Лабораторная работа защита коммутаторов 2 го уровня
Обновлено: 06.07.2024
В данном документе представлен пример конфигурации некоторых функций безопасности уровня 2, таких как безопасность порта, DHCP-отслеживание, динамическая проверка протокола разрешения адресов (ARP) и защита от подделки IP-адреса (IP source guard), которые могут быть применены на коммутаторах Cisco Catalyst уровня 3 с фиксированной конфигурацией.
Предварительные условия
Требования
Для данного документа нет особых требований.
Используемые компоненты
Сведения, приведенные в данном документе, получены с использованием коммутатора Cisco Catalyst 3750 Series с микропрограммой версии 12.2(25)SEC2.
Данные для документа были получены в специально созданных лабораторных условиях. Все устройства, используемые в этом документе, были запущены с чистой конфигурацией (конфигурацией по умолчанию). Если сеть работает в реальных условиях, убедитесь, что вы понимаете потенциальное воздействие каждой команды.
Соответствующие продукты
Эта конфигурация может также использоваться со следующими версиями оборудования и программного обеспечения:
Коммутаторы Cisco Catalyst серии 3550
Коммутаторы Cisco Catalyst серии 3560
Коммутаторы Cisco Catalyst серии 3560-E
Коммутаторы Cisco Catalyst серии 3750-E
Условные обозначения
Более подробную информацию об условных обозначениях, используемых в документе, см. Условные обозначения, используемые в технической документации Cisco.
Общие сведения
Как и маршрутизаторы, коммутаторы уровней 2 и 3 имеют собственные наборы требований сетевой безопасности. Коммутаторы восприимчивы к большинству тех же атак уровня 3, что и маршрутизаторы. Несмотря на это, коммутаторы и уровень 2 эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI) подвержены сетевым атакам, производящимся различными способами. К ним относятся:
Переполнение таблицы ассоциативной памяти (CAM)
Размер таблиц ассоциативной памяти (CAM) ограничен. Если в таблицу CAM внесено достаточное количество записей перед истечением срока действия уже имеющихся, таблица CAM заполняется до такой степени, что отказывается принимать новые записи. Как правило, атакующий направляет на коммутатор большое количество адресов управления доступом к среде передачи (MAC) из недействительного источника до тех пор, пока таблица ассоциативной памяти не заполнится. После заполнения таблицы коммутатор переполняет все порты входящим трафиком, т.к. не может обнаружить номер порта для определенного MAC-адреса в таблице CAM. По сути, коммутатор начинает работать как концентратор. Если атакующий не поддерживает непрерывный поток MAC-адресов из недействительного источника, коммутатор через некоторое время выбрасывает старые MAC-адреса из таблицы CAM и снова начинает работать как коммутатор. При переполнении таблицы CAM трафик распространяется только внутри локальной сети VLAN, таким образом, атакующий видит только внутренний трафик сети VLAN, к которой он или она подключен.
Сдерживание атаки переполнения таблицы CAM производится с помощью настройки безопасности порта на коммутаторе. Данная функция позволяет указать список MAC-адресов для каждого из портов коммутатора или указать количество MAC-адресов, принимаемых портом. При обнаружении недействительного MAC-адреса на порту коммутатор либо блокирует нежелательный адрес, либо отключает порт. Указание MAC-адресов на портах коммутатора является решением, которое с трудом поддается управлению в условиях производственной среды. Ограничение количества MAC-адресов на порту коммутатора является более удобным с точки зрения управляемости. Наиболее удобным в управлении решением является применение динамической безопасности порта на коммутаторе. Для применения динамической безопасности порта укажите максимальное количество принимаемых MAC-адресов.
Имитация адреса управления доступом к среде передачи (MAC)
Атаки с применением имитации адреса управления доступом к среде передачи (MAC) включают в себя использование известного MAC-адреса другого хоста с целью того, чтобы атакуемый коммутатор отправлял атакующему кадры, предназначенные для удаленного хоста. Когда один кадр отправляется с исходным Ethernet-адресом другого хоста, атакующий перезаписывает элемент таблицы CAM, таким образом, коммутатор направляет атакующему кадры, предназначенные для хоста. Хост не получает никакого трафика до тех пор, пока не завершит отправку. По завершении отправки трафика хостом, элемент таблицы CAM перезаписывается еще раз, чтобы его значение вернулось к оригинальному.
Используйте функцию безопасности порта для предотвращения атак с использованием имитации MAC-адреса. Функция безопасности порта дает возможность указать MAC-адрес системы, подключенной к определенному порту. Также есть возможность указать действие, которое будет производиться при возможном нарушении безопасности порта.
Имитация протокола разрешения адресов (ARP)
После создания ARP-ответа атакующий может выдать свою систему за удаленный хост, который ищет отправитель. ARP-ответ заставляет отправителя сохранять MAC-адрес атакующей системы в кэше ARP. Данный MAC-адрес также сохраняется коммутатором в таблице CAM. Таким образом, атакующий внес MAC-адрес своей системы как в CAM таблицу коммутатора, так и в кэш ARP отправителя. Это позволяет атакующему перехватывать кадры, предназначавшиеся для имитируемого им хоста.
Динамичная проверка ARP определяет правильность пакета ARP на основании действующих привязок MAC-адресов к IP-адресам, хранящихся в базе данных привязок DHCP-отслеживания. К тому же, динамическая проверка AR может определять правильность пакетов ARP в соответствии с настраиваемыми пользователем списками контроля доступа. Это позволяется использовать проверку пакетов ARP для хостов, использующий статические IP-адреса. Динамическая проверка ARP позволяет с помощью использования списков контроля доступа к портам и сетям VLAN (PACL) ограничивать ARP-пакеты для указанных IP-адресов определенными MAC-адресами.
Истощение протокола динамической конфигурации хоста (DHCP)
Суть атаки с использованием истощения DHCP состоит в рассылке DHCP-запросов с сымитированными MAC-адресами. Если отправлено достаточное количество запросов, атакующий может полностью истощить адресное пространство, доступное для DHCP-серверов на определенный период времени. Затем атакующий может создать фальшивый DHCP-сервер на своей системе и отвечать на новые DHCP-запросы клиентов сети. После размещения неавторизованного DHCP-сервера в сети атакующий может назначать клиентам адреса и прочие настройки сети. Поскольку DHCP-ответы обычно содержат сведения о шлюзе по умолчанию и DNS-сервере, атакующий может указать свою систему в качестве шлюза по умолчанию и DNS-сервера. Далее может быть проведена атака типа "man-in-the-middle". Однако, для установки фальшивого DHCP-сервера полного израсходования пространства DHCP-адресов не требуется.
Другие функции коммутатора Catalyst, такие как защита от подделки IP-адреса, могут предоставлять дополнительную защиту против атак, использующих истощение DHCP и имитацию IP. Как и DHCP-отслеживание, защита от подделки IP-адреса запускается на недоверенных портах уровня 2. Изначально блокируется весь IP-трафик, за исключением DHCP-пакетов, перехваченных процессом DHCP-отслеживания. Как только клиент получает действительный IP-адрес от DHCP-сервера, к данном порту применяется PACL. Это ограничивает IP-трафик клиента теми исходными IP-адресами, которые указаны в привязке. Остальной IP-трафик с исходными IP-адресами, отличными от адресов, указанных в привязке, фильтруется.
Настройка
В этом разделе приводится информация по настройке безопасности порта, DHCP-отслеживания, динамической проверки ARP и функций защиты от подделки IP-адреса.
Читайте также: