Difference between revisions of "High Performance Firewall (Italiano)"

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Revision as of 20:36, 1 July 2011

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Introduzione

La guida è stata realizzata basandosi su un esperienza reale di un utente, quindi il tutto è basato sulla configurazione dell'utente stesso.

Immaginate questo, avete più di due reti separate da un protocollo di Virtual Lan (IEEE 802.1q) o VLAN, a cui fate accesso tramite uno switch con una linea trunk 10/100/1000 MB HD/FD (naturalmente la migliore è 1000 MB FD).

Dovete condividere la rete con un numero MOLTO GRANDE di host, e mantenere delle buone prestazioni. La prima scelta è di separare le reti in altrettante porte e magari con altrettanti firewall. Magari non è la migliore idea per i costi, ma funziona.

La seconda scelta è quella spiegata qui.

I fatti:

Abbiamo circa 4 netmask 21 ex. ognuna con 8 classi di tipo C!!! Abbiamo quindi tantissimi MAC address e altrettanti pericolosi BROADCAST.
Abbiamo inoltre 30 IP pubblici in 3 gruppi
E una piccola macchina ...solo per fare test.
Più in la verrà aggiunga una rete di classe C con molte altre subnet.

Il lavoro

Supporto delle VLAN

La prima cosa da fare è dare al kernel la possibilità di lavorare con i Jumbo Frames. Questo può essere fatto aggiungendo il modulo 8021q al kernel

#modprobe 8021q

e/o aggiungendo il modulo in /etc/rc.conf

Dovremmo poi creare i NIC virtuali con il comando vconfig. Supponiamo di avere le vlan 20,30,40 e 50 nella nostra rete.

# vconfig add ethX 20
# vconfig add ethX 30
...
# vconfig add ethX 50

Dove ethX è l'interfaccia NIC. Ora se volessimo vedere le intefacce basterà un ifconfig -a e otterremo una lista.

Quindi .... settate semplicemente un indirizzo privato come preferite. Esempio (usando eth1 come trunk)

# ifconfig eth1.20 192.168.0.1 netmask 255.255.248.0
# ifconfig eth1.30 192.168.8.1 netmask 255.255.248.0
...
 etc.

Si può realiazzare una sorta di daemon con questo, un vlan.conf in /etc e a vland in /etc/rc.d (l'utente che ha scritto questa guida (guardare la localizzazione in inglese) ne ha realizzato uno e si è offerto di condividerlo su richiesta)

Il firewall

Può essere realizzato un firewall/nat con iptables in maniera semplice e ci sono molte guide su questo...

Pensate che dovrete lavorare con molto traffico, questo vuol dire un uso massivo di CPU, quindi mantenete poche regole, solo le strette necessarie. Accept all per default per fare NAT. Probabilmente è meglio favorire alcune porte, (80,443,25,110,21,20,53 etc), ricordatevi che ogni pacchetto che passa per il vostro firewall deve attraversare tutte le regole fino a che non ne trova una che lo riguarda, altrimenti cade nella politica di default.

Il NAT round robin

Supponiamo di avere un ip: 200.aaa.bbb.6 e il nostro gateway è 200.aaa.bbb.1. Possiamo tranquillamente mettere questi parametri di default nella nostra configurazione.

Abbiamo detto che abbiamo 3 gruppi con 10 IP ognuno ... definiamo quindi il NEXT HOP nel nostro firewall:

Gr1='200.AAA.CCC.10-200.AAA.CCC.20'
Gr2='200.AAA.DDD.10-200.AAA.DDD.20'
Gr3='200.AAA.EEE.10-200.AAA.EEE.20'

Le prossime righe necessarie sono:

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/21  -j SNAT --to $Gr1 #ACCESS VLAN 10
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.8.0/21  -j SNAT --to $Gr2 #ACCESS VLAN 20
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.15.0/21  -j SNAT --to $Gr1 #ACCESS VLAN 30
.... etc

Potrete ripetere i gruppi per gli accessi, suddividete le reti ETC, iptables userà una politica round robin su Gr1, Gr2 e Gr3 per default, non sono necessarie ulteriori modifiche.

Non è necessario creare un interfaccia virtuale (alias) per ogni IP del gruppo.

E' importante che ogni router conosca ogni gruppo e diffonda questo via BGP (o simile) ai vicini.

Trucchi

Per favorire alcune porte potreste mettere queste regole in cima alla catena di FORWARD

iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -p icmp -o eth0 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -p tcp -m multiport --dports 80,443,110,53 -j ACCEPT  # FAST FAST FAST 
iptables -A FORWARD -p udp  --dport 53 -j ACCEPT

Che voglio dire:

  • I pacchetti passano la regola 1 se fanno parte di una connessione già aperta.
  • I pacchetti passano la regola 2 se fanno parte del protocollo icmp (PING o similari)
  • I pacchetti passano la regola 3 se il loro protocollo è http, mail o simile
  • e le richieste al DNS attraverseranno 3 o 4 regolo prima di pasare

I virus potrebbero infastidire al nostra macchina.. quindi...

 #VIRUS
iptables -A FORWARD -p tcp --dport 135:139 -j DROP
iptables -A FORWARD -p tcp --dport 445 -j DROP
iptables -A FORWARD -p udp --dport 135:139 -j DROP
iptables -A FORWARD -p udp --dport 445 -j DROP

Aumentare le performance

Siamo arrivate alla parte importate di questo howto.

Abbiamo dimenticato qualcosa durante la nostra corsa

  1. Abbiamo dimenticato che vi è solo un NICs con potenzialmente più di 8000 indirizzi Mac. La memoria della scheda di rete non è adatta per questo!!!
  2. Per default iptable non è in grado di gestire tutte queste richieste contemporaneamente !!!!!

Quindi...

Per il primo problema... La soluzione è questa.. aumentare la soglia di memoria per i vicini. Date questo comando e leggete:

# cat /proc/sys/net/ipv4/neigh/default/gc_thresh1 
128
# cat /proc/sys/net/ipv4/neigh/default/gc_thresh2 
512
# cat /proc/sys/net/ipv4/neigh/default/gc_thresh3 
1024

Dopo di che mettete queste righe nel vostro /etc/sysctrl.conf

net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1 = 512
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh2 = 1024
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh3 = 2048

e date sysctl -p per portarle al doppio!!! (non serve riavviare) con questi non si dovrebbero avere errori!!!!

La prossima parte richiede una comprensione su buckets e conntracks e hashsize (il modo in cui iptable gestisce le connessione nat). Esiste un buon documento su questo qui (in Inglese). L'autore consiglia di leggerlo!!!! Qualcosa è cambiato da quanto IPtables è conosciuto come Netfilter.

In breve!!! Mettete questo nella sezione MODULES:

MODULES=(8021q 'nf_conntrack hashsize=1048576' nf_conntrack_ftp 
                               ...e gli altri nf_stuff .......)

L'ultima è solo per evitare alcuni problemi che abbiamo con con le connessioni ftp.

'nf_conntrack hashsize=1048576' aumenta il numero dell' hashsize (aumenta la memoria dedicata al NAT) (è necessario riavviare o ricaricare il modulo :-) controllate con dmesg | grep conntrack)

Poi mettiamo qualcosa di simile nel file /etc/sysctrl.conf

...
net.netfilter.nf_conntrack_max = 1048576
...

E diamo il comando sysctl -p

Nel nostro caso i numeri sono gli stessi, ciò vuol dire che ho 1 connessione per bucket!!!!

Nel nostro caso abbiamo circa 600.000 connessioni simultanee in 2 schede da 1 Giga, potrete verificare ciò con il comando

# cat /proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_count

E mettete questo in un demone snmpd per avere un grafico.

Un esempio qui.

Iproute2

Abbiamo 3 grandi accessi ad Internet!!! Questo perchè abbiamo a che fare con 3 gruppi di IP di classe C. Quindi abbiamo 3 traffici in entrata da gestire, ma solo uno in uscita!!! Il nostro gateway di default.

Per prima cosa dobbiamo mettere delle nuove tabelle nel file /etc/iproute2/rt_tables

# echo 200 PRO_1 >> /etc/iproute2/rt_tables
# echo 205 PRO_2 >> /etc/iproute2/rt_tables
# echo 210 PRO_3 >> /etc/iproute2/rt_tables

Possono essere più o meno a seconda del traffico.

Secondo.. dobbiamo dare un gateway di default per queste tabelle.

# ip route add default via 200.aaa.bbb.2 table PRO_1
# ip route add default via 200.aaa.bbb.3 table PRO_2
# ip route add default via 200.aaa.bbb.4 table PRO_3

E' raccomandato ma non necessario mettere una interfaccia di rete per ogni tabella. Se non inserite le prossime righe, non avrete risposta ai ping nella rete locale.

# ip route add 192.168.0.0/21 via 192.168.0.1 table PRO_1
# ip route add 192.168.8.0/21 via 192.168.8.1 table PRO_1
# ip route add 192.168.15.0/21 via 192.168.15.1 table PRO_1
.....
lo stesso per PRO_2, e per PRO_3

L'ultima cosa da fare è dare un ordine ai pacchetti

# ip rule add from 192.168.0.0/21 table PRO_1
....
....

Potreste utilizzare PRO_X e persino con mask e submask. Per esempio vogliamo dare solo una classe C all'uscita con PRO_3

# ip rule add from 192.168.1.0/24 table PRO_3

Da mettere prima di <NET>/21

PROVIAMO IL TUTTO

prendete un PC Windows in una delle reti private e fate un traceroute verso qualcuno!!

Prima potreste andare su qualche sito tipo www.whatismyip.com e vedere il vostro ip attuale, rifarlo dopo un po e vedere che l'ip è cambiato ETC...

Conclusioni

Ora lo scrittore della guida sta usando un PC con 2G di ram, Intel Pentium 4 2.8GHz Dual e 2 NICs 1Gb (una integrata e una PCI-E), l'utilizzo della CPU non va oltre picchi all'80%...