Firewall e gateway

Nota

È disponibile il nuovo server manager basato su Cockpit. Vedi Firewall e gateway (nuovo).

NethServer è in grado di svolgere il ruolo di firewall e gateway all’interno della rete in cui viene installato. Tutto il traffico fra i computer della rete locale e Internet passa attraverso il server che decide come instradare i pacchetti di rete (routing) e quali regole applicare.

Funzioni principali:

  • Configurazione di rete avanzata (bridge, bond, alias, ecc…)
  • Supporto WAN multiple (fino a 15)
  • Gestione regole firewall
  • Gestione banda (QoS)
  • Port forwarding
  • Regole per routing traffico su una specifica WAN
  • Intrusion Prevention System (IPS)
  • Deep packet inspection (DPI)

La modalità firewall e gateway viene attivata solo se:

  • il pacchetto nethserver-firewall-base è installato
  • è configurata almeno una scheda di rete con ruolo red

Policy

Ogni interfaccia di rete è identificata da un colore che ne indica il ruolo all’interno del sistema. Vedi Rete.

Quando un pacchetto di rete attraversa una zona del firewall, il sistema valuta una lista di regole per decidere se il traffico debba essere bloccato o permesso. Le policy sono le regole di default che vengono applicate se il traffico di rete non corrisponde a nessun criterio esistente.

Il firewall implementa due policy standard modificabili nella pagina Regole firewall -> Configura:

  • Permesso: tutto il traffico dalla rete green alla red è permesso
  • Bloccato: tutto il traffico dalla rete green alla red è bloccato. Il traffico permesso deve essere esplicitato con apposite regole

Le policy del firewall permettono il traffico fra zone seguendo lo schema qui sotto:

GREEN -> BLUE -> ORANGE -> RED

Il traffico è permesso da sinistra a destra, bloccato da destra a sinistra.

Per cambiare le policy di default è possibile creare delle regole tra zone nella pagina Regole firewall.

Nota

Il traffico dalla rete locale verso il server sulla porta SSH (default 22) e Server Manager (default 980) è sempre permesso.

Regole

Le regole vengono applicate a tutto il traffico di rete che attraversa il firewall. Quando un pacchetto di rete transita da una zona all’altra, il sistema cerca fra le regole configurate. Se le caratteristiche del pacchetto corrispondono a quelle descritte in una regola, tale regola viene applicata.

Nota

L’ordine delle regole è molto importante. Il sistema applica sempre la prima regola che corrisponde al traffico in transito.

Una regola si compone di cinque parti principali:

  • Azione: azione da intraprendere quando si applica la regola
  • Origine traffico: indirizzo di origine del traffico, può essere una zona, una rete o un singolo host
  • Destinazione traffico: indirizzo di destinazione del traffico, può essere una zona, una rete o un singolo host
  • Servizio: porta e protocollo che individua un determinato tipo di traffico
  • Condizione temporale: la regola si applica solo nell’intervallo temporale specificato

Le azioni disponibili sono:

  • ACCEPT: accetta il traffico
  • REJECT: blocca il traffico ed informa il mittente che la richiesta effettuata non è permessa
  • DROP: blocca il traffico, i pacchetti vengono scartati e il mittente non viene notificato
  • ROUTE: instrada il traffico al provider WAN specificato. Vedi anche Multi WAN.
  • Priority: marca il traffico come alta/bassa priorità. Vedi Gestione banda.

Nota

Se non è configurata almeno un’interfaccia red, il firewall non genererà nessuna regola per le zone blue e orange.

REJECT vs DROP

Come regola generale, si consiglia di usare REJECT quando si desidera informare l’host sorgente del traffico che la porta a cui si sta provando ad accedere è chiusa. Solitamente le regole che rispondono alle richieste della LAN possono usare REJECT.

Per le connessioni provenienti da Internet si consiglia di usare DROP, al fine di minimizzare la rivelazione di informazioni ad eventuali attaccanti.

Log

Quando una regola viene applicata, è possibile registrare l’evento nel log abilitando la relativa spunta. Il log del firewall è salvato nel file /var/log/firewall.log.

Deep Packet Inspection (DPI)

La Deep Packet Inspection (DPI) [1] è una tecnica avanzata di filtraggio dei pacchetti di rete.

Attivando il modulo DPI, vengono rese disponibili delle voci aggiuntive per il campo Servizi disponibile nelle schermate di creazione/modifica delle regole firewall. Queste voci sono etichettate come protocollo DPI tra le usuali voci servizio e servizio di rete.

Il modulo DPI utilizza la libreria nDPI <https://www.ntop.org/products/deep-packet-inspection/ndpi/> _ in grado di identificare oltre 250 tipi di traffico di rete suddiviso in protocolli di rete (ad esempio OpenVPN, DNS) e applicazioni Web (ad esempio, Netflix, Spotify).

Le regole del firewall che utilizzano i servizi DPI vengono generate all’interno della tabella mangle, per questo motivo tali regole hanno alcune limitazioni:

  • L’azione reject non è supportata, va utilizzata l’azione drop per bloccare il traffico
  • non è possibile utilizzare gli oggetti tutti (any) e firewall come sorgente o destinazione
  • l’azione devia su X non è supportata: l’identificazione del protocollo inizia spesso dopo che la connessione è già stata stabilita, quindi la policy di routing non può essere modificata

Anche se DPI può identificare il traffico da/per specifici siti web come Facebook, è più adatto per bloccare o priorizzare protocolli come VPN, FTP, ecc. L’accesso ai siti Web deve essere disciplinato utilizzando il Proxy web.

E” opportuno sottolineare che alcuni protocolli DPI (come Amazon) possono corrispondere a grandi CDN, quindi è opportuno non bloccare tali protocolli usando le regole DPI a meno che non si desideri impedire l’accesso a migliaia di siti.

La marcatura DPI viene applicata automaticamente anche al traffico proveniente dal firewall stesso, come il traffico HTTP dal proxy web

L’elenco completo dei protocolli DPI, insieme ai contatori per il traffico corrispondente, è disponibile nella pagina DPI sotto la categoria Stato del menu di sinistra.

[1]Deep Packet Inspection https://en.wikipedia.org/wiki/Deep_packet_inspection

Esempi

Si riportano di seguito alcuni esempi di regole.

Bloccare tutto il traffico DNS proveniente dalla LAN e diretto verso Internet:

  • Azione: REJECT
  • Origine: green
  • Destinazione: red
  • Servizio: DNS (UDP porta 53)

Permettere alla rete ospiti di accedere a tutti i servizi in ascolto sul Server1:

  • Azione: ACCEPT
  • Origine: blue
  • Destinazione: Server1
  • Servizio: -

Multi WAN

Con il termine WAN (Wide Area Network) si indica una rete pubblica esterna al server, solitamente collegata a Internet. I fornitori di collegamenti WAN sono detti provider.

Il sistema supporta fino ad un massimo di 15 connessioni WAN. Se sul server sono configurate due o più schede red, è obbligatorio procedere alla configurazione dei campi Peso link, Banda entrante e Banda uscente della pagina Rete.

Ogni provider configurato rappresenta una connessione WAN ed è associato ad una scheda di rete. Ciascun provider definisce un peso: maggiore è il peso maggiore è la priorità della scheda di rete associata al provider stesso.

Il sistema può utilizzare le connessioni WAN in due modalità (pulsante Configura nella pagina Multi WAN):

  • Balance: tutti i provider sono utilizzati contemporaneamente in base al loro peso
  • Active backup: i provider sono utilizzati uno alla vola a partire da quello con il peso più alto. Se il provider in uso perde la connessione, tutto il traffico verrà dirottato sul successivo provider.

Per determinare lo stato di un provider, il sistema invia un pacchetto ICMP (ping) ad intervalli regolari. Se il numero di pacchetti persi supera una determinata soglia, il provider viene disabilitato.

L’amministratore può configurare la sensibilità del monitoraggio attraverso i seguenti parametri:

  • percentuale di pacchetti persi
  • numero consecutivo di pacchetti persi
  • intervallo di invio fra un pacchetto e l’altro

La pagina Regole firewall consente di instradare i pacchetti di rete verso un particolare provider WAN, a patto che siano soddisfatte alcune condizioni. Vedi anche Regole.

Esempio

Dati due provider così configurati:

  • Provider1: interfaccia di rete eth1, peso 100
  • Provider2: interfaccia di rete eth0, peso 50

Se è attiva la modalità bilanciata, il server indirizzerà il doppio delle connessioni sul Provider1 rispetto al Provider2.

Se è attiva la modalità backup, il server indirizzerà tutte le connessioni sul Provider1; solo se il Provider1 diventa inutilizzabile tutte le connessioni saranno indirizzate sul Provider2.

Port forward

Il firewall impedisce che richieste iniziate dall’esterno possano accedere alle reti private. Se ad esempio all’interno della rete è presente un server web, solo i computer presenti nella rete green potranno accedere al servizio. Qualsiasi richiesta fatta da un utente esterno alle reti locali viene bloccata.

Per permettere a qualsiasi utente esterno l’accesso al server web si utilizza il port forward. Il port forward è una regola che consente un accesso limitato alle risorse delle LAN dall’esterno.

Quando si configura il server, è necessario scegliere le porte in ricezione o in ascolto su cui verrà redirezionato il traffico in ingresso nella scheda red. Nel caso di un server web, le porte in ascolto sono solitamente la porta 80 (HTTP) e 443 (HTTPS).

Quando si crea un port forward è necessario specificare almeno i seguenti parametri:

  • la porta di origine
  • la porta di destinazione, che può essere diversa dalla porta di origine
  • l’indirizzo dell’host a cui deve essere instradato il traffico
  • è possibile specificare un range di porte utilizzando i due punti come separatore nella porta di origine (es: 1000:2000), in tale caso particolare il campo porta di destinazione dovrà rimanere vuoto

Esempio

Dato il seguente scenario:

  • Server interno con IP 192.168.1.10, detto Server1
  • Server web in ascolto sulla porta 80 su Server1
  • Server SSH in ascolto sulla porta 22 su Server1
  • Altri servizi nell’intervallo di porte tra 5000 e 6000 sul Server1

In caso si voglia rendere accessibile dall’esterno il server web direttamente sulla porta 80, si dovrà creare un port forward fatto così:

  • porta origine: 80
  • porta destinazione: 80
  • indirizzo host: 192.168.1.10

Tutto il traffico che arriva sulle reti red del firewall sulla porta 80, verrà redirezionato alla porta 80 di Server1.

In caso si voglia rendere accessibile dall’esterno il server SSH sulla porta 2222, si dovrà creare un port forward fatto così:

  • porta origine: 2222
  • porta destinazione: 22
  • indirizzo host: 192.168.1.10

Tutto il traffico che arriva sulle reti red del firewall sulla porta 2222, verrà redirezionato alla porta 22 di Server1.

Nel caso in cui si desideri rendere il server accessibile dall’esterno usare un intervallo di porte tra 5000 e 6000, sarà necessario creare un port forward come questo:

  • porta origine: 5000:6000
  • porta destinazione:
  • indirizzo host: 192.168.1.10

Tutto il traffico che arriva sulle reti red del firewall per il range di porte compreso tra 5000 e 6000 verrà redirezionato alle stesse porte sul Server1.

Limitare accesso

E” possibile limitare l’accesso al port forward solo da alcuni IP o reti compilando il campo Permetti solo da.

Questa configurazione è utile in casi alcuni servizi debbano essere accessibili solo da IP/reti fidati. Esempi di alcuni valori possibili:

  • 10.2.10.4: abilita il port forward solo per il traffico proveniente dall’IP 10.2.10.4
  • 10.2.10.4,10.2.10.5: abilita il port forward solo per il traffico proveniente dagli IP 10.2.10.4 e 10.2.10.5
  • 10.2.10.0/24: abilita il port forward solo per il traffico proveniente dalla rete 10.2.10.0/24
  • !10.2.10.4: abilita il port forward per tutti gli IP tranne 10.2.10.4
  • 192.168.1.0/24!192.168.1.3,192.168.1.9: abilita il port forward per tutta la rete 192.168.1.0/24 ad eccezione degli host 192.168.1.3 e 192.168.1.9

sNAT 1:1

Il NAT uno-a-uno consiste nell’associare un indirizzo IP privato ad un indirizzo IP pubblico per configurare, ad esempio, sistemi che si trovano dietro ad un firewall.

Se si hanno a disposizione diversi IP pubblici e si vuole associare uno di questi ad un determinato host della rete, è possibile farlo, appunto, mediante il NAT 1:1.

Questa funzionalità si applica solo per il traffico generato verso internet dall’host di rete specifico oggetto della regola.

La regola non interessa in alcun modo il traffico genareato da internet verso l’Alias IP, se dovesse essere necessario instradare traffico specifico verso l’host interno andranno definite delle normali regole di port forward.

Se dovesse essere necessario instradare tutto il traffico verso l’host interno (configurazione non raccomandata) andrà definita una regola di port forward per i protocolli TCP & UDP che abbia come porte sorgenti il range 1:65535.

Esempio

Nella nostra rete abbiamo un host di nome host_esempio che ha IP 192.168.5.122. Abbiamo inoltre associato un IP pubblico di cui disponiamo 89.95.145.226 come alias dell’interfaccia eth0 (RED).

Vogliamo quindi mappare il nostro host interno (host_esempio - 192.168.5.122) con l’IP pubblico 89.95.145.226.

Dal pannello NAT 1:1 andremo a scegliere per l’IP 89.95.145.226 (che compare come campo in sola lettura) il corrispondente host (host_esempio) che scegliamo dal combobox. Così facendo abbiamo configurato il NAT uno-a-uno per il nostro host.

Gestione banda

La gestione banda (traffic shaping) permette di applicare regole di priorità sul traffico che attraversa il firewall. In tal modo è possibile ottimizzare la trasmissione, controllare la latenza e sfruttare al meglio la banda disponibile.

Per abilitare il traffic shaping è necessario conoscere l’esatta quantità di banda disponibile in download e upload. Accedi alla pagina guilabel Network e imposta attentamente i valori di larghezza di banda.

Se la larghezza di banda di download e upload non è impostata per un’interfaccia red, le regole di shaping non saranno abilitate per quell’interfaccia.

Nota

Assicurati di specificare una stima accurata della larghezza di banda sulle interfacce di rete. Per scegliere un’impostazione appropriata, si prega di non fidarsi del valore nominale, ma utilizzare strumenti online per verificare la reale velocità del provider.

In caso di congestione da parte del provider, non c’è nulla da fare per migliorare le prestazioni.

La configurazione del traffic shaping è composta da 2 passaggi:

  • Creazione di classi per gestione della banda
  • assegnazione del traffico di rete a una classe specifica

Classi

Il traffic shaping viene ottenuto controllando il modo in cui la larghezza di banda viene allocata alle classi.

Ogni classe può avere una percentuale riservata. Una percentuale riservata è la larghezza di banda che una classe avrà a disposizione in caso di necessità. La larghezza di banda disponibile è data dalla somma della larghezza di banda non impegnata e della larghezza di banda impegnata di una classe, ma non attualmente utilizzata dalla classe stessa.

Ogni classe può avere anche una banda massima. Se impostato, la classe può superare la banda stabilita,fino al banda massima. Una classe supererà la sua banda riservata solo se è disponibile abbastanza banda.

Le classi di traffic shaping possono essere definite nella pagina Traffic shaping. Quando crei una nuova classe, compila i seguenti campi:

  • Class name: un nome rappresentativo
  • Min download (%): Download minimo consentito, se vuoto non verrà creato alcun limite
  • Max download (%): Download massimo consentito, se vuoto non verrà creato alcun limite
  • Min upload (%): Upload minimo consentito, se vuoto non verrà creato alcun limite
  • Max upload (%): Upload massimo consentito, se vuoto non verrà creato alcun limite
  • : guilabel: Description: descrizione facoltativa per la classe

Il sistema fornisce due classi preconfigurate:

  • : guilabel: high: traffico ad alta priorità generico, può essere assegnato tipo ad SSH
  • : guilabel: low: traffico a bassa priorità, può essere assegnato a un servizio come scambio di file peer to peer

Il sistema cerca sempre di previnire la saturazione della banda quando ci sta un carico di rete elevato.

Le classi ricevono la banda non allocata in proporzione alla loro banda minima . Per esempio, se una la classe A ha 1Mbit di banda minima e la classe B ha 2Mbit, allora la classe B riceverà il doppio della banda non allocata rispetto alla classe A. In ogni caso, tutta la banda non allocata verrà utilizzata dalle classi.

Per più info,vedere [2] .

Oggetti firewall

Gli oggetti firewall sono delle rappresentazioni dei componenti della rete e sono utili per semplificare la creazione di regole.

Esistono 6 tipi di oggetti, 5 di questi sono relativi a sorgenti e destinazioni e sono:

  • Host: rappresentano computer locali e remoti. Esempio: server_web, pc_boss

  • Gruppi di host: rappresentano gruppi omogenei di computer. Gli host all’interno di un gruppo devono essere raggiungibili attraverso la stessa interfaccia. Esempio: servers, pc_segreteria

  • Reti CIDR : utilizzare una rete CIDR per semplificare e rendere più leggibili le regole.

    Esempio 1 : gli ultimi 14 IP della rete sono destinati ai server (192.168.0.240/28).

    Esempio 2 : Più interfacce green configurate ma vogliamo creare una regola di firewall valida solo per una di queste green (192.168.2.0/24).

  • Zone: rappresentano reti di host, vanno espresse in notazione CIDR, utili se si vuole definire un segmento di rete con caratteristiche differenti dalla zona di cui fa parte. Solitamente utilizzate per esigenze molto specifiche.

Nota

Di default gli host che fanno parte di una Zona non possono fare alcun tipo di traffico, sarà necessario quindi creare tutte le regole necessarie a caratterizzarne il comportamento.

  • Condizione temporali: possono essere associati alle regole del firewall per limitarne l’effetto ad un determinato periodo di tempo.

L’ultimo oggetto invece specifica il tipo di traffico ed è quello dei:

  • Servizi: rappresentano un servizio in ascolto su un host. Esempio: ssh, https

Durante la creazione delle regole, è possibile usare i record definiti in DNS e Server DHCP e PXE come oggetti host. Inoltre ogni interfaccia di rete con un ruolo associato è automaticamente elencata fra le zone disponibili.

Nota

Le regole che hanno condizioni temporali sono applicate solo per le nuove connessioni. Esempio: se si stanno bloccando le connessioni HTTP dalle 09:00 alle 18:00, tutte le connessioni stabilite prima delle ore 09:00 saranno permesse fino a quando non termineranno. Qualsiasi nuova connessione effettuata dopo le 09:00 sarà bloccata.

Binding IP/MAC

Quando il sistema è configurato come server DHCP, il firewall può utilizzare la lista delle DHCP reservation per controllare il traffico generato dagli host presenti nelle reti locali. Se il binding IP/MAC è abilitato, l’amministratore può scegliere quale politica applicare agli host senza DHCP reservation. Solitamente questa funzione è utilizzata per permettere il traffico solo dagli host conosciuti e bloccare tutti gli altri. In questo caso, gli host senza una DHCP reservation non potranno accedere né al firewall né alla rete esterna.

Per abilitare il traffico solo dagli host conosciuti, seguire questi passi:

  1. Creare una DHCP reservation per l’host
  2. Andare sulla pagina Regole firewall e selezionare Configura dal menu
  3. Selezionare Validazione MAC (Binding IP/MAC)
  4. Spuntare Blocca traffico come policy per gli host senza riserva DHCP

Nota

Ricordarsi di creare almeno una DHCP reservation prima di abilitare la modalità binding IP/MAC, altrimenti nessun host sarà in grado di configurare il server usando l’interfaccia web o SSH.

[2]FireQOS tutorial: https://github.com/firehol/firehol/wiki/FireQOS-Tutorial