Vipnet координатор что это

Обзор решения: ViPNet Coordinator HW

В 2017 году мой коллега рассказывал нашим читателям об одном из решений для организации защиты каналов связи согласно требованиям ФСТЭК/ФСБ.

Сегодня я бы хотел провести обзор еще одного конкурентного решения, разработанного отечественным производителем, компанией ИнфоТеКС. Основные цели, которые мы будем ставить, рассматривая данный продукт:

Для обеспечения всех вышеперечисленных задач мы сконцентрируем своё внимание на семействе шлюзов безопасности, под названием ViPNet Coordinator HW. На основе этой линейки нами уже реализованы успешные проекты по внедрению защищенной сети. Данное семейство содержит следующие типы программно-аппаратных комплексов:

Очень важно на этапе проектирования будущей защищенной сети правильно подобрать необходимый комплекс, в совокупности с подходящими лицензиями, дабы не столкнуться с неожиданными ограничениями, проявившими себя в самый неподходящий момент. Для этого необходимо тщательным образом проработать текущие потребности на основе имеющейся сети, а также изучить перспективу развития и масштабируемости.

Рассмотрим, из чего же состоит программно-аппаратный комплекс ViPNet Coordinator HW. Для первоначального развертывания защищенной сети нам необходимо установить на АРМ Администратора все необходимое программное обеспечение, под общим названием ViPNet Administrator. Оно в свою очередь делится на «Центр Управления Сетью» (ЦУС) и «Удостоверяющий и ключевой центр» (УКЦ). Серверная часть ПО ЦУС разворачивает базу данных хранения настроек и информации сети ViPNet, клиентская служит для конфигурации и управления всеми составляющими защищенной сети. Для создания ключей и паролей от учетных записей пользователей предназначен УКЦ. В результате чего ЦУС и УКЦ применяются строго в тандеме и являются неотъемлемой частью друг друга. Также, следует отметить, что на этот же АРМ необходимо установить ViPNet Client, который допустит его в среду защищенной сети, для последующей передачи и записи настроек на само «железо», в противном случае вам это сделать не удастся.

ViPNet Client является довольно мощным средством сетевой защиты рабочего места администратора или удаленного пользователя. Помимо возможности клиентского подключения к безопасной сети ViPNet и туннелирования трафика, в программе присутствует целый ряд средств защиты, которые обеспечивают безопасность подключения. Это и принудительная аутентификация в ViPNet Client при запуске ОС до системной аутентификации, и персональный межсетевой экран (он в свою очередь подразделяется на фильтры защищенной и открытой сети), и контроль сетевых приложений и компонентов ОС, полностью отслеживающий любые соединения и предоставляющий выбор действий над ними, а также шифрование и имитозащита передаваемых данных. Поставляется ViPNet Client как для Windows, так и для *nix-подобных систем (со списком совместимых ОС можно ознакомиться на официальном сайте производителя).

После установки и настройки всех этих программных составляющих необходимо позаботиться о надежном их сохранении. Разумеется, АРМ Администратора должен быть подготовлен соответствующим образом, от него в том числе будет зависеть надежность работоспособности защищенной сети. Здесь специально стоит остановится на теме резервного копирования.

На мой взгляд, процесс миграции базы данных ЦУС\УКЦ на сторонний АРМ является довольно нетривиальной процедурой, к которой как минимум надо тщательно подготовиться, для этой цели присутствует отдельная документация. Не стоит откладывать этот вопрос до последних минут жизни вашего текущего АРМ, в стрессовой ситуации риск что-либо упустить и потерять доступ к приватной сети довольно высок. В связи с чем, настоятельно рекомендую, согласно официальной документации, сохранить все указанные файлы и ключи в надежном месте, с заранее подготовленным руководством по очередности выполняемых действий.

Источник

ViPNet в деталях: разбираемся с особенностями криптошлюза

Для начала разберемся, как это все работает. Итак, координатор ViPNet выполняет несколько функций. Во-первых, это криптошлюз (КШ), который позволяет реализовать как Site-to-site, так и RA VPN. Во-вторых, он является сервером-маршрутизатором конвертов, содержащих зашифрованные служебные данные (справочники и ключи) или данные клиентских приложений (файловый обмен, деловая почта). Кстати, именно в справочниках хранятся файлы, содержащие информацию об объектах сети ViPNet, в том числе об их именах, идентификаторах, адресах, связях. Координатор также является источником служебной информации для своих клиентов.

Помимо этого, он может туннелировать трафик от компьютеров сети, где не установлено ПО ViPNet. Кстати, специалисты, работающие с этим решением, часто называют открытые хосты не «туннелируемыми узлами», а просто «туннелями». Это может сбить с толку инженеров, которые привыкли к другим VPN-решениям, где под туннелем подразумевают PtP-соединение между КШ.

В качестве протокола шифрования в ViPNet используется IPlir, также разработанный «Инфотексом». Для инкапсуляции трафика применяются транспортные протоколы IP/241 (если трафик не покидает широковещательный домен), UDP/55777 и TCP/80 (при недоступности UDP).

В концепции построения защищенных соединений лежат так называемые «связи», которые бывают двух типов. Первые (на уровне узлов) нужны для построения защищенного соединения между узлами, вторые (на уровне пользователей) необходимы для работы клиентских приложений. Но есть исключение: узлы администратора сети ViPNet требуют обоих типов связи.

Что же может в этой схеме пойти не так? Как показывает практика, особенностей работы действительно много, и далеко не все проблемы можно решить интуитивно, без «помощи зала», а что-то нужно просто принять как данность.

Координатор недоступен

«У нас недоступен координатор/клиент/туннель. Что делать?» – самый частый вопрос, с которым приходят новички при настройке ViPNet. Единственно верное действие в такой ситуации – включать регистрацию всего трафика на координаторах и смотреть в журнал IP-пакетов, который является важнейшим инструментом траблшутинга всевозможных сетевых проблем. Этот способ спасает в 80% случаев. Работа с журналом IP-пакетов также помогает лучше усвоить механизмы работы узлов ViPNet-сети.

Конверт не доставлен

Но журнал IP-пакетов, увы, бесполезен, когда речь заходит о конвертах. Они доставляются с помощью транспортного модуля (mftp), у которого есть свой журнал и своя очередь. Конверты по умолчанию передаются на «свой» координатор клиента (то есть тот, на котором зарегистрирован узел), и далее по межсерверным каналам, которые настроены между координаторами (то есть не напрямую по защищенному каналу). Значит, если вы захотите отправить письмо по деловой почте, то клиент упакует его в конверт и отправит сначала на свой координатор. Далее на пути могут быть еще несколько координаторов, и только после этого конверт попадет на узел адресата.

Из этого следуют два вывода. Во-первых, между клиентами не обязательно должна проверяться связь (по нажатию на F5 и соответствующей иконки в меню) для доставки конвертов. Во-вторых, если связь межу ними все-таки проверяется, это не гарантирует доставку, так как проблема может быть в одном из межсерверных каналов.

Диагностировать прохождение конвертов межсерверным каналам или между клиентом и координатором в неочевидных случаях можно с помощью журнала и очереди конвертов, а также логов на координаторе. Также транспортный модуль ViPNet-клиента можно настроить на прямую доставку конвертов, доставку через общую папку или SMTP/POP3 (но это совсем экзотичный вариант). Погружаться в эти настройки мы не будем.

Последствия перепрошивки

Проблемной может оказаться перепрошивка на актуальную версию старых железок, которые долго лежали, например, в качестве ЗИП. В процессе может появиться ошибка «unsupported hardware», которая сообщает либо о том, что у вас действительно неподдерживаемая аппаратная платформа устаревшей линейки G1 (это HW100 E1/E2 и HW1000 Q1), либо о проблемах в настройке BIOS или в некорректной информации, зашитой в DMI. Править ли самостоятельно DMI, каждый решает для себя сам, поскольку есть риск превратить оборудование в бесполезный «кирпич». С BIOS чуть проще: неверные настройки системы заключаются в выключенной функции HT (Hyper Threading) или выключенном режиме ACHI (Advanced Host Controller Interface) для HDD. Чтобы не гадать, в чем конкретно проблема, можно обратиться к флешке, с которой производится прошивка. На ней создаются файлы с диагностической информацией, в частности, в файле verbose.txt перечислены все поддерживаемые платформы с результатом сверки с вашей. Например, ошибка cpu::Vendor(#3)==’GenuineIntel’ 24 times => [Failed], скорее всего, сообщает о выключенном HT. Кстати, перепрошивку часто путают с обновлением, но это разные процессы. При обновлении сохраняются все настройки, а параметры, о которых было написано выше, не проверяются. А при перепрошивке вы возвращаетесь к заводским параметрам.

Неинформативные конфиги

Основным конфигурационным файлом HW является «iplir.conf», однако он не всегда отражает текущие параметры. Дело в том, что в момент загрузки драйвера IPlir происходит интерпретация этого конфига в соответствии с заложенной логикой, и не вся информация может быть загружена в драйвер (например, при наличии конфликтов IP-адресов). Инженеры, работавшие с программным координатором для Linux, наверняка знают о существовании команды «iplirdiag», которая отображает текущие настройки узлов, прогруженные в драйвер. В HW эта команда также присутствует в режиме «admin escape».

Немного остановимся на режиме «admin escape». По сути это выход из ViPNet shell в bash. Тут я солидарен с вендором, который рекомендует использовать данный режим только для диагностики и вносить какие-либо модификации только под присмотром техподдержки вендора. Это вам не обычный Debian, здесь любое неосторожное движение может вывести из строя ОС, защитные механизмы которой воспримут вашу «самодеятельность» как потенциальную угрозу. В связке с заблокированным по умолчанию BIOS это обрекает вас на негарантийный (читай «дорогой») ремонт.

(Un)split tunneling

Еще один факт, который знают далеко не все: по умолчанию ViPNet-клиент работает в режиме split tunnel (когда можно указать, какой трафик заворачивать в туннель, а какой нет). У ViPNet существует технология «Открытого Интернета» (позже переименована в «Защищенный интернет-шлюз»). Многие ошибочно приписывают этот функционал координатору, а не клиенту. На клиенте, который зарегистрирован за координатором с такой функцией, создается два набора предустановленных фильтров. Первый разрешает взаимодействие только с самим координатором и его туннелями, второй – с остальными объектами, но запрещает доступ к координатору ОИ и его туннелям. Причем, согласно концепции вендора, в первом случае координатор должен либо туннелировать прокси-сервер, либо сам являться прокси-сервером. Служебный трафик, а также прием и передача конвертов (как служебных, так и приложений), работают в любой конфигурации.

Служебные порты и TCP-туннель

Однажды я столкнулся с приложением, которое ни в какую не хотело работать через координатор. Так я узнал, что у координатора есть служебные порты, по которым незашифрованный трафик блокируется без возможности какой-либо настройки. К ним относятся UDP/2046,2048,2050 (базовые службы ViPNet), TCP/2047,5100,10092 (для работы ViPNet Statewatcher) и TCP/5000-5003 (MFTP). Тут подвела функции TCP-туннеля. Не секрет, что провайдеры любят фильтровать высокие порты UDP, поэтому администраторы, стремясь улучшить доступность своих КШ, включают функцию TCP-туннеля. Ресурсы в зоне DMZ (по порту TCP-туннеля) при этом становятся недоступны. Это происходит из-за того, что порт TCP-туннеля также становится служебным, и никакие правила межсетевых экранов и NAT (Network Address Translation) на него уже не действуют. Затрудняет диагностику тот факт, что данный трафик не регистрируется в журнале IP-пакетов, как будто его вовсе нет.

Замена координатора

Рано или поздно встает вопрос о замене координатора на более производительный или временный вариант. Например, замена HW1000 на HW2000 или программного координатора – на ПАК и наоборот. Сложность заключается в том, что у каждого исполнения своя «роль» в ЦУС (Центре управления сетью). Как правильно изменить роль, не потеряв связность? Сначала в ЦУС меняем роль на новую, формируем справочники, но не отправляем(!) их. Затем в УКЦ выпускаем новый DST-файл и проводим инициализацию нового Координатора. После производим замену и, убедившись, что все взаимодействия работоспособны, отправляем справочники.

Кластеризация и сбой ноды

Горячий резерв – это must have для любой крупной площадки, поэтому на них всегда закупался кластер старших моделей (HW1000, HW2000, HW5000). Однако создание кластера из более компактных криптошлюзов (HW50 и HW100) было невозможно из-за лицензионной политики вендора. В итоге владельцам небольших площадок приходилось серьезно переплачивать и покупать HW1000 (ну, или никакой отказоустойчивости). В этом году вендор, наконец, сделал дополнительные лицензии и для младших моделей координаторов. Так что с выходом версий 4.2.x появилась возможность собирать в кластер и их.

При первичной настройке кластера можно серьезно сэкономить время, не настраивая интерфейсы в режиме мастера или командами CLI. Можно сразу вписывать необходимые адреса в конфигурационный файл кластера (failover config edit), только не забудьте указать маски. При запуске демона failover в кластерном режиме он сам назначит адреса на соответствующие интерфейсы. Многие при этом боятся останавливать демон, предполагая, что адреса сменяются на пассивные или адреса сингл-режима. Не волнуйтесь: на интерфейсах останутся те адреса, которые были на момент остановки демона.

В кластерном исполнении существует две распространенные проблемы: циклическая перезагрузка пассивной ноды и ее непереключение в активный режим. Для того чтобы понять суть этих явлений, разберемся в механизме работы кластера. Итак, активная нода считает пакеты на интерфейсе и в случае, если за отведенное время пакетов нет, отправляет пинг на testip. Если пинг проходит, то счетчик запускается заново, если не проходит, то регистрируется отказ интерфейса и активная нода уходит в перезагрузку. Пассивная нода при этом отправляет регулярные ARP-запросы на всех интерфейсах, описанных в failover.ini (конфигурационный файл кластера, где указаны адреса, которые принимает активная и пассивная ноды). Если ARP-запись хоть одного адреса пропадает, то пассивная нода переключается в активный режим.

Вернемся к кластерным проблемам. Начну с простого – неперключение в активный режим. В случае если активная нода отсутствует, но на пассивной в ARP-таблице (inet show mac-address-table) ее mac-адрес все еще присутствует, необходимо идти к администраторам коммутаторов (либо так настроен ARP-кэш, либо это какой-то сбой). С циклической перезагрузкой пассивной ноды немного сложнее. Происходит это из-за того, что пассивная не видит ARP-записи активной, переходит в активный режим и (внимание!) по HB-линку опрашивает соседа. Но сосед-то у нас в активном режиме и аптайм у него больше. В этот момент пассивная нода понимает, что что-то не так, раз возник конфликт состояний, и уходит в перезагрузку. Так продолжается до бесконечности. В случае возникновения данной проблемы необходимо проверить настройки IP-адресов в failover.ini и коммутацию. Если все настройки на координаторе верны, то пришло время подключить к вопросу сетевых инженеров.

Пересечения адресов

В нашей практике нередко встречается пересечение туннелируемых адресов за разными координаторами.

Именно для таких случаев в продуктах ViPNet существует виртуализация адресов. Виртуализация – это своеобразный NAT без контроля состояния соединения один к одному или диапазон в диапазон. По умолчанию на координаторах эта функция выключена, хотя потенциальные виртуальные адреса вы можете найти в iplir.conf в строке «tunnel» после «to» в секциях соседних координаторов. Для того, чтобы включить виртуализацию глобально для всего списка, необходимо в секции [visibility] изменить параметр «tunneldefault» на «virtual». Если же хотите включить для конкретного соседа, то необходимо в его секцию [id] добавить параметр «tunnelvisibility=virtual». Также стоит убедиться, что параметр tunnel_local_networks находится в значении «on». Для редактирования виртуальных адресов параметр tunnel_virt_assignment необходимо перевести в режим «manual». На противоположной стороне нужно выполнить аналогичные действия. За настройки туннелей также отвечают параметры «usetunnel» и «exclude_from_tunnels». Результат выполненной работы можно проверить с помощью утилиты «iplirdiag», о которой я говорил выше.

Конечно, виртуальные адреса приносят некоторые неудобства, поэтому администраторы инфраструктуры предпочитают минимизировать их использование. Например, при подключении организаций к информационным системам (ИС) некоторых госорганов этим организациям выдается DST-файл c фиксированным диапазоном туннелей из адресного плана ИС. Как мы видим, пожелания подключающегося при этом не учитываются. Как вписываться в этот пул, каждый решает для себя сам. Кто-то мигрирует рабочие станции на новую адресацию, а кто-то использует SNAT на пути от хостов к координатору. Не секрет, что некоторые администраторы применяют SNAT для обхода лицензионных ограничений младших платформ. Не беремся оценивать этичность такого «лайфхака», однако не стоит забывать, что производительность самих платформ все-таки имеет предел, и при перегрузке начнется деградация качества канала связи.

Невозможность работы GRE

Само собой, у каждого решения в IT есть свои ограничения по поддерживаемым сценариям использования, и ViPNet Coordinator не исключение. Достаточно назойливой проблемой является невозможность работы GRE (и протоколов, которые его используют) от нескольких источников к одному адресу назначения через SNAT. Возьмем, к примеру, систему банк-клиент, которая поднимает PPTP-туннель к публичному адресу банка. Проблема в том, что протокол GRE не использует порты, поэтому после прохождения трафика через NAT, socketpair такого трафика становится одинаковым (адрес назначения у нас одинаковый, протокол тоже, а трансляцию адреса источника мы только что произвели также в один адрес). Координатор реагирует на такое блокировкой трафика на фоне ошибки 104 – Connection already exists. Выглядит это так:

Поэтому, если вы используете множественные GRE-подключения, необходимо избегать применения NAT к этим подключениям. В крайнем случае выполнять трансляцию 1:1 (правда, при использовании публичных адресов это достаточно непрактичное решение).

Не забываем про время

Тему блокировок продолжаем событием номер 4 – IP packet timeout. Тут все банально: это событие возникает при расхождении абсолютного (без учета часовых поясов) времени между узлами сети ViPNet (координаторы и ViPNet-клиенты). На координаторах HW максимальная разница составляет 7200 секунд и задается в параметре «timediff» конфигурационного файла IPlir. Я не рассматриваю в этой статье координаторы HW-KB, но стоит отметить, что в версии KB2 timediff по умолчанию 7 секунд, а в KB4 – 50 секунд, и событие там может генерироваться не 4, а 112, что, возможно, собьет с толку инженера, привыкшего к «обычным» HW.

Нешифрованный трафик вместо зашифрованного

Новичкам бывает сложно понять природу 22 события – Non-encrypted IP Packet from network node – в журнале IP-пакетов. Оно означает, что координатор ждал с этого IP-адреса шифрованный трафик, а пришел нешифрованный. Чаще всего это происходит так:

Обработка прикладных протоколов (ALG)

На многих межсетевых экранах, включая ViPNet Coordinator, могут возникать проблемы с прохождением SIP через NAT. С учетом того, что виртуальные адреса – это внутренний NAT, проблема может возникать, даже когда в явном виде NAT не используется, а используются только виртуальные адреса. Координатор обладает модулем обработки прикладных протоколов (ALG), который должен эти проблемы решать, но не всегда это работает так, как хотелось бы. Не буду останавливаться на механизме работы ALG (на эту тему можно написать отдельную статью), принцип одинаков на всех МСЭ, изменяются лишь заголовки прикладного уровня. Для корректной работы протокола SIP через координатор необходимо знать следующее:

В заключение

Я постарался рассмотреть самые злободневные проблемы, обозначить их корни и рассказать о решениях. Конечно, это далеко не все особенности ViPNet, поэтому рекомендую не стесняться – обращаться в поддержку и спрашивать совета в коммьюнити (на форуме вендора, в телеграмм-канале, в комментариях под этим постом). А если вам не хочется погружаться во все сложности работы с ViPNet или это слишком трудозатратно, то всегда можно отдать управление вашей ViPNet-сетью в руки профессионалов.

Автор: Игорь Виноходов, инженер 2-ой линии администрирования «Ростелеком-Солар»

Источник

Выжимаем гигабиты: или недокументированная возможность ViPNet Client/Coordinator

Всем привет. Этот пост о том, как спонтанный эксперимент и несколько часов, проведенных в серверной, помогли получить интересные результаты по производительности решения ViPNet Custom 4.3 в версии для Windows.

Вам уже интересно? Тогда загляните под кат.

Изначально данное тестирование было просто внутренним собственным экспериментом. Но так как, на наш взгляд результаты получились достаточно интересными, мы решили опубликовать, полученные данные.

На момент тестирования решения отсутствовали какие-либо данные о замерах производительности программного варианта ViPNet Custom на различных конфигурациях. Интересно было сравнить результаты программной реализации ViPNet Custom с аппаратной реализацией ViPNet Coordinator HW1000/HW2000, производительность которых известна и задокументирована вендором.

2. Описание первоначального стенда

Согласно данным с сайта infotecs.ru ОАО «ИнфоТеКС» наиболее мощные конфигурации платформ HW имеют следующие характеристики:

К сожалению, каких-либо дополнительных сведений об условиях тестирования предоставлено не было.

Первоначально мы получили доступ к оборудованию со следующими характеристиками:
1) IBM system x3550 M4 2 x E5-2960v2 10 core 64 GB RAM;
2) Fujitsu TX140 S1 E3-1230v2 4 core 16GB RAM.

Использование сервера Fujitsu в эксперименте было поставлено под сомнение… Желанию сразу штурмовать 10GbE помешало отсутствие сети на оборудовании, поэтому мы решили оставить его, как начальную отправную точку.

На IBM мы организовали 2 виртуальных сервера с виртуальным 10-гигабитным свитчем на базе платформы ESX 6.0u1b и после оценили общую производительность двух виртуальных машин.

1. Сервер IBM system x3550 M4 2 x E5-2960v2 10 core 64 GB RAM, ESXi 6.0u1.
Для каждой виртуальной машины (VM) выделен один физический процессор с 10 ядрами.

VM1: Windows 2012 R2 (VipNet Coordinator 4.3_(1.33043) ):
• 1 CPU 10 core;
• 8GB RAM.
VM2: Windows 8.1 (ViPNet Client 4.3_(1.33043) ):
• 1 CPU 10 core;
• 8GB RAM.

VM подключены к виртуальному коммутатору 10Gbps, установлен MTU 9000.

2. Сервер Fujitsu TX140 S1 E3-1230v2 4 core 16Gb RAM, Windows 2012 R2, ViPNet Client 4.3_(1.33043).

Физические серверы IBM и Fujitsu соединены гигабитной сетью с MTU 9000. Hyper Threading отключен на обоих серверах. В качестве нагрузочного ПО использовался Iperf3.

Схема стенда представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схема организации стенда тестирования

3. Первый этап тестирования

К сожалению, подготовка этой статьи началась уже после проведения всех тестов, поэтому для данного раздела скриншоты результатов, кроме финального, не сохранились.

Сначала оценим, сможем ли мы обеспечить пропускную способность сети 1 Gb/s. Для этого нагрузим виртуальный координатор VM1 Windows 2012 R2 (ViPNet Coordinator 4.3) и физический сервер Fujitsu TX140 S1.

На стороне VM1 Iperf3 запущен в режиме сервера.
На стороне сервера Fujitsu Iperf3 запущен с параметрами

Iperf.exe –c IP_сервера –P4 –t 100,

где параметр –P4 указывает количество потоков на сервере, равное количеству ядер.

Тест проводился три раза. Результаты приведены в таблице 1.

Источник