CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ FIREWALL 1. Firewall là gì ? Thuật ngữ Firewall có nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn, hạn chế hoả hoạn. Trong công nghệ mạng thông tin, Firewall là một kỹ thuật được tích hợp vào hệ thống mạng để chống sự truy cập trái phép, nhằm bảo vệ các nguồn thông tin nội bộ và hạn chế sự xâm nhập không mong muốn vào hệ thống Thông thường Firewall được đặt giữa mạng bên trong (Intranet) của một công ty, tổ chức, ngành hay một quốc gia, và Internet. Vai trò chính là bảo mật thông tin, ngăn chặn sự truy nhập không mong muốn từ bên ngoài (Internet) và cấm truy nhập từ bên trong (Intranet) tới một số địa chỉ nhất định trên Internet.
Phân loại firewall Firewall được chia làm 2 loại, gồm Firewall cứng và Firewall mềm: Firewall cứng: Là những firewall được tích hợp trên Router. Đặc điểm của Firewall cứng: Không được linh hoạt như Firewall mềm: Không thể thêm chức năng, thêm quy tắc như firewall mềm Firewall cứng hoạt động ở tầng thấp hơn Firewall mềm (Tầng Network và tầng Transport) Firewall cứng không thể kiểm tra được nột dung của gói tin. Ví dụ Firewall cứng: NAT (Network Address Translate). Firewall mềm: Là những Firewall được cài đặt trên Server.
Đặc điểm của Firewall mềm: Tính linh hoạt cao: Có thể thêm, bớt các quy tắc, các chức năng. Firewall mềm hoạt động ở tầng cao hơn Firewall cứng (tầng ứng dụng) Firewal mềm có thể kiểm tra được nội dung của gói tin (thông qua các từ khóa). Ví dụ về Firewall mềm: Zone Alarm, Microsoft ISA Server 2006, Norton Firewall… 3. Chức năng chính: Chức năng chính của Firewall là kiểm soát luồng thông tin từ giữa Intranet và Internet.
Thiết lập cơ chế điều khiển dòng thông tin giữa mạng bên trong (Intranet) và mạng Internet. Cho phép hoặc cấm những dịch vụ truy nhập ra ngoài (từ Intranet ra Internet). Cho phép hoặc cấm những dịch vụ phép truy nhập vào trong (từ Internet GVGD: NGUYỄN DUY SVTH: LÊ THÁI GIANG ĐĂNG QUỐC QUÂN NGUYỄN ANH DŨNG NGUYỄN TRIỀU TIÊN 4 vào Intranet). Theo dõi luồng dữ liệu mạng giữa Internet và Intranet.
Kiểm soát địa chỉ truy nhập, cấm địa chỉ truy nhập. Kiểm soát người sử dụng và việc truy nhập của người sử dụng. Kiểm soát nội dung thông tin thông tin lưu chuyển trên mạng. Cấu trúc firewall FireWall bao gồm : Một hoặc nhiều hệ thống máy chủ kết nối với các bộ định tuyến (router) hoặc có chức năng router.
Các phần mềm quản lý an ninh chạy trên hệ thống máy chủ. Thông thường là các hệ quản trị xác thực (Authentication), cấp quyền (Authorization) và kế toán (Accounting). Các thành phần của FireWall Một FireWall bao gồm một hay nhiều thành phần sau: Bộ lọc packet (packet- filtering router); Cổng ứng dụng (Application-level gateway hay proxy server); Cổng mạch (Circuite level gateway). Bộ lọc paket (Paket filtering router) Nguyên lý : Khi nói đến việc lưu thông dữ liệu giữa các mạng với nhau thông qua Firewall thì điều đó có nghĩa rằng Firewall hoạt động chặt chẽ với giao thức TCP/IP.
Vì giao thức này làm việc theo thuật toán chia nhỏ các dữ liệu nhận được GVGD: NGUYỄN DUY SVTH: LÊ THÁI GIANG ĐĂNG QUỐC QUÂN NGUYỄN ANH DŨNG NGUYỄN TRIỀU TIÊN 5 từ các ứng dụng trên mạng chạy trên các giao thức (Telnet, SMTP, DNS, SMNP, NFS…) thành các gói dữ liệu (data pakets) rồi gán cho các paket này những địa chỉ để có thể nhận dạng, tái lập lại ở đích cần gửi đến, do đó các loại Firewall cũng liên quan rất nhiều đến các packet và những con số địa chỉ của chúng. Bộ lọc packet cho phép hay từ chối mỗi packet mà nó nhận được. Nó kiểm tra toàn bộ đoạn dữ liệu để quyết định xem đoạn dữ liệu đó có thoả mãn một trong số các luật lệ của lọc packet hay không. Các luật lệ lọc packet này là dựa trên các thông tin ở đầu mỗi packet (packet header), dùng để cho phép truyền các packet đó ở trên mạng.
• Địa chỉ IP nơi xuất phát ( IP Source address) • Địa chỉ IP nơi nhận (IP Destination address) • Những thủ tục truyền tin (TCP, UDP, ICMP, IP tunnel) • Cổng TCP/UDP nơi xuất phát (TCP/UDP source port) • Cổng TCP/UDP nơi nhận (TCP/UDP destination port) • Dạng thông báo ICMP ( ICMP message type) • Giao diện packet đến ( incomming interface of packet) • Giao diện packet đi ( outcomming interface of packet) Nếu luật lệ lọc packet được thoả mãn thì packet được chuyển qua firewall. Nếu không packet sẽ bị bỏ đi. Nhờ vậy mà Firewall có thể ngăn cản được các kết nối vào các máy chủ hoặc mạng nào đó được xác định, hoặc khoá việc truy cập vào hệ thống mạng nội bộ từ những địa chỉ không cho phép. Hơn nữa, việc kiểm soát các cổng làm cho Firewall có khả năng chỉ cho phép một số loại kết nối nhất định vào các loại máy chủ nào đó, hoặc chỉ có những dịch vụ nào đó (Telnet, SMTP, FTP.) được phép mới chạy được trên hệ thống mạng cục bộ.
Ưu điểm: Đa số các hệ thống firewall đều sử dụng bộ lọc packet. Một trong những ưu điểm của phương pháp dùng bộ lọc packet là chi phí thấp vì cơ chế lọc packet đã đợc bao gồm trong mỗi phần mềm router. Ngoài ra, bộ lọc packet là trong suốt đối với người sử dụng và các ứng dụng. Những hạn chế của firewall Firewall không đủ thông minh như con người để có thể đọc hiểu từng loại thông tin và phân tích nội dung tốt hay xấu của nó.
Firewall chỉ có thể ngăn chặn sự xâm nhập của những nguồn thông tin không mong muốn nhưng phải xác định rõ các thông số địa chỉ. Firewall không thể ngăn chặn một cuộc tấn công nếu cuộc tấn công này không “đi qua” nó. Một cách cụ thể, firewall không thể chống lại một cuộc tấn công từ một đờng dial-up, hoặc sự dò rỉ thông tin do dữ liệu bị sao chép bất hợp pháp lên đĩa mềm. Firewall cũng không thể chống lại các cuộc tấn công bằng dữ liệu (data- drivent attack).
Khi có một số chương trình được chuyển theo thư điện tử, vượt qua firewall vào trong mạng được bảo vệ và bắt đầu hoạt động ở đây. Firewall không thể làm nhiệm vụ và quét virus trên các dữ liệu được chuyển qua nó, do tốc độ làm việc, sự xuất hiện liên tục của các virus mới và do có rất nhiều cách để mã hóa dữ liệu, thoát khỏi khả năng kiểm soát của firewall. Tuy nhiên, Firewall vẫn là giải pháp hữu hiệu được áp dụng rộng rãi. GVGD: NGUYỄN DUY SVTH: LÊ THÁI GIANG ĐĂNG QUỐC QUÂN NGUYỄN ANH DŨNG NGUYỄN TRIỀU TIÊN 6 CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU ISA SERVER 2006 1.
Microsoft ISA Server 2006 là gì ? Microsoft ISA Server 2006 là phần mềm, được tạo ra nhằm bảo vệ hệ thống mạng nội bộ trước sự tấn công từ Internet, đồng thời giúp cho người sử dụng trong mạng nội bộ truy cập các ứng dụng và dữ liệu một cách an toàn. Các phiên bản của ISA Server 2006 ISA Server 2006 có hai phiên bản: Standard và Enterprise. Trong đó phiên bản Standard được thiết kế cho những người dùng cần bảo vệ hệ thống mạng nhỏ với chỉ một firewall. Cao cấp hơn, phiên bản Enterprise được thiết kế cho những hệ thống mạng trung tâm trở lên với một hay vài nhóm firewall.
So sánh giữa 2 phiên bản :Standard Editionvà Enterprise Edition - Về cơ bản thì bản Standard và bản Enterprise có các chức năng tương đương nhau. - Bản Enterprise có hỗ trợ thêm 3 tính năng sau không có trong bản Standard: + Centralized storage of configuration data: Trong khi bản Standard lưu thông tin về cấu hình (configuration information -> conf info) trong registry trên chính máy cài ISA thì bản Enterprise lưu conf info của nó trên một thư mục (directory) riêng biệt. Khi bạn cài bản Enterprise bạn phải chỉ ra một hay nhiều máy đóng vai trò là máy lưu cấu hình (Configuration storage server). Các storage server này sử dụng ADAM (Active Directory Application Data) để lưu trữ cấu hình của tất cả các ISA trong tổ chức.
ADAM có thể cùng lúc cài đặt trên nhiều máy, nên bạn có thể có nhiều storage server. Dữ liệu trên các storage server này sẽ tự nhân bản (replicate) cho nhau theo chu kỳ. Nhờ đó hỗ trợ tốt hơn cho người quản trị. Ví dụ như bạn muốn thay đổi cấu hình của một hay nhiều ISA server bạn chỉ việc ngồi vào một trong những storage server mà làm.
Còn với bản Standard, bạn phải đến từng máy để cấu hình. + Support for Cache Array Routing Protocol – CARP: Bản Enterprise cho phép ta chia sẻ việc cache giữa một dãy các ISA với nhau. Với bản Enterprise, một dãy gồm nhiều máy ISA sẽ được cấu hình trở thành một vùng cache đơn luận lý bằng cách kết nối khả năng cache của tất cả các ISA lại với GVGD: NGUYỄN DUY SVTH: LÊ THÁI GIANG ĐĂNG QUỐC QUÂN NGUYỄN ANH DŨNG NGUYỄN TRIỀU TIÊN 7 nhau. Để thực hiện tính năng này, ISA sử dụng CARP.
Cơ chế như sau : khi một máy client đi một trang web nào đó, CARP sẽ chỉ định một ISA trong dãy cache lại trang đó. Khi một máy client khác đi trang web khác, CARP chỉ định tiếp một máy ISA khác cache lại trang web. Cứ luân phiên như thế. Khi một client bất kì đi một trang web đã được cache thì CARP sẽ chỉ định ra máy ISA nào đã cache trang đó để trả về cho máy client.
CARP giúp tối ưu hóa khả năng cache. + Integration of Network Load Balancing - NLB : (Tích hợp cân bằng tải lên ISA) NBL là một thành phần network có sẵn trong Windows 2000 Server và Windows Server 2003. Sử dụng NLB tức là chúng ta phải chấp nhận dư thừa (redundancy), ta sẽ có từ 2 đến nhiều máy cùng chức năng (vd cùng là ISA) để cân bằng đường truyền, tránh hiện tượng quá tải. NLB cũng là một hình thức backup, vì nếu có một máy bị down (chết) thì sẽ có máy khác thay thế nhiệm vụ trong thời gian phục hồi máy kia.
NLB đáp ứng nhu cầu về tính ổn định và tính sẵn sàng cao trong hệ thống. Với bản Standard, bạn phải cấu hình NLB bằng tay. Còn với bản Enterprise, NLB được tích hợp vào ISA nên bạn có thể quản lý NLB từ ISA. Bạn có thể dùng ISA Server Management Console để cấu hình, quản lý, giám sát (monitor) NLB.