АНАЛИТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛУГРОЗЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ОТКАЗА В ОБСЛУЖИВАНИИ: РИСКИ, УСТРАНЕНИЕ И ЛУЧШИЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫЗащита сетевых ресурсов от атак с распределенным отказом в обслуживании (DDoS) перестала быть уделом только компаний – обладательниц солидных, высокоуровневых Вэб-сайтов. По прогнозам Гартнера, к 2007 году ни много ни мало 50 процентов компаний, не имеющих эффективных стратегий подавления, будут нести финансовые потери или убытки в обслуживании из-за атак сетей зомби-компьютеров.* Помимо вынужденного простоя и падения производительности, в число рисков входит значимая потеря доходов от Вэб-услуг, кража информации в тот период, когда внимание специалистов по IT отвлечено на другие задачи, и манипулирование биржевыми ценами.
Традиционные решения по устранению, например, системы предотвращения вторжений (IPS), эффективно защищают отдельные серверы и подсети от злоумышленных атак уровня приложений. Однако, они не защищают соединение с выше лежащим оператором связи, который может быть перенасыщен трафиком атаки или даже полностью выйти из строя под нагрузкой, которую создает атака DDoS, интенсивно заполняющая полосу пропускания. В этой ситуации весь или почти весь благонадежный трафик заблокирован, даже несмотря на то, что сервисы технически доступны.
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ АТАКИ DDoS
Во время атаки DDoS большое количество хостов посылают разрешенные по форме, хотя и злонамеренные по сути запросы на обслуживание, на один целевой объект. Целью может служить любой ресурс, связанный с сетью Интернет, включая серверы DNS, сервисы электронной почты, онлайновые приложения или интерфейсы маршрутизации. В худшем случае, сталкиваясь с лавиной запросов, либо Вэб-сервер, либо маршрутизатор расположенный у выше стоящего оператора связи выходят из строя, и весь трафик останавливается. Чаще происходит перенасыщение канала связи и оборудования, в результате чего возможен пропуск лишь части трафика – как от благонадежных, так и от злоумышленных пользователей.
** NetworkWorld, "Растет шантаж с использованием DDoS," 16-е мая 2005 г. МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ПОДХОД К УСТРАНЕНИЮ АТАК DDoSCisco Systems® предлагает для устранения атак DDoS различные технологии, обеспечивающие всестороннюю защиту. В их числе Cisco Security Agent, Cisco Intrusion Prevention System (IPS), маршрутизаторы Cisco и Cisco Guard. Каждый из этих инструментов играет определенную роль в подавлении атак DDoS. Программа-агент обеспечения безопасности Cisco Security Agent
Cisco Security Agent, инсталлированный на вэб-сервере, способен ограничивать количество попыток соединения, которые может предпринять любой конкретный клиент. При атаках DDoS может происходить более 200 соединений в минуту, в то время как “законопослушный” клиент, как правило, инициирует лишь несколько соединений в минуту. Например, если компания оговаривает, что любой конкретный клиент не должен пытаться установить соединение более 15 раз в минуту, 16-е и последующие попытки получают отказ до тех пор, пока не истечет заданная задержка времени. Этим путем Cisco Security Agent замедляет атаки DDoS до такого уровня, при котором они не препятствуют обработке благонадежного трафика.
Система предотвращения вторжений Cisco Intrusion Prevention SystemCisco Intrusion Prevention System (IPS), развернутая в подсети, способна устранять угрозу атак DDoS, возникающую ниже места расположения сенсорного устройства. Эта система распознает различные сигнатуры лавинных (flood) атак и затем автоматически реализует ответные действия, которые команда IT задала для данной сигнатуры. В числе таких действий может быть сброс соединения, сброс пакетов на участке датчика, при котором они не достигают намеченной цели, или модификация списков контроля доступа (ACL) на граничном маршрутизаторе или коммутаторе рядом с затронутой зоной. IPS также может вводить политику нормирования, т.е. ограничения объема на единицу времени, на граничном маршрутизаторе. Например, после выявления лавинной атаки SYN устройство IPS может задать на маршрутизаторе политику, которая ограничивает количество пересылаемых пакетов SYN, тем самым снижая нагрузку на внутреннюю сеть и на целевое устройство.
Маршрутизаторы CiscoМаршрутизаторы Cisco на границе сети помогают устранять атаки DDoS определенных типов, используя списки ACL, сброс в “черные дыры”, нормирование и отчеты о движении потоков трафика:
Отчеты о потоках трафика можно получать, используя технологию Cisco NetFlow, которая предусматривает сбор информации о потоках трафика и ее последующую пересылку в инструмент корреляции и выявления угрозы атак с целью обнаружения аномалий. Cisco NetFlow – это наиболее широко развернутая в отрасли технология идентификации атак DoS и анализа потоков сетевого трафика, доступная в аппаратном обеспечении, в программном обеспечении Cisco IOS® и в программном обеспечении операционной системы Cisco Catalyst®.
РЕШЕНИЕ CISCO ПО УСТРАНЕНИЮ АТАК DDoS: CISCO GUARDРешение Cisco Guard скорее дополняет, а не заменяет списки ACL, межсетевые экраны, черные дыры с дистанционной инициацией, отчеты о потоках трафика, системы IPS и другие инструменты принудительной реализации политики и средства устранения. Cisco Guard защищает не только целевой сервер и его подсеть, но и всю предшествующую полосу пропускания между Cisco Guard и целевым хостом. Это решение, разработанное специально для защиты ценных для бизнеса ресурсов от атак DDoS, обеспечивает пропуск благонадежного трафика, блокирует злоумышленный трафик и не допускает переполнения ресурсов, которые расположены ниже данного места, злоумышленным трафиком. Cisco Guard – это не встраиваемое в канал решение, но постоянно работающее в активном режиме. Cisco Guard действует по запросу, на основании отклонений. Превентивное смягчение с одного взглядаРешение Cisco Guard для защиты от атак DDoS состоит из двух компонентов. Это детектор аномалий трафика Cisco Traffic Anomaly Detector и инструмент защиты от аномалий Cisco Anomaly Guard (Рис. 1). Обе составляющие доступны в форме приложений или модулей для коммутаторов Cisco Catalyst серии 6500 и маршрутизаторов Cisco серии 7600. При первоначальном развертывании решения Cisco по DDoS администратор создает профиль поведения нормального трафика. Этот процесс именуется обучением. Компания использует приложения обычным образом в течение 24 часов на протяжении одной недели, и трафик приложения проходит через Cisco Traffic Anomaly Detector. В период обучения Traffic Anomaly Detector собирает базовую информацию для понимания нормальной работы сети, куда входят:
Базовая информация собирается по каждому целевому адресу хост-ПК, целевой подсети, исходному адресу хост-ПК и исходной подсети.
Рис. 1. Решение Cisco Guard
Детектор аномалий трафика Cisco Traffic Anomaly DetectorCisco Traffic Anomaly Detector – это пассивное устройство мониторинга, которое постоянно выявляет признаки, указывающие на присутствие атаки DDoS, направленной против защищенного места назначения, также именуемого зоной. Это может быть сервер, интерфейс межсетевого экрана или интерфейс маршрутизатора. Cisco Traffic Anomaly Detector анализирует копии всего входящего трафика, адресуемого в защищенные зоны, через SPAN или ответвление пассивной сети. Этот анализ включает сопоставление текущего поведения трафика с базовыми пороговыми параметрами, которые также именуются зональной политикой, для выявления аномального поведения трафика. Если аномальное поведение обнаружено и выглядит как возможная атака, Cisco Traffic Anomaly Detector через внеполосную управленческую сеть Ethernet посылает в Cisco Anomaly Guard сигнал о начале анализа и устранения атаки. Устройство защиты от аномалий Cisco Anomaly GuardCisco Anomaly Guard – это автономное устройство анализа и фильтрации трафика. Начиная прием трафика, адресованного в конкретную зону, которая, по-видимому, подвергается атаке, Cisco Anomaly Guard проводит точный анализ этого трафика. Если результаты анализа подтверждают, что трафик злоумышленный, Cisco Anomaly Guard применяет контрмеры, например, механизмы анти-спуфинга и фильтрацию разного уровня (см. Таблицу 1). Конечный результат заключается в том, что трафик из злоумышленных источников сбрасывается, а трафик из благонадежных источников пересылается в предусмотренный пункт назначения. Атаки DDoS – Выявление и устранение
В Таблице 1 перечислены типы атак DDoS, которые может выявлять и устранять решение Cisco Guard.
Полное описание атак DDoS вы найдете в публикации "The Internet Protocol Journal" по адресу: http://www.cisco.com/en/US/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_7-4/dos_attacks.html. Возможные варианты изменения направления трафикаСпециалисты по IT могут использовать описанные ниже варианты изменения направления трафика с его пересылкой из сети, расположенной выше лежащего оператора связи, на Cisco Anomaly Guard. Этот процесс также именуется “захватом” трафика:
Возможные варианты инъекции трафика
Инъекция трафика – это процесс, применяемый в Cisco Anomaly Guard для пересылки очищенного благонадежного трафика в точку назначения, которая подвергается атаке. Решение Cisco Guard поддерживает различные варианты инъекции трафика. В варианте 2-ого уровня топологии, очищенный трафик пересылается из Cisco Anomaly Guard на статически-конфигурированный следующий адрес захода. Этот адрес находится на маршрутизаторе, расположенном ниже и соединенным с той же VLAN или подсетью, что и интерфейс/VLAN инъекции трафика Cisco Guard. Инъекцию трафика на 2-м уровне проще всего конфигурировать, поскольку здесь не требуется вносить какие-либо существенные изменения в конфигурацию маршрутизатора, расположенного ниже.
Результаты: ложные положительные события, ложные отрицательные событияАтаки, которые останавливает Cisco GuardCisco Guard перехватывает и останавливает более чем 95% злоумышленного трафика. Небольшое количество ложных отрицательных событий потенциально не могут причинить много вреда, поскольку благонадежные, не вредоносные пакеты, например, пакеты SYN, часто используемые в атаках DDoS, приносят незначительный или вообще нулевой ущерб. Обратите внимание: те вредоносные пакеты или злоумышленное использование на уровне приложений, которые могут причинить ущерб, способна остановить Cisco IPS. Почему Cisco Guard не останавливает благонадежные пакетыРабота Cisco Guard отражается менее чем на пяти процентах благонадежных пакетов, и это соотношение отрицательных и положительных событий ниже, чем у типовых систем выявления вторжений (IDS) или других решений на базе сигнатур. Такое низкое соотношение отрицательных и положительных событий обусловлено тем, что решение Cisco Guard сначала подвергает источники многоуровневому инспектированию, и лишь затем классифицирует их как злоумышленные источники атаки DDoS. Виды инспектирования:
ВАРИАНТЫ РАЗВЕРТЫВАНИЯ
Компании могут развернуть решение Cisco Guard полностью внутри фирмы, полностью у провайдера услуг, или же установить Cisco Traffic Anomaly Detector у себя, а Cisco Anomaly Guard - у провайдера услуг (Таблица 2).
Аспекты и лучшие практические приемы развертывания в компаниях
Те компании, которые развертывают решение Cisco Guard в центре обработки данных, как правило, инсталлируют и Cisco Anomaly Guard, и Cisco Traffic Anomaly Detector на коммутаторе Cisco Catalyst серии 6500, который является первой точкой входа для входящего Интернет трафика.
Управляемый сервис: устранение атак DDoS внутри сетиНекоторые провайдеры услуг предлагают защиту от атак DDoS в форме управляемого сервиса, дополняющего предлагаемые услуги Интернет-соединения. В рамках управляемого сервиса Cisco Anomaly Guard развертывается в сети провайдера услуг для очистки злоумышленного трафика. Провайдер услуг использует программное обеспечение Arbor Peakflow для анализа трафика Cisco NetFlow от маршрутизаторов. Обнаружив аномальный трафик, система Arbor Peakflow переадресует этот трафик-“нарушитель” в Cisco Guard, который вычищает трафик атаки и затем пересылает очищенный трафик в его адрес назначения (Рис. 2). Рис. 2. Управляемый сервис с применением Cisco NetFlow, Arbor Peakflow и Cisco Guard
Управляемый сервис: Cisco Traffic Anomaly Detector внутри компанииМногие провайдеры услуг понимают, что компании не располагают пропускной способностью, которая необходима, чтобы противостоять крупномасштабной атаке DDoS, но при этом они хотят получить больший контроль над выявлением атак, нацеленных на их критические ресурсы. Либо провайдер услуг либо сама компания могут инсталлировать Cisco Anomaly Detector внутри компании для мониторинга и анализа трафика, адресованного на ресурсы компании. После того как обнаружена атака, Cisco Anomaly Detector может перенаправить поток трафика в Cisco Guard, размещенный у провайдера услуг. Cisco Guard устраняет злоумышленный трафик и переадресует благонадежный трафик и благонадежные данные обратно на ресурсы компании (Рис. 3). Рис 3. Управляемый сервис с установкой Cisco Traffic Anomaly Detector внутри компанииъ
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ АТАК DDoS, НАПРАВЛЕННЫХ ВОВНЕВредоносные программные средства, в том числе вирусы, черви и шпионское программное обеспечение, могут вносить в работу настольных ПК и серверов такие нарушения, при которых они будут генерировать вредоносный исходящий трафик. Как правило, пользователь не знает о том, что кто-то другой использует настольный ПК или сервер для внедрения атаки. Хотя атаки DDoS, направленные вовне, не несут в себе угрозы для прибылей, они создают неудобства и могут привести к возникновению ответственности компании перед другими лицами, и поэтому специалисты по IT должны эффективно с ними бороться.
ПЛАНИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙВ этом разделе документа описаны те решения и действия, которые Cisco рекомендует принять/реализовать командам IT до момента развертывания решения Cisco Guard. Управленческие аспектыУправление безопасностью – важный фактор, влияющий на способность компании выявить и предотвратить угрозы, которым подвергается сеть и ценные ресурсы. Для того чтобы управление безопасностью было эффективным, оно должно обеспечить четкое всеобъемлющее решение вопросов безопасности, сбор и анализ информации в реальном времени, и реализацию ответных действий, необходимых для быстрого устранения угрозы. В системе мониторинга, анализа и ответных действий в сфере безопасности Cisco Security Monitoring, Analysis and Response System (CS-MARS) обобщается информация об инцидентах, связанных с безопасностью, поступающая от хостов, сетевых устройств, межсетевых экранов и устройств IPS. Предупреждающие сигналы и регистрационные журналы из различных источников, в числе которых и NetFlow, проходят корреляцию, и анализ в реальном времени. В результате формируется определение аномального поведения, что позволяет немедленно провести верификацию и реализовать ответные действия.
Гарантия сохранения работоспособности маршрутизаторов во время атаки
Маршрутизатор может являться непосредственной целью атаки или понести сопутствующий ущерб. Если маршрутизатор выходит из строя во время атаки DDoS, у пользователей нет доступа к Интернет, DNS или к серверам электронной почты, даже если эти ресурсы технически доступны. Поэтому специалисты по IT должны уделять особое внимание защите маршрутизаторов, связанных с теми сервисами, защиту которых обеспечивает Cisco Guard.
Определение зон в Cisco Anomaly Guard и Cisco Traffic Anomaly DetectorВо-первых, определите, какие объекты нуждаются в защите: IP-адреса точек назначения для серверов, других хостов, интерфейсов маршрутизаторов и интерфейсов межсетевых экранов. Затем создайте зоны точек назначения и объекты, которые демонстрируют сходное поведение. Компании, которые интенсивно или по-разному используют полосу пропускания, как правило, классифицируют объекты по роду их активности, например, “Все Вэб-серверы”. Компании с небольшой совокупной полосой пропускания могут сгруппировать неоднородные объекты, например, серверы Интернет, электронной почты и DNS, которые сходным образом используют полосу пропускания, например, “от 10 до 100 Мб/с” или “более 100 Мб/с”. Чем больше сходства в поведении объектов в группе, тем проще выявить аномальное поведение. Зона может содержать от 1 до 100 целевых IP-адресов. Планирование производительности по обработке пакетовКаждый Cisco Anomaly Guard способен обрабатывать до одного миллиона 64-битных пакетов в секунду. Компании, у которых очень высокие требования к полосе пропускания, могут собрать в кластер до восьми модулей Cisco Anomaly Guard, используя механизмы распределения нагрузки на базе решения Cisco Express Forwarding. Благодаря этому производительность по обработке зонального трафика достигает 8.000.000 пакетов/с / 8 Гб/с . Планирование емкости по зонамКаждый Cisco Anomaly Guard может обслуживать до 500 зон с обеспечением одновременной защиты 30 зон. Разверните необходимое количество модулей Cisco Anomaly Guard. Как часто следует изменять правила политик для зоныУ каждой зоны есть базовая политика, которая устанавливает нормальное поведение. Компании должны периодически пересматривать политику, причем эта периодичность зависит от двух факторов:
Специалисты могут изменять базовую политику, либо помещая зону в режим обучения, либо вручную подстраивая пороговые значения. Как правило, подстройка вручную применяется, только когда хакер беспрерывно корректирует атаку DDoS с учетом контрмер, которые применяет Cisco Anomaly Guard. Установление контроля доступа и контроля за изменениямиИспользуйте функцию аутентификации, авторизации и учета TACACS+ (AAA), чтобы установить механизмы контроля доступа для решения Cisco Guard. Функция TACACS+ также может создавать аудиторский след, записывая действия конкретных пользователей. ЗАКЛЮЧЕНИЕПоскольку угроза подвергнуться атакам DDoS распространяется на все большее количество компаний, растет важность борьбы с такими атаками для защиты доходов и репутации компаний. Традиционные решения по устранению атак DDoS, например, системы IPS, защищают лишь отдельные компоненты и не могут обеспечить защиту полосы пропускания, находящейся у вышестоящего оператора связи, в результате чего “защищенный” сервер становится недостижимым. Решение Cisco Guard – это передний край защиты ценных бизнес-сервисов. Cisco Guard защищает не только сервер, но и предшествующую сетевую инфраструктуру и полосу пропускания. Если компании применяют решение Cisco Guard в сочетании с другими решениями по самозащищающимися сетям - Cisco Self-Defending Network – например, с Cisco Security Agent и Cisco IPS, они получают в свое распоряжение многоуровневую защиту, которая гораздо эффективнее любого конкретного решения.
|
||
