 3DES (VAC)

440 Mbps 256-bit AES (VAC)

Bộ nhớ Flash là 16 MB

31

2. Nguyên tắc hoạt động của PIX Firewall

Nguyên tắc chung của firewall (kể cả firewall dạng phần mềm như proxy hay

dạng thiết bị cứng như là PIX) là bắt gói dữ liệu đi ngang qua nó và so sánh với các

luật đã thiết lập. Nếu thấy không vi phạm luật nào thì cho đi qua, ngược lại thì hủy

gói dữ liệu. PIX firewall hoạt động dựa trên cơ chế ASA (Adaptive Security

Algorithm) sử dụng Security level (mức độ bảo mật). Giữa hai cổng thì một sẽ có

Security level cao hơn, một có Security level thấp hơn.

Vấn đề cốt lõi của các thiết bị an ninh là thuật toán An ninh tổng hợp

(Adaptive Security Algorithm - ASA). Giải thuật ASA duy trì vành đai an toàn giữa

các mạng điều khiển bởi thiết bị an ninh. ASA tuân theo các quy luật sau:

Không gói tin nào đi qua PIX mà không có một kết nối và trạng thái

Cho phép các kết nối ra bên ngoài, trừ những kết nối bị cấm bởi danh sách

điều khiển truy nhập ACLs. Một kết nối ra bên ngoài có thể là một nguồn

hoặc một client ở cổng có mức bảo mật cao hơn nơi nhận hoặc server. Cổng

có mức bảo mật cao nhất là inside với giá trị là 100, cổng có mức bảo mật

thấp nhất là outside với giá trị là 0. Bất kỳ cổng nào khác cũng có thể có mức

bảo mật nhận giá trị từ 1 đến 99.

Cấm các kết nối vào bên trong, ngoại trừ những kết nối được phép. Một kết

nối vào bên trong là một nguồn hoặc client ở cổng hay mạng có mức bảo mật

thấp hơn nơi nhận hoặc server.

Tất cả các gói ICMP đều bị cấm, trừ những gói được phép

Mọi sự thử nghiệm nhằm phá vỡ các quy tắc trên đều bị hủy bỏ

Trên mỗi cổng của PIX có các mức độ bảo mật (Security-level), xác định

một giao tiếp (interface) là tin cậy, được bảo vệ hay không tin cậy, được bảo vệ ít và

tương quan với các giao tiếp khác như thế nào. Một giao tiếp được xem là tin cậy

trong mối quan hệ với các giao tiếp khác nếu nó có mức độ bảo mật cao hơn.

Quy tắc cơ bản về mức độ bảo mật là: Dữ liệu có thể đi vào PIX thông qua

một interface với Security level cao hơn , đi qua PIX và đi ra ngoài thông qua

interface có Security level thấp hơn. Ngược lại, dữ liệu đi vào interface có Security

32

level thấp hơn không thể đi qua PIX và đi ra ngoài thông qua interface có Security

level cao hơn nếu trên PIX không có cấu hình conduit hoặc access-list để cho phép

nó thực hiện điều này. Các mức bảo mật đánh số từ 0 đến 100.

Mức 0: Là mức thấp nhất, thiết lập mặc định cho outside interface (cổng ra )

của PIX, thường dành cho cổng kết nối ra Internet. Vì 0 là mức bảo mật ít an

toàn nhất nên các untrusted network thường ở sau interface này. Các thiết bị

ở outside chỉ được phép truy nhập vào PIX khi nó được cấu hình để làm điều

đó.

Mức 100: Là mức cao nhất cho một interface. Nó được sử dụng cho inside

interface ( cổng vào ) của PIX, là cấu hình mặc định cho PIX và không thể

thay đổi. Vì vậy mạng của tổ chức thường ở sau interface này, không ai có

thể truy nhập vào mạng này trừ khi được phép thực hiện điều đó. Việc cho

phép đó phải được cấu hình trên PIX; các thiết bị trong mạng này có thể truy

nhập ra mạng outside.

Mức từ 1 đến 99: Được dành cho những mạng xung quanh kết nối tới PIX,

đăng ký dựa trên kiểu của truy nhập của mỗi thiết bị, thông thường là kết nối

đến một mạng hoạt động như là Demilitarized zone ( DMZ ).

Khi có nhiều kết nối giữa PIX và các thiết bị xung quanh thì:

Dữ liệu đi từ interface có Security level cao hơn đến interface có Security

level thấp hơn: Cần phải có một translation ( static hay dynamic ) để cho

phép giao thông từ interface có Security level cao hơn đến interface có

Security level thấp hơn. Khi đã có translation này, giao thông bắt đầu từ

inside interface đến outside interface sẽ được phép, trừ khi nó bị chặn bởi

access-list, authentication hay authorization.

Dữ liệu đi từ interface có Security level thấp hơn đến interface có Security

level cao hơn: 2 điều quan trọng cần phải được cấu hình để cho giao thông từ

interface có Security level thấp hơn đến interface có Security level cao hơn là

static translation và conduit hoặc access-list.

Dữ liệu đi qua hai interface có Security level như nhau: Không có giao thông

đi giữa hai interface có Security level như nhau.

33

IV. Các lệnh duy trì thông thường của PIX Firewall

1. Các chế độ truy cập

PIX Firewall chứa tập các lệnh dựa trên hệ điều hành Cisco IOS và cung cấp 4 chế

độ truy cập:

Unprivileged mode (chế độ truy cập không đặc quyền) – Chế độ này sẽ sẵn

có khi bạn lần đầu tiên truy cập vào PIX Firewall. Từ dấu nhắc > được hiển

thị, chế độ này cho phép bạn xem các thiết lập một cách hạn chế.

Privileged mode (chế độ đặc quyền) – Chế độ này hiển thị dấu nhắc # và cho

phép bạn thay đổi cài đặt hiện tại. Bất kỳ lệnh trong chế độ không đặc quyền

nào đều có thể làm việc trong chế độ đặc quyền.

Configuration mode (chế độ cấu hình) – Chế độ này hiển thị dấu nhắc

(config)# và cho phép bạn thay đổi cấu hình hệ thống. Tất cả các lệnh đặc

quyền, không đặc quyền và lệnh cấu hình đều làm việc ở chế độ này.

Monitor mode (chế độ theo dõi kiểm tra) – Đây là một chế độ đặc biệt nó cho

phép bạn cập nhật image trên mạng. Trong chế độ này bạn có thể nhập các

lệnh chỉ định vị trí của TFTP server và image nhị phân để download.

Trong mỗi một kiểu truy cập, ta có thể rút gọn một cách tối đa câu lệnh

xuống chỉ còn một vài ký tự riêng biệt của câu lệnh đó. Ví dụ ta có thể nhập write t

để xem cấu hình thay vì phải nhập câu lệnh đầy đủ write terminal. Có thể nhập en

thay cho enable để bắt đầu chế độ đặc quyền, co t thay cho configuration terminal

để bắt đầu chế độ cấu hình.

Thông tin trợ giúp luôn sẵn có trong dòng lệnh của PIX Firewall bằng cách

nhập help hoặc ? để liệt kê tất cả các lệnh. Nếu bạn nhập help hoặc ? sau một lệnh

(ví dụ router), thì cú pháp lệnh router sẽ được liệt kê ra. Số các lệnh được liệt kê ra

khi ta dùng dấu hỏi hoặc từ khóa help là khác nhau ở các chế độ truy cập vì vậy mà

chế độ không đặc quyền sẽ đưa ra các lệnh ít nhất và chế độ cấu hình sẽ đưa ra số

lệnh nhiều nhất. Hơn nữa ta có thể nhập bất cứ một lệnh nào (chính nó) ở trên dòng

lệnh và sau đó ấn phím Enter để xem cú pháp lệnh

2. Các lệnh duy trì thông thường của PIX Firewall

34

Có một số lệnh duy trì thông thường của PIX Firewall:

Lệnh Enable, enable password và passwd – Được sử dụng để truy cập vào

phần mềm PIX Firewall để thay đổi mật khẩu.

Write erase, wirte memory và write team – Được sử dụng để hiển thị cấu

hình hệ thống và lưu trữ cấu hình dữ liệu mới

Show interface, show ip address, show memory, show version và show

xlate – Được sử dụng để kiểm tra cấu hình hệ thống và thông tin thích hợp

khác

Exit và reload – Được sử dụng để thoát một chế độ truy cập, tải lại một cấu

hình và khởi động lại hệ thống

Hostname, ping và telnet – Được sử dụng để xác định nếu một địa chỉ IP

khác tồn tại, thay đổi hostname, chỉ định host cục bộ cho PIX Firewall và

giành quyền truy cập console

2.1. Lệnh enable

Lệnh enable cho phép ta vào chế độ truy cập đặc quyền, sau khi nhập

enable, PIX Firewall sẽ nhắc mật khẩu để truy cập vào chế độ đặc quyền. Mặc định

thì mật khẩu này không yêu cầu vì thế mà chỉ cần ấn phím Enter, sau khi bạn vào

chế độ đặc quyền hãy để ý dấu nhắc sẽ thay đổi sang ký hiệu #. Khi gõ configure

terminal nó sẽ vào chế độ cấu hình và dấu nhắc thay đổi sang (config)#. Để thoát

và quay trở về chế độ trước đó, sử dụng lệnh disable, exit hoặc quit

2.2. Lệnh enable password

Lệnh enable password thiết lập mật khẩu truy cập vào chế độ đặc quyền.

Bạn sẽ được nhắc mật khẩu này sau khi nhập lệnh enable (Khi PIX Firewall

khởi động và bạn nhập vào chế độ đặc quyền thì sẽ xuất hiện dấu nhắc để nhập mật

khẩu)

Không có mật khẩu mặc định do đó bạn có thể ấn phím enter tại dấu nhắc

mật khẩu hoặc bạn có thể tạo ra mật khẩu do bạn chọn. Mật khẩu phân biệt chữ hoa

và chữ thường, hỗ trợ độ dài lên đến 16 ký tự chữ số. Bất kỳ ký tự nào cũng có thể

được sử dụng lọai trừ dấu chấm hỏi, dấu cách và dấu hai chấm.

35

Nếu bạn thay đổi mật khẩu, bạn nên ghi lại va lưu trữ nó ở một nơi thích hợp. Sau

khi bạn thay đổi mật khẩu thì bạn không thể xem lại nó bởi vì nó đã được mã hóa.

Lệnh show enable password chỉ đưa ra dạng mật khẩu đã được mã hóa. Sau khi

mật khẩu đã bị mã hóa chúng không thể đảo ngược lại dạng văn bản thông thường

Lệnh passwd cho phép bạn thiết lập mật khẩu Telnet truy cập vào PIX Firewall.

Mặc định giá trị này là Cisco.

2.3. Lệnh write

Lệnh write cho phép bạn ghi (lữ trữ) cấu hình hệ thống vào bộ nhớ, hiển thị cấu

hình hệ thống và xóa các cấu hình hiện tại. Dưới đây là các lệnh write:

write net – Lưu trữ cấu hình hệ thống thành một file trên TFTP server hoặc

trong mạng.

write earse – Xóa cấu hình bộ nhớ flash

write floppy – Lữ trữ cấu hình hiện tại vào đĩa mềm (PIX Firewall 520 và

các model trước đó có ổ đĩa mềm 3.5-inch)

write memory – Ghi cấu hình đang chạy (hiện tại) vào bộ nhớ Flash

write standby – Ghi cấu hình được lưu trong Ram trên active failover PIX

Firewall, vào RAM trên standby PIX Firewall. Khi PIX Firewall hoạt động

(active PIX Firewall) khởi động ghi cấu hình vào PIX dự phòng.. Sử dụng

lệnh này để ghi cấu hình của active PIX Firewall sang standby PIX Firewall.

Write teminal – Hiển thị cấu hình hiện tại trên thiết bị đầu cuối

2.4. Lệnh telnet

telnet ip_address [netmask] [if_name]

Cho phép chỉ ra host nào có thể truy cập cổng console của PIX thông qua

telnet. Với các version 5.0 trở về trước, chỉ có các internal host mới có thể truy cập

vào PIX firewall thông qua telnet, nhưng các version sau này, user có thể telnet vào

PIX firewall qua tất cả các interface. Tuy nhiên, PIX firewall khuyến cáo rằng, tất

cả telnet traffic đến outside interface phải được bảo vệ bởi IPSEC. Do đó, để khởi

36

động một telnet session đến PIX, user cần cấu hình PIX để thiết lập IPSEC tunnel

họăc là với một PIX khác, hoặc là router, hay là VPN Client.

clear telnet [ip_address [netmask] [if_name]]

Di chuyển đến phiên telnet truy cập từ một địa chỉ IP trước đó

telnet timeout minutes

Thiết lập thời gian cực đại một phiên telnet có thể không được sử dụng trước

khi nó bị kết thúc bởi PIX Firewall

kill telnet_id

Kết thúc một phiên telnet. Khi bạn kết thúc một phiên telnet, PIX Firewall sẽ

ngăn chặn mọi lệnh kích hoạt và sau đó hủy kết nối mà không cảnh báo người sử

dụng.

who local_ip

Cho phép bạn hiển thị địa chỉ IP hiện tại đang truy cập vào PIX Firewall thông

qua telnet

Ip_address Một địa chỉ IP của một host hoặc mạng mà có thể Telnet đến

PIX Firewall . Nếu không đưa ra tên giao diện (if_name) thì

mặc định sẽ là giao diện phía trong (mạng bên trong). PIX

Firewall tự động kiểm tra địa chỉ IP dựa trên địa chỉ IP được

nhập bởi lệnh ip address để đảm bảo rằng địa chỉ bạn đưa ra

thuộc về mạng bên trong (đối với các IOS version dưới 5.0)

Netmask Mặt nạ mạng của địa chỉ IP. Để giới hạn truy cập đến một địa

chỉ IP đơn thì sử dụng 255 cho mỗi octet (ví dụ,

255.255.255.255). Nếu bạn không đưa ra netmask thì mặc định

là 255.255.255.255 đối với lớp local_ip (ip cục bộ). Không sử

dụng mặt nạ mạng con của mạng bên trong. Mặt nạ mạng chỉ là

một bit mask cho địa chỉ IP trong ip address

If_name Nếu Ipsec đang hoạt động, PIX Firewall cho phép bạn đưa ra

37

một tên giao diện không đảm bảo. Thông thường là mạng phía

ngoài. Tối thiểu thì lệnh cryto map cần được cấu hình để đưa

ra tên một giao diện với lệnh Telnet

Minutes Số phút mà phiên telnet có thể không sử dụng đến trước khi bị

đóng bởi PIX Firewall. Mặc định là 5 phút. Hỗ trợ từ 1-60 phút

telnet_id Định danh phiên telnet

local_ip Một tùy chọn địa chỉ ip bên trong để giới hạn danh sách đến

một địa chỉ ip hoặc một địa chỉ mạng

2.5. Lệnh hostname và ping

Lệnh hostname thay đổi nhãn trên dấu nhắc. hostname có thể hỗ trợ lên tới

16 ký tự alpha và chữ hoa, chữ thường. mặc định thì hostname là pixfirewall.

Lệnh ping được sử dụng nếu PIX Firewall đã được kết nối hoặc nếu tồn tại

một host (được nhận diện bởi PIX Firewall ) trên mạng. Nếu host tồn tại trên mạng

thì lệnh ping nhận được còn nếu không thì sẽ có thông báo “NO response received”.

(lúc này bạn sử dụng lệnh show interface để đảm bảo rằng PIX Firewall đã được

được kết nối đến mạng và đã thông lưu lượng). Mặc định lênh ping sẽ cố gắng ping

đến host đích 3 lần.

Sau khi PIX Firewall được cấu hình và hoạt động, chúng ta sẽ không thể

ping đến giao diện bên trong (mạng bên trong) của PIX Firewall từ mạng bên ngoài

hoặc từ giao diện bên ngoài (outside interface) của PIX Firewall. Nếu có thể ping

những mạng bên trong từ giao diện bên trong và nếu bạn có thể ping những mạng

bên ngoài từ giao diện bên ngoài thì PIX Firewall đã thực hiện được đúng chức

năng thông thường của nó.

2.6. Lệnh show

Lệnh show cho phép hiển thị các thông tin lệnh. Lệnh này thường kết hợp

với các lệnh khác để hiển thị thông tin hệ thống của lệnh đó. Ta có thể nhập show

38

cùng với ? để xem tên của các lệnh hiển thị và mô tả về chúng. Dưới đây là ví dụ

của các lệnh show khác nhau

Show interface - cho phép hiển thị thông tin giao diện mạng. đây là lệnh

đầu tiên mà sẽ sử dụng khi thử thiết lập một kết nối.

Show history – hiển thị các dòng lệnh trước đó

Show memory – hiển thị tổng quan bộ nhớ vật lý tối đa và bộ nhớ hiện tại

còn trống của PIX Firewall

Show vesion – cho phép hiển thị phiên bản phần mềm của PIX Firewall, thời

gian hoạt động tính từ lần khởi động lại gần đây nhất, kiểu bộ vi xử lý, kiểu

bộ nhớ flash, giao diện bảng mạch và số serial (BISO ID)

Show xlate – hiển thị thông tin khe dịch

Show cpu usage – hiển thị CPU được sử dụng. Lệnh này sử dụng ở chế độ

cấu hình hoặc chế độ đặc quyền

Show ip address - cho phép xem địa chỉ IP được gán đến giao diện mạng.

Địa chỉ IP hiện tại giống như là địa chỉ IP hệ thống trên failover active (PIX

active). Khi active unit bị lỗi, địa chỉ IP hiện tại trở thành đơn vị chuẩn (địa

chỉ IP hệ thống)

2.7. Lệnh name

Sử dụng lệnh name cho phép cấu hình một danh sách các ánh xạ tên đến địa chỉ IP

trên PIX Firewall. Điều này cho phép sử dụng tên trong cấu hình thay cho địa chỉ

IP. Bạn có thể chỉ định tên sử dụng cú pháp dưới đây:

name ip_address name

Ip_address Địa chỉ IP của host được đặt tên

Name Tên được gán cho địa chỉ IP. Cho phép

đặt tên với các ký tự từ a-z, A-Z, 0-9,

dấu gạch và dấu gạch dưới. Tên không

thể bắt đầu bằng số. Nếu một tên trên

16 ký tự thì lệnh sẽ lỗi

Cho phép đặt tên với các ký tự từ a-z, A-Z, 0-9, dấu gạch và dấu gạch dưới. Tên

không thể bắt đầu bằng số. Nếu một tên trên 16 ký tự thì lệnh sẽ lỗi. Sau khi tên

39

được định nghĩa nó có thể được sử dụng trong bất kỳ lệnh PIX Firewall nào tham

chiếu đến một địa chỉ IP. Lệnh names cho phép sử dụng lệnh name. Lệnh clear

names và no names là giống nhau. Lệnh show name liệt kê các trạng thái lệnh

name trong cấu hình

40

CHƯƠNG 3

CẤU HÌNH, DỊCH CHUYỂN ĐỊA CHỈ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRUY CẬP

TRONG PIX FIREWALL

I. Các lệnh cấu hình cơ bản PIX Firewall

Có 6 lệnh cấu hình cơ bản cho PIX Firewall:

Nameif – Gán tên đến mỗi giao diện mạng vành đai và chỉ định mức an ninh

cho nó

Interface – Cấu hình kiểu và khả năng của mỗi giao diện vành đai

Ip address – gán một địa chỉ ip cho mỗi cổng

Nat – che dấu địa chỉ trên mạng inside từ mạng outside

Global – Che dấu địa chỉ IP trên mạng inside từ mạng outside sử dụng một

pool (một dải địa chỉ public) của địa chỉ IP

Route – định nghĩa một tuyến đường tĩnh hoặc tuyến đường mặc định cho

một interface

1. Lệnh nameif

Lệnh nameif gán một tên đến mỗi giao diện vành đai trên PIX Firewall và

chỉ định mức an ninh cho nó (ngoại trừ giao diện inside và outside vì nó được mặc

định). Cú pháp của lệnh nameif như dưới đây:

nameif hardware_id if_name security_level

Harware_id Chỉ định một giao diện vành đai và vị trí khe của nó

ở trên PIX Firewall.

Có 3 giao diện mà bạn có thể nhập ở đây: Ethernet,

FDDI hoặc Token Ring. Mỗi giao diện được mô tả

bởi một định danh vừa có chữ vừa có số dựa trên

giao diện của nó là gì và định danh là số mà bạn chọn

cho nó. Ví dụ, một giao diện Ethernet được mô tả

như là e1, e2, e3….; một FDDI được mô tả như là

fddi1, fddi2, fddi3….; một giao diện Token Ring

được mô tả như là token-ring1, token-ring2, token-

ring3….

41

If_name Mô tả giao diện vành đai. Tên này được bạn gán và

cần sử dụng trong tất cả cấu hình tương lai tham

chiếu đến giao diện vành đai

Security_lever Chỉ ra mức an ninh cho giao diện vành đai, nhập mức

an ninh từ 1-99

2. Lệnh interface

Lệnh interface nhận dạng phần cứng, thiết lập tốc độ phần cứng và kích hoạt giao

diện. Khi một card Ethernet được thêm vào nó sẽ được cài đặt trên PIX Firewall,

PIX Firewall tự động nhận dạng và thêm card

Cú pháp cho lệnh interface như dưới đây:

interface hardware_id hardware_speed [shutdown]

Hardware_idChỉ định một giao diện và vị trí khe trên PIX Firewall. Cái

này giống như biến số được sử dụng trong lệnh nameif

Hardware_speed Xác định tốc độ kết nối. Giá trị Ethernet có thể như sau

10baset – thiết lập giao tiếp bán song công 10Mbps

10full – Thiết lập giao tiếp Ethernet song công

hoàn toàn tốc độ 10Mbps

100basetx – Thiết lập giao tiếp Ethernet bán song

công tốc độ 100 Mbps

100full - Thiết lập giao tiếp Ethernet song công

hoàn toàn tốc độ 100 Mbps

1000sxfull - Thiết lập giao tiếpGigabit Ethernet

song công hoàn toàn tốc độ 1000 Mbps

1000basesx – thiết lập giao tiếp gigabit Ethernet

bán song công tốc độ 1000 Mbps

1000auto – Thiết lập giao tiếp gigabit Ethernet tốc

độ 100 Mbps, tự động điều chỉnh bán song công

hoặc song công hoàn toàn. Khuyến cáo là bạn

không nên sử dụng tùy chọn này để suy trig tính

tương thích với switchs và các thiết bị khác trong

42

mạng

Aui – thiết lập giao tiếp Ethernet bán song công tốc

độ 10 Mbps với một giao diện cáp AUI

Auto – thiết lập tốc độ Ethernet tự động. Từ khóa

tự động chỉ có thể sử dụng với card mạng Intel tốc

độ 10/100

Bnc - thiết lập giao tiếp Ethernet bán song công tốc

độ 10 Mbps với một giao diện cáp BNC

4mbps – thiết lập tốc độ truyền dữ liệu là 4Mbps

16mbps –(mặc định) thiết lập tốc độ truyền dữ liệu

là 16 Mbps

Shutdown Người quản trị tắt cổng

3. Lệnh ip addresss

Mỗi một giao diện trên PIX Firewall cần được cấu hình với một địa chỉ IP, cú pháp

cho lệnh ip address như dưới đây:

ip address if_name ip_address [netmask]

Ip_nameMô tả giao diện. Tên này do bạn gán và bạn cần sử

dụng trong tất cả các cấu hình trong tương lai

Ip_address Địa chỉ Ip của giao diện

NetmaskNếu không đưa ra một mặt nạ mạng, sẽ sử dụng mặt nạ

mạng mặc định

Sau khi cấu hình địa chỉ IP và mặt nạ mạng, sử dụng lệnh show ip để hiển thị địa

chỉ được gán cho giao diện mạng.

4. Lệnh nat

Dịch địa chỉ mạng (NAT) cho phép bạn giữ địa chỉ IP bên trong – những địa

chỉ phía sau của PIX Firewall – không được biết đối với những mạng phía ngoài.

NAT thực hiện điều này bằng cách dịch địa chỉ IP bên trong, địa chỉ mà không phải

là duy nhất sang địa chỉ IP duy nhất trước khia gói tin được đẩy ra mạng bên ngoài

nat [(if_name)] nat_id local_ip [netmask]

If_name Mô tả tên giao diện mạng bên trong, nơi mà bạn sẽ sử dụng địa

43

chỉ public

Nat_id Định danh global pool và kết hợp nó với lệnh nat tương ứng

Local_ip Địa chỉ IP được gán cho giao diện trên mạng inside

netmask

Mặt nạ mạng cho địa chỉ IP cục bộ. Bạn có thể sử dụng 0.0.0.0 để

cho phép tất cả các kết nối ra bên ngoài dịch với địa chỉ IP từ

global pool

Khi chúng ta khởi tạo cấu hình PIX Firewall, ta có thể cho phép tất cả host inside

truy cập ra kết nối bên ngoài với lệnh nat 1.0.0.0 0.0.0.0. Lệnh nat 1.0.0.0 0.0.0.0

kích hoạt NAT và cho phép tất cả các host inside truy cập ra kết nối bên ngoài.

Lệnh nat có thể chỉ định một host đơn hoặc một dải các host để tạo nhiều hơn sự

lựa chọn truy cập.

Khi một gói tin IP truyền ra mà được gửi từ một thiết bị trên mạng inside đến

PIX Firewall, địa chỉ nguồn được trích ra để so sánh với bảng dịch đang tồn tại. Nếu

địa chỉ của thiết bị không tồn tại trong bảng thì sau đó nó sẽ được dịch và mục mới

được tạo cho thiết bị đó, nó được gán địa chỉ IP public từ dải địa chỉ IP public. Sau

khi việc dịch này xảy ra thì bảng được cập nhật và dịch IP của gói tin đẩy ra ngoài..

Sau khi người sử dụng cấu hình timeout period (hoặc giá trị mặc định là 2 phút), sau

khoảng thời gian đó mà không có việc dịch gói tin cho địa chỉ IP cụ thể thì địa chỉ

public đó sẽ được giải phóng để sử dụng cho một thiết bị inside khác

5. Lệnh global

Cú pháp của lệnh global như dưới đây:

global [(if_name)] nat_id global_ip [-global_ip] [netmask global_mask] |

interface

If_nameMô tả tên giao diện mạng bên ngoài mà bạn sẽ sử dụng

địa chỉ global

Nat_idĐịnh danh global pool và kết hợp nó với lệnh nat

tương ứng với nó

Global_ip Một địa chỉ IP đơn hoặc một dãy các địa chỉ IP public

-global_ip Một dãy các địa chỉ Ip public

44

Netmask global_mask

Mặt nạ mạng cho địa chỉ global_ip. Nếu có mạng con

thì sử dụng mặt nạ mạng con (ví dụ, 255.255.255.128).

Nếu bạn chỉ định một dãy địa chỉ mà chồng chéo lên

mạng con với lệnh netmask, lệnh này sẽ không sử

dụng địa chỉ mạng hoặc địa chỉ broadcast trong dải địa

chỉ public. Ví dụ, nếu bạn sử dụng dải địa chỉ

192.150.50.20 – 192.150.50.140, địa chỉ mạng

192.150.50.128 và địa chỉ broadcast 192.150.50.127 sẽ

không bao gồm trong dải địa chỉ public

interface Chỉ định PAT sử dụng địa chỉ IP tại giao diện

Nếu lệnh nat được sử dụng, thì lệnh đi cùng với nó là lệnh global cần được

cấu hình để định nghĩa một dải địa chỉ IP được dịch.

Để xóa mục global, sử dụng lệnh no global. Ví dụ, no global (outside) 1

192.168.1.20-12.168.1.254 netmask 255.255.255.0

PIX Firewall sẽ gán địa chỉ từ dải địa chỉ bắt đầu từ địa chỉ thấp nhất tới địa

chỉ cao nhất trong dải địa chỉ được chỉ định bởi lệnh global

PIX Firewall sử dụng địa chỉ public để gán một địa chỉ ảo đến địa chỉ NAT bên

trong. Sau khi thêm, thay đổi hoặc gỡ bỏ một trạng thái global, sử dụng lệnh clear

xlate để tạo các địa chỉ IP có sẵn trong bảng dịch (translation table)

6. Lệnh route

Lệnh route định nghĩa một tuyến đường tĩnh hoặc tuyến đường mặc định cho một

interface

Cú pháp của lệnh route như dưới đây

route if_name ip_address netmask gateway_ip [metric]

If_name Mô tả tên giao diện mạng (vùng mạng) bên trong hoặc bên

ngoài

Ip_address Mô tả địa chỉ IP mạng bên trong hoặc bên ngoài. Sử dụng

0.0.0.0 để chỉ định tuyến đường mặc định. Địa chỉ 0.0.0.0 có

thể viết tắt là 0

Netmask Chỉ định mặt nạ mạng để áp dụng cho địa chỉ ip_address. Sử

45

dụng 0.0.0.0 để chỉ định tuyến đường mặc định. Mặt nạ mạng

0.0.0.0 có thể viết tắt là 0

Gateway_ip Chỉ định địa chỉ ip của router gateway (địa chỉ next hop cho

tuyến đường này)

metric Chỉ định số lượng hop đến gateway_ip. Nếu bạn không chắc

chắn thì nhập 1. Người quản trị WAN của bạn có thể hỗ trợ

thông tin này hoặc bạn có thể sử dụng lệnh traceroute để có

được số lượng hop. Mặc định là 1 nếu một metric không được

đưa ra

II. Dịch chuyển địa chỉ trong PIX Firewall

1. Tổng quan về NAT

1.1. Mô tả NAT

Dịch địa chỉ là thay thế địa chỉ thực trong một packet thành địa chỉ được ánh

xạ có khả năng định tuyến trên mạng đích. Nat gồm có 2 bước: một tiến trình dịch

địa chỉ thực thành địa chỉ ánh xạ và một tiến trình dịch ngược trở lại. PIX Firewall

sẽ dịch địa chỉ khi một luật Nat kết hợp với packet. Nếu không có sự kết hợp với

luật Nat thì tiến trình xử lý packet được tiếp tục. Ngoại lệ là khi kích hoạt Nat

control. Nat control yêu cầu các packets từ một interface có mức an ninh cao hơn

46

(inside) đến một interface có mức an ninh thấp hơn (outside) kết hợp với một luật

Nat hoặc các packets phải dừng lại.

Nat có một số lợi ích như sau:

Bạn có thể sự dụng các địa chỉ riêng trên mạng inside. Các địa chỉ này không

được định tuyến trên Internet

Nat ẩn địa chỉ thực của một host thuộc mạng inside trước các mạng khác vì

vậy các attacker không thể học được địa chỉ thực của một host inside

Có thể giải quyết vấn đề chồng chéo địa chỉ IP.

1.2. Nat control

Nat control yêu cầu các packets từ một interface có mức an ninh cao hơn (inside)

đến một interface có mức an ninh thấp hơn (outside) kết hợp với một luật Nat. Bất

cứ host nào trên mạng inside truy cập đến một host trên mạng outside đều phải được

cấu hình dịch địa chỉ.

Các interface có cùng mức an ninh thì không yêu cầu sử dụng Nat để truyền thông

với nhau. Tuy nhiên nếu bạn cấu hình dynamic Nat hoặc Pat trên các interface có

cùng mức an ninh thì tất cả các lưu lượng từ interface đến một interface có cùng

mức an ninh hoặc outside interface cần phải kết hợp với một luật Nat

47

Tương tự nếu kích hoạt outside dynamic Nat hoặc Pat thì tất cả các lưu lượng

outside cần phải kết hợp với một luật Nat khi truy cập vào mạng inside

2. Các kiểu NAT

2.1 Dynamic NAT

Dynamic Nat dịch một nhóm các địa chỉ thực thành một dải các địa chỉ được

ánh xạ và có khả năng định tuyến trên mạng đích. Các địa chỉ được ánh xạ có thể ít

hơn các địa chỉ thực. Khi một host muốn dịch địa chỉ khi truy cập vào mạng đích thì

PIX sẽ gán cho nó một địa chỉ trong dải địa chỉ được ánh xạ. Translation chỉ được

thêm vào khi host thực khởi tạo kết nối. Translation được duy trì trong suốt quá

trình kết nối. Người sử dụng không thể giữ được địa chỉ IP khi Translation time out

(hết thời gian). Người sử dụng trên mạng đích không thể khởi tạo kết nối đến host

mà sử dụng dynamic Nat thậm chí kết nối này được phép bởi access list. (chỉ có thể

khởi tạo kết nối trong suốt translation).

48

Với Dynamic Nat mà dải địa chỉ được ánh xạ có số địa chỉ ít hơn số địa chỉ thực của

mạng inside thì xảy ra tình trạng thiếu địa chỉ nếu số lưu lượng vượt qua mức mong

muốn.

2.2. PAT

PAT dịch một nhóm các địa chỉ thực thành một địa chỉ được ánh xạ. Đặc biệt, PIX

dịch địa chỉ thực và port nguồn (real socket) thành địa chỉ được ánh xạ và một port

duy nhất (mapped port) lớn hơn 1024. Mỗi một kết nối yêu cầu một translation

riêng biệt bởi vì port nguồn là khác nhau cho mỗi kết nối.

2.3. Static NAT

Static NAT tạo một translation cố định của một (hoặc nhiều) địa chỉ thực đến một

(hoặc nhiều) địa chỉ được ánh xạ. Đối với Dynamic NAT hoặc PAT thì mỗi host sẽ

sử dụng địa chỉ hoặc cổng khác nhau cho mỗi translation. Bởi vì địa chỉ được ánh

xạ là như nhau cho các kết nối liên tục và tồn tại một translation cố định do đó với

static Nat, người sử dụng ở mạng đích có thể khởi tạo một kết nối đến host được

dịch (nếu accsess list) cho phép.

2.4. Static PAT

Static PAT cũng tương tự như Static NAT, ngoại trừ chúng ta cần phải chỉ ra giao

thức (TCP hoặc UDP) và cổng cho địa chỉ thực và địa chỉ được ánh xạ.

49

3. Cấu hình Nat Control

Nat Control yêu cầu các packets truyền từ một inside interface đến outsite interface

kết hợp với một luật Nat. Để kích hoạt Nat control sử dụng lệnh sau đây:

hostname(config)# nat-control . Để disable Nat control sử dụng dạng no của lệnh

này.

4. Sử dụng Dynamic NAT và PAT

4.1. Thực hiện Dynamic NAT và PAT+ Đối với Dynamic NAT và PAT, trước hết cần cấu hình lệnh Nat để nhận diện các

địa chỉ thực của các interface cần dịch. Sau đó cấu hình lệnh Global riêng biệt chỉ

định các địa chỉ được ánh xạ. Mỗi lệnh Nat cần kết hợp với lệnh Global bởi một số

được gọi là Nat ID – được chỉ ra trong mỗi lệnh Nat và global.

50

+ Chúng ta có thể nhập lệnh Nat cho mỗi interface có cùng Nat ID. Tất cả đều sử

dụng cùng một lệnh Global có cùng Nat ID.

hostname(config)# nat (inside) 1 10.1.2.0 255.255.255.0

hostname(config)# nat (dmz) 1 10.1.1.0 255.255.255.0

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.3-209.165.201.10

+ Chúng ta cũng có thể nhập lệnh global cho mỗi interface sử dụng cùng một Nat

ID

hostname(config)# nat (inside) 1 10.1.2.0 255.255.255.0

51

hostname(config)# nat (dmz) 1 10.1.1.0 255.255.255.0

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.3-209.165.201.10

hostname(config)# global (dmz) 1 10.1.1.23

+ Nếu chúng ta sử dụng các Nat ID khác nhau, chúng ta có thể thiết lập các địa chỉ

thực khác nhau có các địa chỉ được ánh xạ khác nhau

hostname(config)# nat (inside) 1 10.1.2.0 255.255.255.0

hostname(config)# nat (inside) 2 192.168.1.0 255.255.255.0

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.3-209.165.201.10

hostname(config)# global (outside) 2 209.165.201.11

+ Chúng ta có thể nhập nhiều lệnh global cho một interface sử dụng cùng một Nat

ID. PIX Firewall sẽ sử dụng lệnh Global Dynamic Nat đầu tiên theo thứ tự chúng

được cấu hình. Sau đó mới sử dụng đến lệnh global Dynamic PAT. Chúng ta có thể

sử dụng cả hai lệnh Dynamic Nat global và Dynamic PAT global, nếu cần sử dụng

Dynamic Nat cho một ứng dụng riêng biệt nào đó và tạo ra một trạng thái dự phòng

bởi lệnh Dynamic PAT global khi lệnh Dynamic NAT global bị cạn kiệt địa chỉ.

52

hostname(config)# nat (inside) 1 10.1.2.0 255.255.255.0

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.3-209.165.201.4

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.5

+ Đối với Nat outside ta sử dụng từ khóa outside trong lệnh Nat.

hostname(config)# nat (dmz) 1 10.1.1.0 255.255.255.0 outside

hostname(config)# nat (dmz) 1 10.1.1.0 255.255.255.0

hostname(config)# static (inside,dmz) 10.1.1.5 10.1.2.27 netmask 255.255.255.255

hostname(config)# global (outside) 1 209.165.201.3-209.165.201.4

hostname(config)# global (inside) 1 10.1.2.30-1-10.1.2.40

53

4.2. Cấu hình Dynamic NAT và PAT

Cấu hình Dynamic Nat và Pat cũng tương tự nhau. Đối với Nat thì sử dụng dải địa

chỉ được ánh xạ còn Dynamic Pat thì chỉ sử dụng một địa chỉ đơn.

+ Chỉ các host được dịch mới có thể tạo một Nat session. Các địa chỉ được ánh xạ

được gán động từ dải địa chỉ được định nghĩa bởi lệnh Global

+ Chỉ các host được dịch mới có thể tạo một Nat session. Các địa chỉ được ánh xạ

được định nghĩa bởi lệnh global là như nhau cho mỗi translation còn các port thì

được gán động.

54

hostname(config)# nat (real_interface) nat_id real_ip [mask [dns] [outside] [norandomseq] [[tcp]

tcp_max_conns [emb_limit]] [udp udp_max_conns]]

hostname(config)# global (mapped_interface) nat_id {mapped_ip[-mapped_ip] | interface}

5. Sử dụng lệnh Static NAT

Với Static Nat translation luôn luôn kích hoạt bởi vì các địa chỉ được ánh xạ được

gán tĩnh từ lệnh Static

+ Không được sử dụng cùng địa chỉ thực hoặc địa chỉ được ánh xạ trong nhiều lệnh

static giữa 2 interface cùng nhau. Không được sử dụng một địa chỉ được ánh xạ

trong lệnh static mà nó đã được định nghĩa trong lệnh global đối với cùng interface

được ánh xạ

+ Nếu gỡ lệnh static thì các kết nối đang tồn tại sử dụng translation này sẽ không bị

ảnh hưởng nếu sử dụng lệnh clear xlate. Hãy sử dụng lệnh Clear local – host.

Để cấu hình Static NAT sử dụng một trong hai lệnh sau:

Đối với policy Static Nat, nhập lệnh sau;

hostname(config)# static (real_interface,mapped_interface) {mapped_ip | interface} access-

list acl_name [dns] [norandomseq] [[tcp] tcp_max_conns [emb_limit]] [udp

udp_max_conns]

Tạo access list sử dụng lệnh access – list. Lệnh access – list này chỉ bao gồm

các ACEs permit. Subnet mask nguồn được sử dụng trong access list cũng được

sử dụng cho địa chỉ được ánh xạ. Chúng ta cũng có thể chỉ định port thực và

port nguồn trong access list sẻ dụng toán tử eq.

Đối với regular Static Nat, nhập lệnh sau:

hostname(config)# static (real_interface,mapped_interface) {mapped_ip | interface} real_ip

[netmask mask] [dns] [norandomseq] [[tcp] tcp_max_conns [emb_limit]] [udp

udp_max_conns]

55

6. Sử dụng Static PAT

Static PAT sẽ dịch địa chỉ thực thành một địa chỉ IP được ánh xạ cũng như

port thực thành port được ánh xạ. Thông thường thì PAT dịch port thực thành một

port được ánh xạ nhưng chúng ta cũng có thể chọn dịch một port thực thành một

port như thế (cùng chỉ số port).

Để cấu hình Static NAT sử dụng một trong hai lệnh sau:

Đối với policy Static PAT, nhập lệnh sau;

hostname(config)# static (real_interface,mapped_interface) {tcp | udp} {mapped_ip |

interface} mapped_port access-list acl_name [dns] [norandomseq] [[tcp] tcp_max_conns

[emb_limit]] [udp udp_max_conns]

Tạo access list sử dụng lệnh access – list. Lệnh access – list này chỉ bao gồm

các ACEs permit. Subnet mask nguồn được sử dụng trong access list cũng được

sử dụng cho địa chỉ được ánh xạ. Chúng ta cũng có thể chỉ định port thực và

port nguồn trong access list sẻ dụng toán tử eq.

Đối với regular Static PAT, nhập lệnh sau:

hostname(config)# static (real_interface,mapped_interface) {tcp | udp} {mapped_ip |

interface} mapped_port real_ip real_port [netmask mask] [dns] [norandomseq] [[tcp]

tcp_max_conns [emb_limit]] [udp udp_max_conns]

III. ACCESS LIST

1. Tổng quan về access list

+ Acess list được tạo nên từ một hoặc nhiều Access Control Entries (ACEs). Một

ACE là một mục trong một access list mà nó tạo nên một luật permit hoặc deny, áp

dụng cho một giao thức, một địa chỉ IP nguồn và đích hoặc một mạng và tùy chọn

các port nguồn, port đích.

56

+ Một số kiểu access list: Standard, Extended, Ethertype, Webtype.

1.1. Thứ tự các ACE

Một access list được tạo nên từ một hoặc nhiều Access Control Entries (ACEs). Tùy

thuộc vào kiểu access list chúng ta có thể chỉ định địa chỉ nguồn và đích, các giao

thức, các port (TCP hoặc UDP), kiểu ICMP (đối với ICMP) hoặc Ethertype.

Thứ tự các access list là rất quan trọng. Khi PIX firewall quyết định nơi sẽ đẩy hoặc

hủy gói tin. PIX sẽ kiểm tra các gói tin vi phạm luật trong mỗi ACE theo thứ tự

trong toàn bộ danh sách. Ví dụ, nếu chúng ta tạo một ACE cho phép tất cả các lưu

lượng đi qua tại điểm bắt đầu của access list thì sẽ không có một trạng thái nào được

kiểm tra sau đó. Có thể disable một ACE bằng cách chỉ định từ khóa inactive trong

lệnh access – list.

1.2. Access Control Implicit Deny

Access list có một implicit deny tại điểm cuối cùng của danh sách, vì vậy trừ khi

bạn permit nó nếu không lưu lượng không thể đi qua. Ví dụ nếu ta muốn tất cả các

lưu lượng của một mạng được đi qua PIX, ngoại trừ một địa chỉ đặc biệt thì cần phải

deny địa chỉ đặc biệt sau đó permit tất cả các địa chỉ khác.

1.3. Địa chỉ IP được sử dụng cho access list khi sử dụng NAT

Khi sử dụng Nat, địa chỉ IP bạn chỉ định cho một access list phụ thuộc vào

interface mà access list đó được gắn vào. Cần sử dụng địa chỉ thích hợp trên mạng

được kết nối đến interface. Nguyên tắc này áp dụng cho cả 2 access list inbound và

outbound: hướng không quyết định mà chỉ interface mới quyết định địa chỉ được sử

dụng.

57

+ Nat được sử dụng cho địa chỉ nguồn

hostname(config)# access-list INSIDE extended permit ip 10.1.1.0 255.255.255.0 host

209.165.200.225

hostname(config)# access-group INSIDE in interface inside

+ Nat được sử dụng cho địa chỉ đích

hostname(config)# access-list OUTSIDE extended permit ip host 209.165.200.225 host

209.165.201.5

hostname(config)# access-group OUTSIDE in interface outside

58

+ Nat được sử dụng cho địa chỉ IP nguồn và đích

hostname(config)# access-list INSIDE extended permit ip 10.1.1.0 255.255.255.0 host 10.1.1.56

hostname(config)# access-group INSIDE in interface inside

2. Cấu hình access list

2.1. Câu lệnh access – list.

Lệnh access –list cho phép kích hoạt một việc chỉ định một địa chỉ IP là permited

hoặc denied việc truy cập đến một giao thức hoặc port. Mặc định tất cả các truy cập

trong một access list là bị cấm. Chúng ta cần permited nó.

Lệnh show access – list liệt kê các trạng thái trong cấu hình access list

59

Lệnh clear access – list sẽ xóa access list trong cấu hình PIX Firewall, nếu ta đưa ra

acl_id thì chỉ xóa các ACL tương ứng.

+ acl_ID: tên của một ACL, có thể dùng tên hoặc số

+ deny: cấm truy cập

+ permit: cho phép truy cập

+ Protocol: tên hoặc số của một giao thức TCP, nó có thể là một từ khóa icmp, ip,

tcp hoặc udp, cũng có thể là một số nằm trong dải từ 1 đến 254

+ source_addr: địa chỉ nguồn

+ source_mask: subnet mask nguồn

+ operator: các toán tử như ep, neq, lt, gt…

+ port: chỉ ra chỉ số port

+ destination_addr: địa chỉ đích

+ destination_mask: subnet mask đích

2.2. Câu lệnh access – group

Lệnh access-group acl_ID in interface interface_name

Gán một ACL đến một interface

no access-group acl_ID in interface interface_name

Hủy gán một ACL đến một interface

show access-group acl_ID in interface interface_name

Hiển thị việc gán ACL hiện tại đến một interface

clear access-group

Xóa lệnh access – group

60

CHƯƠNG 4

THIẾT KỆ MẠNG AN TOÀN CHO TRƯỜNG

CAO ĐẲNG CƠ KHÍ LUYỆN KIM SỬ DỤNG PIX FIREWALL

I. Khảo sát hệ thống mạng hiện tại và các yêu cầu cần nâng cấp.

1. Hiện trạng hệ thống

Qua quá trình khảo sát hiện trạng hệ thống mạng của Trường Cao đẳng cơ

khí luyện kim, cho thấy đây là một hệ thống còn hết sức đơn giản, có thể được mô

hình hóa như sau:

* Đường truyền của hệ thống

+ Đường truyền Internet: hệ thống hiện tại chỉ có duy nhất một đường truyền

Internet ADSL tốc độ 2Mbps của VNPT

+ Mạng nội bộ: Hệ thống mạng LAN nối các tòa nhà, các phòng ban với nhau sử

dụng cáp UTP 4 pair

61

* Các dịch vụ cung cấp:

Hiện tại hệ thống mạng của trường chỉ dùng để trao đổi thông tin giữa các máy

trong LAN và truy cập khai thác Internet, chưa cung cấp bất kỳ dịch vụ nào khác.

* Các thiết bị chính

Switch Catalyst 2950

Switch planet FNSW – 1601

Modem ADSL

Các máy trạm tại các văn phòng

2. Đánh giá hiệu năng và mức an toàn của hệ thống

* Hiệu năng của hệ thống

Hiện tại hệ thống chỉ sử dụng các Hub để phân chia lưu lượng mạng, các

thiết bị này có nhược điểm là không phân chia các miền đụng độ. Do đó khi một

máy gửi tín hiệu đi thì tất cả các máy khác trong cùng miền đụng độ sẽ nhận được

lưu lượng đó. Vì vậy một lượng lớn lưu lượng chạy trong hệ thống mạng là lưu

lượng vô ích. Nó làm giảm đáng kể hiệu năng của hệ thống mạng. Trong tương lai

nếu mở rộng hệ thống mạng hơn nữa thì nguy cơ hệ thống bị tê liệt có thể xảy ra.

Ngoài ra hệ thống mới chỉ dùng một modem ADSL cho việc truy cập mạng.

Điều này chưa thực sự làm cho hệ thống mạng ổn định - không bị rớt mạng.

* Độ an toàn của hệ thống

Nguy cơ bị mất mát dữ liệu

Hiện nay, đối với hệ thống mạng hiện tại, nguy cơ bị mất mát dữ liệu là rất lớn.

Nguy cơ này có thể đến từ hai hướng: bên ngoài Internet và ngay nội bộ hệ thống

mạng của trường.

Nguy cơ mất mát thông tin từ ngoài Internet: Mạng của trường đã kết

nối đến Internet, nhưng không có một thiết bị và chương trình bảo mật

nào bảo vệ hệ thống khỏi các nguy cơ xâm nhập từ bên ngoài vào.

Những attacker có thể sử dụng virus dưới dạng trojan để truy cập vào

hệ thống ăn cắp hoặc phá hoại thông tin.

Nguy cơ mất mát thông tin từ bên trong hệ thống: Với các switch hiện

tại, những người trong hệ thống mạng có thể dễ dàng dùng các

62

chương trình nghe lén (sniffer như Cain & Able) để lấy cắp các thông

tin được truyền đi trong mạng (user name và password).

Bị tấn công

Các hệ thống có kết nối Internet thường hay bị tấn công bởi các tin tặc. Nguy cơ

tấn công cũng có thể xảy ra từ chính bên trong mạng, nếu một máy tính trong mạng

bị nhiễm virus có khả năng tấn công mạng hoặc chạy các chương trình tấn công

mạng thì có thể làm cho hệ thống mạng hoàn toàn tê liệt, không thể truy cập được

Internet. Hoặc việc tấn công do chính một thành viên nội bộ hệ thống.

3. Các yêu cầu nâng cấp hệ thống mạng hiện tại của trường

Qua phân tích cho thấy hệ thống mạng hiện tại của Trường Cao đẳng cơ khí

luyện kim có hiệu năng thấp và có rất nhiều nguy cơ về an ninh mạng. Ngoài ra nhà

trường muốn xây dựng thêm các server để cung cấp dịch vụ mail server và web

server cho toàn bộ nhân viên của trường. Lãnh đạo nhà trường đã quyết định nâng

cấp toàn bộ hệ thống mạng nhằm khắc phục các vấn đề về hiệu năng hệ thống, độ

an toàn của hệ thống và đảm bảo cung cấp các dịch vụ đã được đề ra.

63

II. Thiết kế hệ thống mạng sử dụng thiết bị PIX firewall.

1. Sơ đồ thiết kế hệ thống mới.

Xây dựng các web server, mail server, sử dụng thêm 1 đường ADSL cho

việc truy cập Internet, 1 đường lease line dành riêng cho các server, thay thế các

hub bằng các Switch 2960 để nâng cao hiệu năng của hệ thống. Đặc biệt là sử dụng

thiết bị PIX firewall để nâng cao mức độ an toàn cho hệ thống mạng. Mô hình mạng

của trường sẽ được thiết kế như sau:

Hệ thống mạng theo mô hình trên có các đặc điểm như sau:

* Xây dựng các Server triển khai các dịch vụ web server và mail server đáp ứng yêu

cầu đề ra ban đầu.

* Sử dụng thêm một đường ADSL 2Mbps cho việc truy cập Internet của người

dùng. Như vậy hệ thống bây giờ có 2 đường ADSL chạy qua một thiết bị cân bằng

tải Draytek V2930. Điều này sẽ cải thiện lớn tốc độ truy cập Internet của người

dùng, đặc biệt tăng tính ổn định của mạng Internet, không xảy ra tình trạng bị rớt

mạng.

64

* Sử dụng một đường lease line 384Kbps dành riêng cho các Server đảm bảo đường

truyền cho các Server được ổn định.

* Sử dụng switch Cisco để chia mạng LAN ảo - VLAN: Các Hub nối các phòng ban

sẽ được thay thế bằng switch với khả năng chia VLAN, các phòng ban sẽ được chia

vào các VLAN. Mục đích là hạn chế sự broadcast thông tin lên toàn mạng làm tắc

nghẽn đường truyền, nâng cao hiệu suất mạng, mặt khác giúp dễ dàng quản lý, áp

dụng được các chính sách khác nhau đối với từng phòng ban cũng như nhanh chóng

khắc phục các sự cố khi xảy ra.

* Sử dụng Firewall cứng (Cisco PIX Firewall) để bảo vệ hệ thống server và mạng

nội bộ của Trường, Firewall sẽ chia hệ thống mạng ra làm 3 vùng có mức độ ưu tiên

bảo mật khác nhau

Outside: đây là vùng Internet, có mức độ ưu tiên bảo mật thấp nhất

DMZ: vùng đặt các máy chủ, các máy chủ có khả năng truy cập ra vùng

Outside

Inside: mạng nội bộ của khoa, đây là vùng có mức độ ưu tiên bảo vệ cao

nhất, các máy trong vùng inside có khả năng truy cập ra outside và DMZ.

Ước tính giá thành cho việc nâng cấp toàn bộ hệ thống:

Hệ thống mạng sau khi xây dựng vẫn giữ lại các máy trạm, 1 switch 2960, hệ thống

cáp UTP và một modem ADSL

Hệ thống mới cần mua thêm các thiết bị mới với giá cả và chi phí cấu hình ước tính

như sau:(giá cả chỉ mang tính chất tham khảo tại thời điểm khảo sát)

+ 2 CISCO1841 Modular Router w/2xFE, 2 WAN slots, 32 FL/128 DR giá 950 x 2

= 1900 USD

+ Thiết bị cân bằng tải Vigor 2910 giá 95 USD

+ Modem ADSL giá 20 USD

+ PIX 515 giá 980 USD

+ Modem lease line SGHDSL DATACRAFT 560 NTU giá 180 USD

+ 4 Switch 2960 giá 600 x 4 = 2400 USD

+ 3 máy IBM SERVER x3200 - M2 giá 850 USD x 3 = 2550 USD

+ Chi phí thiết kế website, cấu hình server giá 800 USD

+ Chi phí cấu hình các thiết bị cisco: pix, switch, router giá 750 USD

65

Như vậy tổng chi phí ước tính nâng cấp toàn bộ hệ thống vào khoảng 9.675 USD

Ngoài ra trường còn phải chi trả tiền thuê đường ADSL và lease line hàng tháng.

2. Cấp phát địa chỉ

Sau khi chia mỗi văn phòng là một VLAN, có sơ đồ VLAN như sau:

Gán VLAN

VLAN_ID Tên VLAN Mô tả1 VLAN 1 Không dùng2 VLAN 2 VLAN Tài chính - Kế toán3 VLAN 3 VLAN Công đoàn4 VLAN 4 VLAN Quản lý sinh viên5 VLAN 5 VLAN Quan hệ QT6 VLAN 6 VLAN Văn phòng khoa7 VLAN 7 VLAN Đào tạo99 VLAN 99 VLAN quản lý

.3

.4 .5

118.71.120.11

Fa0/0

.1

.2118.71.120.10

192.168.128.0 /24

66

Gán địa chỉ IP

* PIX firewall

Interface Name Security Level

IP Address Subnet

Ethernet 0 Inside 100 192.168.128.1 255.255.255.248

Ethernet 1 DMZ 50 192.168.128.2 255.255.255.252

Ethernet 2 Outside 0 118.71.120.10 255.255.255.0

* Router Cisco 1841

Interface IP Address Subnet Mô tả

Fa0/0 118.71.120.11 255.255.255.0Nối với PIX

Firewall

Fa0/1Địa chỉ này do

ISP cấpNối với lease

line

* Các server

STT Dịch vụ Inside Local IP

1Email, DNS

192.168.128.3

2 Web 192.168.128.4

3ISA

Server192.168.128.5 và

192.168.128.6* Các host inside

VLAN ID

Tên VLAN

Dải địa chỉ IPSubnet mask

2 VLAN2 192.168.2.1 – 192.168.2.254 /24

3 VLAN3 192.168.3.1 – 192.168.3.254 /24

4 VLAN4 192.168.4.1 – 192.168.4.254 /24

5 VLAN5 192.168.5.1 – 192.168.5.254 /24

6 VLAN6 192.168.6.1 – 192.168.6.254 /24

7 VLAN7 192.168.7.1 – 192.168.7.254 /24

67

* Cấu hình địa chỉ IP các máy trạm

Địa chỉ IP: 192.168.x.y

Subnet mask: /24

Gateway: 192.168.x.1

DNS: 192.168.128.3

Với x là số VLAN tương ứng, y là số thứ tự máy trong VLAN đó (y chạy từ 1-254)

3. Cấu hình mô phỏng hệ thống

3.1. Các phần mềm được sử dụng cho cấu hình mô phỏng

3.1.1. GNS3

Phần mềm GNS3 – một phần mềm giả lập mạng có giao diện dạng đồ họa.

GNS3 là một phần mềm giả lập mạng dạng đồ họa, nó cho phép mô phỏng với các

mạng phức tạp, nó sử dụng hệ điều hành mạng Cisco. GNS3 cho phép chúng ta

chạy một Cisco IOS trong một môi trường ảo trên máy tính cá nhân.

GNS3 chạy các IOS thật của các thiết bị như PIX, router…trong đồ án này sử dụng

các IOS pix722_2.bin và C2691-IS.BIN. Vì các phần mềm này hỗ trợ IOS thật nên

rất tốn CPU của máy tính. Do đó sử dụng thêm phần mềm BES 1.2.2 để hạn chế

CPU.

3.1.2. VMWare Workstation

GNS3 không đưa ra thiết bị PC mà đưa ra một thành phần gọi là cloud dùng

để kết nối đến PC của một hãng thứ 3 như vpcs, VMWare…Trong đồ án này sử

68

dụng phần mềm VMWare để mô phỏng cho các máy tính cá nhân của mạng nội bộ,

user bên ngoài Internet và Server thuộc vùng DMZ.

* Chức năng các thành phần trong mô hình

+ Web server: Là một máy VMWare cài hệ điều hành Windows Server 2003. Trên

máy vmware này được cấu hình dịch vụ web server để triển khai public website

http://www.cdluyenkim.com. Các user thuộc mạng nội bộ của trường (inside zone)

và các user bên ngoài Internet đều có thể truy cập được website này. Ngoài ra server

này còn triển khai DNS để ánh xạ tên website sang địa chỉ IP của web server.

+ Host inside: Là một máy VMWare cài đặt hệ điều hành Windows XP được cấu

hình địa chỉ gateway là địa chỉ e0 của PIX firewall, DNS trỏ đến địa chỉ IP của web

server

+ Host outside: Là một máy VMWare cài đặt hệ điều hành Windows server 2003,

dùng để kiểm tra kết nối đến web sever.

+ PIX Firewall: Được chạy IOS thật pix722_2.bin

3.1.3. Packet tracer 5.0

Các host thuộc vùng inside sử dụng phần mềm packet tracer để chia thành các

VLAN khác nhau và cấu hình định tuyến giữa các VLAN đó.

69

3.2. Thiết lập cấu hình cho hệ thống mạng

* Cấu hình chia VLAN

Final Configurations* routerCurrent configuration : 1085 bytes!version 12.4no service password-encryption!hostname Router!!!!!ip ssh version 1!!interface FastEthernet0/0 no ip address duplex auto speed auto!interface FastEthernet0/0.1 encapsulation dot1Q 1 native ip address 192.168.1.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.2 encapsulation dot1Q 2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.3 encapsulation dot1Q 3 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.4 encapsulation dot1Q 4 ip address 192.168.4.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.5 encapsulation dot1Q 5 ip address 192.168.5.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.6 encapsulation dot1Q 6 ip address 192.168.6.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.7 encapsulation dot1Q 7

70

ip address 192.168.7.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/0.99 encapsulation dot1Q 99 ip address 192.168.99.1 255.255.255.0!interface FastEthernet0/1 no ip address duplex auto speed auto shutdown!interface Vlan1 no ip address shutdown!ip classless!!!!!line con 0line vty 0 4 login!!End

* Switch S1Current configuration : 1346 bytes!version 12.2no service password-encryption!hostname S1!!!interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 2 switchport mode access!interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 7 switchport mode access!interface FastEthernet0/3 switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk

71

interface range FastEthernet0/4 - 24 shutdown!interface GigabitEthernet1/1!interface GigabitEthernet1/2!interface Vlan1 no ip address shutdown!interface Vlan99 ip address 192.168.99.11 255.255.255.0!line con 0!line vty 0 4 loginline vty 5 15 login!!End

* Switch S2Current configuration : 1346 bytes!version 12.2no service password-encryption!hostname S2!!!interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 3 switchport mode access!interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 6 switchport mode access!interface FastEthernet0/3 switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk!interface range FastEthernet0/4 - 24!interface GigabitEthernet1/1!

72

interface GigabitEthernet1/2!interface Vlan1 no ip address shutdown!interface Vlan99 ip address 192.168.99.12 255.255.255.0!line con 0!line vty 0 4 loginline vty 5 15 login!!End

* Switch S3Building configuration...

Current configuration : 1379 bytes!version 12.2no service password-encryption!hostname S3!!!interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 3 switchport mode access!interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 4 switchport mode access!interface FastEthernet0/3 switchport trunk native vlan 99 switchport trunk allowed vlan 4 switchport mode trunk!interface range FastEthernet0/4 – 24shutdown!interface GigabitEthernet1/1!interface GigabitEthernet1/2

73

!interface Vlan1 no ip address shutdown!interface Vlan99 ip address 192.168.99.13 255.255.255.0!line con 0!line vty 0 4 loginline vty 5 15 login!!End

* Switch S4Current configuration : 1538 bytes!version 12.2no service password-encryption!hostname S4!no ip domain-lookup!!interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 5 switchport mode access!interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 6 switchport mode access!interface FastEthernet0/3 switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk!interface FastEthernet0/4 switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk!interface FastEthernet0/5 switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk!interface FastEthernet0/6

74

switchport trunk native vlan 99 switchport mode trunk!interface range FastEthernet0/7 - 24 shutdown!interface GigabitEthernet1/1!interface GigabitEthernet1/2!interface Vlan1 no ip address shutdown!interface Vlan99 ip address 192.168.99.14 255.255.255.0!ip default-gateway 192.168.99.1!line con 0!line vty 0 4 loginline vty 5 15 login!!End

* Cấu hình trên PIX firewall

PIX Version 7.2(2)!hostname pixfirewallenable password 8Ry2YjIyt7RRXU24 encryptednames!interface Ethernet0 nameif inside security-level 100 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0!interface Ethernet1 nameif dmz security-level 50 ip address 192.168.128.2 255.255.255.0!interface Ethernet2 nameif outside security-level 0

75

ip address 118.71.120.1 255.255.255.0!interface Ethernet3 shutdown no nameif no security-level no ip address!interface Ethernet4 shutdown no nameif no security-level no ip address!passwd 2KFQnbNIdI.2KYOU encryptedftp mode passiveaccess-list aclout extended permit tcp any host 118.71.120.12 eq 80access-list aclout extended permit icmp any anypager lines 24mtu outside 1500mtu inside 1500mtu dmz 1500icmp unreachable rate-limit 1 burst-size 1no asdm history enablearp timeout 14400nat-controlglobal (dmz) 1 118.71.120.14 netmask 255.255.255.0global (outside) 1 118.71.120.13 netmask 255.255.255.0global (outside) 2 118.71.120.15 netmask 255.255.255.0nat (inside) 1 0 0 0 0 0 0 0 0nat (dmz) 2 192.168.128.0 255.255.255.0static (dmz,outside) 118.71.120.12 192.168.128.2 netmask 0 0access-group aclout in interface dmzaccess-group aclout in interface outsidetimeout xlate 3:00:00timeout conn 1:00:00 half-closed 0:10:00 udp 0:02:00 icmp 0:00:02timeout sunrpc 0:10:00 h323 0:05:00 h225 1:00:00 mgcp 0:05:00 mgcp-pat 0:05:00timeout sip 0:30:00 sip_media 0:02:00 sip-invite 0:03:00 sip-disconnect 0:02:00timeout uauth 0:05:00 absoluteno snmp-server locationno snmp-server contactsnmp-server enable traps snmp authentication linkup linkdown coldstarttelnet timeout 5ssh timeout 5console timeout 0prompt hostname contextCryptochecksum:225c6b16b78cabaa953f1b210a6844a5: end

76

4. Kiểm tra cấu hình

Các host inside được chia thành các VLAN và có thể truyền thông được với nhau

Một user bên ngoài Internet hoặc user bên trong mạng nội bộ của trường đều có thể

truy cập được website đặt trên máy chủ thuộc vùng DMZ.

Một user thuộc vùng inside hoặc vùng dmz có thể đi ra bên ngoài Internet

77

Một user thuộc vùng inside có thể truy cập vào vùng DMZ

Một user bên ngoài Internet không thể truy cập vào được bên trong vùng inside

hoặc DMZ

Như vậy sau khi sử dụng PIX, các user bên trong mạng nội bộ có thể truy cập vào

vùng DMZ và truy cập ra ngoài Internet. Ngược lại bên ngoài Internet không thể

truy cập vào mạng nội bộ hoặc khu vực chứa server của trường.

78

KẾT LUẬN

Các giao dịch của Việt Nam và trên thế giới hiện tại và tương lai đa số diễn

ra trên mạng. Do đó mà việc bảo mật thông tin là vô cùng quan trọng. Tìm hiểu về

an ninh mạng và các phương thức đảm bảo an toàn cho hệ thống mạng là một đề tài

có tính chất thực tế và khá mới mẻ đối với sinh viên.

Đồ án “Thiết kế mạng an toàn sử dụng PIX firewall cho trường Cao

đẳng cơ khí luyện kim” nhằm nghiên cứu tìm hiểu các vấn đề cơ bản cũng như

hiểu biết về tầm quan trọng của an ninh mạng. Đề tài tập trung tìm hiểu các đặc

trưng của PIX Firewall – một giải pháp an ninh phần cứng của Cisco và áp dụng

vào mô hình mạng của trường Cao đẳng cơ khí luyện kim.

Sức mạnh bảo mật của Cisco PIX Firewall mang lại cho hệ thống mạng là rất

lớn. Tuy nhiên do lượng thời gian có hạn nên việc tiếp cận một công nghệ firewall

còn khá mới mẻ sẽ khó tránh khỏi những hạn chế. Em xin tiếp nhận các ý kiến đóng

góp của thầy cô, bạn bè để hoàn thiện kiến thức cho bản thân.

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Bùi Thị Mai Hoa đã tận tình hướng dẫn

em hoàn thành đồ án này.

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2009

79

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Cisco Secure PIX Firewall Advanced - CSPFA Student Guide V3.2 - Cisco

system, Inc. 170 Web Tasman Drive, San Jose, CA 951347-106 USA.

[2] Cisco Security Appliance Command Line Configuration Guide For the Cisco

ASA 5500 Series and Cisco PIX 500 Series Software - Version 7.2 Customer

[3] http://www.cisco.com

[4] http://www.gns3.net

[5] http://www.vmware.com

80