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Die Firewall in der Musterlösung. Teil 1: Grundbegriffe zum Datentransport im Internet Bordermanager für den Internetzugang Autoren: H.Bechtold, E.Dietrich, G.Ehmann, K.Gutjahr, R.Stegmaier. Überblick. Teil 1: Grundbegriffe zum Datentransport im Internet

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Die Firewall in der Musterlösung

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Presentation Transcript


Die firewall in der musterl sung

Die Firewall in der Musterlösung

Teil 1:

Grundbegriffe zum Datentransport im Internet

Bordermanager für den Internetzugang

Autoren:H.Bechtold, E.Dietrich, G.Ehmann, K.Gutjahr, R.Stegmaier


Berblick

Überblick

  • Teil 1:

    • Grundbegriffe zum Datentransport im Internet

    • Bordermanager für den Zugang zum Internet

  • Teil 2:

    • Bordermanager für den Zugang aus dem Internet

    • Bereitstellung spezieller zusätzlicher Dienste

  • Teil 3:

    • Die Filterregeln beim Bordermanager

    • Das Tool zur Firewall

  • Teil 4:

    • Experimente zur Firewall

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Die infrastruktur unserer schulnetze

Öffentliche IP der Schule

Hub

Router

GServer02 KServer02

Backbone

10.1.1.22

10.1.1.21

Anbindung an das Internet über „Belwü“

Switch

10.1.3.x

EDV1

Server

Ein-Server-Lösung

DHCP: 10.1.10.x

Gserver02

ins Internet

Client

Die Infrastruktur unserer Schulnetze

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Grundbegriffe

Grundbegriffe

  • Jede Netzwerkkarte hat eine eindeutige, vom Hersteller vergebene Adresse, die MAC Adresse.

  • Beim TCP/IP Protokoll erhält jeder Computer in einem Netz zusätzlich eine eindeutige Nummer, die IP Adresse.

    • Man unterscheidet zwischen öffentlichen IP Adressen und nicht öffentlichen IP Adressen.

    • Nicht öffentliche IP Adressbereiche sind:10.x.x.x; 172.16.x.x – 172.31.x.x; 192.168.x.x

    • Z.B.: 10.1.1.22 (Private) und 141.69.160.67 (Public).

  • Zu den IP Adressen gibt es zugeordnete Namen wie z.B. „www.belwue.de“ für 129.143.2.9 als IP Adresse.

    • Diese Zuordnung erfolgt durch das DNS (Domain Name System).

  • Die Kontrolle der IP Daten eines Windows-Rechners erfolgt über Ipconfig /all an der Eingabeaufforderung oder über die Statusanzeige der Netzwerkverbindung.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Kontrolle der ip konfiguration eines rechners 1

Kontrolle der IP Konfiguration eines Rechners (1)

  • Über Start/Ausführen mit dem Befehl cmd die Eingabeaufforderung starten.

  • Ipconfig /all eingeben.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Kontrolle der ip konfiguration eines rechners 2

Kontrolle der IP Konfiguration eines Rechners (2)

Mit Klick auf die LAN-Verbindungdie Statusanzeigeanzeige öffnen.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Internetdienste

Internetdienste

  • Auf einem Server laufen viele Dienste zum Beispiel:

    • Mail

    • Web

    • ...

  • Diese Dienste sind unter der gleichen IP Adresse (Serveradresse zum Beispiel: 10.1.1.22 ) erreichbar und werden durch Portnummern unterschieden.

    • Mail: Port 25 (SMTP Protokoll)

    • Web: Port 80 (HTTP Protokoll)

    • Web: Port 443 (HTTPS Protokoll)

    • ...

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Aufgabe der ports

Aufgabe der Ports

  • Vergleich:Der Briefträger stellt die „Post“ (Daten) an die Hausadresse (IP Adresse) zu und verteilt sie in die entsprechenden Briefkästen (Port).

  • TCP/IP Kommunikation:

    • Der Datenaustausch zwischen zwei Rechnern wird über deren IP Adressen zugestellt.

    • Innerhalb des Rechners erfolgt die Weiterleitung der Daten über die Ports an die Dienste (beim Server) bzw. die Anwendungen (beim Client).

  • Beispiel von Diensten beim GSERVER02:

    • Remote Manager: https://10.1.1.22:8009 (Port 8009)

    • Web Manager: https://10.1.1.22:2200 (Port 2200)

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Port 8009 der remote manager

Port 8009: Der Remote Manager

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Port 2200 der web manager

Port 2200: Der Web Manager

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Standard gateway die paketsortieranlage

10

1

1

22

GSERVER02

10

1

10

78

Arbeitsstation

255

255

0

0

Subnetz-Maske

Netz-ID

Host-ID

Standard-Gateway: die Paketsortieranlage

  • Ein Paket bleibt in einer Stadt, wenn sich die Zustelladresse innerhalb des Ortes befindet, sonst wird er weitergeleitet. Kennzeichen hierfür ist die PLZ.

  • Datenpakete bleiben in einem lokalen Netz (LAN), wenn ihre Zieladresse in dem lokalen Bereich liegt. Sonst kommen sie an das Gateway, das sie weiterleitet.

  • Kennzeichen für den LAN Bereich ist Netz-ID und Subnetzmaske. Der LAN Bereich der Musterlösung ist 10.1.x.y , denn 255.255.0.0 ist die Subnetmask.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Der weg ins internet

Internet

Server

Router

Default Route

Der Weg ins Internet

Interner Bereich

LAN

Gleiche Netz-ID.

Unterschiedliche Host-ID. Als Default Gateway ist der Server eingetragen.

Öffentlicher Bereich

Datenpakete, die nicht ins LAN gehören (unterschiedliche Netz-ID), werden zum Server geschickt (default Gateway).

Dieser adressiert sie um und schickt sie weiter zum Router (default Route). Der Router kümmert sich dann um den Weg durch das Internet zum Zielrechner.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Exkurs adressierung von datenpaketen 1

Exkurs: Adressierung von Datenpaketen (1)

Grundsätzliches:

  • Jede IP Schnittstelle ( Workstation, Server, Router usw.) hat eine weltweit eindeutige MAC Adresse bei der Herstellung erhalten.

  • Jeder IP Schnittstelle muss eine IP Adresse zugeordnet werden.

  • Datenpakete werden von Hop zu Hop (von Hand zu Hand) über die MAC Adresse weitergeleitet.

  • Jedes Datenpaket enthält die Absender-IP-Adresse und die Empfänger-IP-Adresse. Diese Adresse ändert sich nicht.

  • Ausnahme: Verwendet man in einem Intranet aus Sicherheits- und Kostengründen Nicht öffentliche IP Adressen, so braucht man auf dem Server oder Router einen Dienst, der die nichtöffentlichen IP-Adresse gegen seine öffentliche IP-Adresse austauscht.

  • Diesen Dienst kann „Network Address Translation (NAT)“ bereit stellen oder ein Proxy-Dienst (Stellvertreter – Dienst).

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Exkurs adressierung von datenpaketen 2

Empf.

Mac-Ad.

Absend.

Mac-Ad.

Empf.

IP-Ad.

Absend.

IP-Ad.

Empf.

Port

Absend.

Port

Daten

Paket

Frame

Exkurs: Adressierung von Datenpaketen (2)

  • Prinzipieller Aufbau eines Datenpakets:

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Exkurs adressierung von datenpaketen 3

www.stern.de

MAC: 89.45

IP: 194.12.210.201

Host

MAC: F5.25

IP: 10.1.10.1

89.45|xx.xx|194.12.210.201|141.69.160.67

Server

Private:

MAC: 23.45

IP: 10.1.1.22

Public:

MAC: 45.E8

IP: 141.69.160.67

23.45|F5.25|194.12.210.201|10.1.10.1

NAT oder PROXY

45.E8|23.45|194.12.210.201|141.69.160.67

54.32|45.E8|194.12.210.201|141.69.160.67

Internet

Router

Interface 1 intern

MAC: 54.32

Ip: 141.69.160.254

Interface 2 extern

MAC: 76.34

IP: 129.143.37.26

76.34|54.32|194.12.210.201|141.69.160.67

xx.xx|76.34|194.12.210.201|141.69.160.67

Exkurs: Adressierung von Datenpaketen (3)

  • Beispiel: Aufruf der Site von www.stern.de

  • MAC Adresse verkürzt dargestellt

  • Ports ausgeklammert

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Exkurs adressierung von datenpaketen 4

Exkurs: Adressierung von Datenpaketen (4)

Beispiel: Wegverfolgung mit TraceRt

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Zusammenfassung

Zusammenfassung

  • Es gibt private und öffentliche IP Adressen.

  • Bereiche für private Adressen sind: 10.x.y.z, 172.16.x.y, 192.168.x.yAlles andere ist im Wesentlichen öffentlich. (Ausnahme 127.0.0.1 für die lokale Maschine.)

  • Die Umsetzung der privaten IP für das Internet geschieht mit NAT (Network Address Translation) oder einem Proxy:Der Server vertritt mit seiner öffentlichen Adresse die privaten Adressen der Clients.

  • Der Datenverkehr zwischen der privaten und der öffentlichen Netzwerkkarte im Server wird vom Bordermanager mit seinen Zugangsregeln und Filtern überwacht (Firewall).

  • Von außen ist nur die öffentliche Adresse des Servers sichtbar. Dies ist eine erster Sicherheitsmassnahme, da es keinen direkten Kontakt aus dem Internet zu einem Rechner im lokalen Netz gibt (keine lokale Firewall nötig).

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Notwendige anpassungen

Notwendige Anpassungen

  • Private Netzadressen

    • Sind bei allen Installationen gleich.

    • Werden für die Arbeitsplätze ab der Adresse 10.1.10.1 automatisch durch den DHCP Dienst vergeben.

    • Der DHCP Dienst teilt den Arbeitsplätzen auch ihr Default Gateway mit.

    • Der DHCP Dienst ist vorkonfiguriert.

  • Öffentliche Netzadressen

    • Sind bei allen Installationen verschieden.

    • Die öffentliche IP-Adresse der Public Karte muss vor Ort angepasst werden.

    • Die Default Route muss vor Ort an die innere Routeradresse angepasst werden.

  • In der folgenden Übung erfahren Sie, wie man diese Anpassungen vornimmt.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Bung zugang zum internet freigeben

Übung: Zugang zum Internet freigeben

  • Zur Verwaltung der IP Konfiguration benutzt man das NLM INETCFG an der Serverkonsole.

  • Folgende Einstellungen müssen durchgeführt werden:

    • Öffentliche Adresse des Servers eintragen.

    • Routeradresse für die Default Route eintragen.

    • Änderungen übernehmen (reinitial system).

  • Danach kann der Internet-Zugang freigegeben werden:

    • Bordermanager starten (startbrd).

    • Filter entladen (unload ipflt).

  • Die Anleitung zur Durchführung zeigen die folgenden Folien.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Ffentliche adresse der netzwerkkarte public 1

Öffentliche Adresse der Netzwerkkarte Public (1)

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Ffentliche adresse der netzwerkkarte public 2

Zustand bei Auslieferung:

Private Adresse z.B. [email protected] Zugang.

Zugang über BelWÜ:

Öffentliche IP undSubnetz-Maske eintragen.

Öffentliche Adresse der Netzwerkkarte Public (2)

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Ffentliche adresse der netzwerkkarte public 3

Öffentliche Adresse der Netzwerkkarte Public (3)

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Routeradresse f r die default route 1

Routeradresse für die Default Route (1)

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Routeradresse f r die default route 2

Routeradresse für die Default Route (2)

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Routeradresse f r die default route 3

Routeradresse für die Default Route (3)

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Routeradresse f r die default route 4

Routeradresse für die Default Route (4)

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Die nderungen bernehmen

Die Änderungen übernehmen

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Die nderungen kontrollieren

Die Änderungen kontrollieren

Geben Sie an der Serverkonsole den Befehl: config ein.

Es werden die Daten der Netzwerkkarten angezeigt.

H. Bechtold, E. Dietrich, G. Ehmann, K.Gutjahr, R. Stegmaier: Firewall (Teil 1)


Bordermanager starten und filter entladen

Bordermanager starten und Filter entladen

  • Geben Sie an der Serverconsole ein:

    • Startbrd

    • Unload ipflt

  • Die Standarddienste wie HTTP, FTP, DNS usw. sind nun möglich ( siehe Liste der Services).

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Der zugriff auf webseiten ist jetzt m glich

Der Zugriff auf Webseiten ist jetzt möglich.

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