Описание основных технических средств защиты ЛВС. Определение понятия "маршрутизатор" как пограничного сетевого устройства, выполняющего функции шлюза между локальной сетью и Интернетом. Использование брандмауэра для анализа трафика между двумя сетями.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Военная академия воздушно космической обороны

Курсовая работа

Тема: "Технические средства защиты локальных вычислительных сетей"

Выполнил: Студент группы 551

Елисеев Р.Н.

Тверь 2011



Введение

Сегодня невозможно представить практически ни одну сферу деятельности без средств вычислительной техники и телекоммуникаций. Информационные технологии предлагают все новые и новые сервисы. Через Интернет становятся доступными электронные платежные системы, персональные финансовые порталы, электронные биржи и т. д. Внедряя новые услуги, компании укрепляют свое положение на рынке.

С другой стороны, вопросы информационной безопасности всегда, как минимум, на шаг отстают от нововведений. Достаточно посмотреть, сколько версий должно миновать, пока тот или иной программный продукт не приобретет репутацию надежного.

Эти две очевидные тенденции приводят к необходимости здорового консерватизма в построении информационных систем корпоративного уровня. Нужен взвешенный подход, учитывающий риски и стоимость отдачи от вложенных средств.

С точки зрения рисков следует иметь в виду два аспекта:

Во-первых, любую систему безопасности можно взломать, имея достаточно ресурсов и времени. Поэтому риски могут быть идентифицированы и уменьшены, но никогда не сведены полностью на нет.

Во-вторых, все организации разные, поэтому процесс смягчения рисков для каждой имеет свои уникальные черты. Исторические примеры могут помочь, но адекватная оценка реальности -- лучший советчик, ведь даже небольшие изменения в методике или организационной структуре могут повлечь значительные последствия, связанные с рисками. К тому же при внедрении нужны средства, учитывающие локальные особенности. Например, средства шифрования во всех развитых странах имеют свои системы стандартов, свои сертификаты и, соответственно, свои регламенты использования.

Средств для защиты от разного рода атак извне (то есть из Интернета) на локальную сеть разработано очень много, но все они имеют один серьезный недостаток: чтобы реализовать такого рода защиту, необходимо выделить ПК, на котором будет установлено и настроено специализированное ПО. Если речь идет о достаточно крупной сети, насчитывающей не менее сотни ПК, то такое решение вполне оправданно, в случае же небольших сетей класса SOHO выделять компьютер для организации защиты сети весьма накладно. Кроме того, необходимо помнить, что профессиональные пакеты, реализующие защиту сети, стоят довольно дорого, поэтому для сегмента SOHO, возможно, имеет смысл обратиться к альтернативным решениям

Цель работы

Разобраться какие существуют технические средства защиты локакльных вычислительных сетей и принцип их работы.



1. Технические средства защиты ЛВС

Маршрутизатора

Поскольку маршрутизаторы являются пограничными сетевыми устройствами, то есть устанавливаются на границе между двумя сетями или между локальной сетью и Интернетом, выполняя роль сетевого шлюза, то они должны иметь как минимум два порта. К одному из этих портов подключается локальная сеть, и этот порт называется внутренним LAN-портом. Ко второму порту подключается внешняя сеть (Интернет), и этот порт называется внешним WAN-портом. Как правило, маршрутизаторы класса SOHO имеют один WAN-порт и несколько (от одного до четырех) внутренних LAN-портов, которые объединяются в коммутатор. В большинстве случаев WAN-порт коммутатора имеет интерфейс 10/100Base-TX, и к нему может подключаться xDSL-модем с соответствующим интерфейсом либо сетевой Ethernet-кабель.

В некоторых моделях маршрутизаторов, кроме WAN-порта, есть последовательный порт для подключения аналогового модема. Как правило, этот порт предназначен для создания резервного низкоскоростного соединения по коммутируемой линии с провайдером.

Учитывая широкое распространение беспроводных сетей, создан целый класс так называемых беспроводных маршрутизаторов. Эти устройства, кроме классического маршрутизатора с WAN- и LAN-портами, содержат интегрированную точку беспроводного доступа, поддерживающую протокол IEEE 802.11a/b/g. Беспроводной сегмент сети, которую позволяет организовать точка доступа, относится к внутренней сети с точки зрения маршрутизатора, и в этом смысле компьютеры, подключаемые к маршрутизатору беспроводным образом, ничем не отличаются от компьютеров сети, подключенных к LAN-порту.

Любой маршрутизатор, как устройство сетевого уровня, имеет свой IP-адрес. Кроме того, IP-адрес есть и у его WAN-порта. К примеру, маршрутизатор может иметь следующий IP-адрес:

* IP-адрес: 192.168.1.254;

* маска подсети: 255.255.255.0.

При этом у его WAN-порта может быть такой адрес:

* IP-адрес: 10.0.0.254;

* маска подсети: 255.255.255.0.

Компьютеры, подключаемые к LAN-портам маршрутизатора, должны иметь IP-адрес той же подсети, что и сам маршрутизатор. Кроме того, в сетевых настройках этих ПК необходимо задать адрес шлюза по умолчанию, совпадающий с IP-адресом маршрутизатора. К примеру, в рассмотренном выше случае сетевые настройки ПК, подключаемого к LAN-порту, могут быть следующими:

* IP-адрес: 192.168.1.10;

* маска подсети: 255.255.255.0;

* шлюз по умолчанию: 192.168.1.254.

Устройство, подключаемое к WAN-порту со стороны внешней сети, должно иметь IP-адрес из той же подсети, что и WAN-порт маршрутизатора. В нашем случае это могут следующие сетевые настройки:

* IP-адрес: 10.0.0.10;

* маска подсети: 255.255.255.0.

В рассмотренном выше примере использовался так называемый статический способ задания IP-адреса (Static IP), который поддерживают все маршрутизаторы. Его следует применять для ознакомления с возможностями работы маршрутизатора или для его тестирования. Однако в реальных условиях чаще используется динамический (Dynamic IP) способ задания IP-адреса, когда маршрутизатор выступает в роли DHCP-клиента, автоматически получая IP-адрес, адрес шлюза по умолчанию и сервера DNS от провайдера (DHCP-сервера). Этот способ обеспечивает провайдеру достаточную гибкость при конфигурировании своей сети и поддерживается всеми провайдерами.

2. Брандмауэр (firewall)

Поскольку маршрутизатор выполняет функцию шлюза между локальной сетью и Интернетом, было бы логично наделить его такой функцией, как защита внутренней сети от несанкционированного доступа. Поэтому практически все современные маршрутизаторы класса SOHO имеют встроенные аппаратные брандмауэры, называемые также сетевыми экранами, или firewall. Конечно, существуют брандмауэры и в виде отдельных аппаратных решений, но интеграция брандмауэра с маршрутизатором позволяет снизить совокупную стоимость оборудования.

Брандмауэры анализируют весь трафик между двумя сетями, соединяемыми посредством маршрутизатора, на предмет соответствия его определенным критериям. Если трафик отвечает заданным условиям, то брандмауэр пропускает его через себя (производит маршрутизацию). В противном случае, то есть если не соблюдены установленные критерии, трафик блокируется брандмауэром. Брандмауэры фильтруют как входящий, так и исходящий трафик, а также позволяют управлять доступом к определенным сетевым ресурсам или приложениям. Они могут фиксировать все попытки несанкционированного доступа к ресурсам локальной сети и выдавать предупреждения о попытках проникновения.

Брандмауэры способны осуществлять фильтрацию сетевых пакетов, основываясь на адресах отправителя и получателя и номерах портов, -- данная функция называется адресной фильтрацией. Кроме того, брандмауэры могут фильтровать специфические типы сетевого трафика, например HTTP, ftp или telnet, а также способны фильтровать трафик, основываясь на анализе атрибутов сетевых пакетов.

Существуют две методологии функционирования брандмауэров: согласно первой брандмауэр пропускает через себя весь трафик, за исключением того, который отвечает определенным критериям; вторая заключается в том, что брандмауэр, наоборот, блокирует весь трафик, кроме соответствующего определенным критериям.

Возможности брандмауэров и степень их интеллектуальности зависят от того, на каком уровне эталонной модели OSI они функционируют. Чем выше уровень OSI, на основе которой построен брандмауэр, тем выше обеспечиваемый им уровень защиты.

Напомним, что модель OSI (Open System Interconnection) включает семь уровней сетевой архитектуры. Первый, самый нижний уровень -- физический. За ним следуют канальный, сетевой, транспортный, сеансовый уровни, уровень представления и прикладной уровень, или уровень приложений.

Для того чтобы обеспечивать фильтрацию трафика, брандмауэр должен работать как минимум на третьем уровне модели OSI, то есть на сетевом уровне. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. С точки зрения протокола TCP/IP этот уровень соответствует уровню IP (Internet Protocol). Получая информацию сетевого уровня, брандмауэры способны определить адрес источника и получателя пакета и проверить, допустима ли передача трафика между данными адресатами. Однако информации сетевого уровня недостаточно для анализа содержимого пакета. Брандмауэры, функционирующие на транспортном уровне модели OSI, получают больше информации о пакетах и являются более интеллектуальными схемами защиты сетей. Если брандмауэр...