羅蘭印刷機202中文說(shuō)明書(shū)的簡(jiǎn)單介紹

隨著(zhù)各種網(wǎng)絡(luò )應用迅速增加，由此帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò )流量的激增。在這些流量中，網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的上網(wǎng)行為如何管理?各種類(lèi)型的流量如何分布?在這種情況下，可以使用NetFlow這一有效工具以滿(mǎn)足對網(wǎng)絡(luò )流量管理的需求。

NetFlow最初是由Cisco開(kāi)發(fā)的，由于使用廣泛，目前很多廠(chǎng)家都可以實(shí)現，如：Juniper、Extreme、Foundry、H* C等。Cisco的NetFlow也有多種版本，如V* 、V7、V* 、V9。目前NetFlow V* 是主流。因此本文主要針對NetFlow V* ，該版本數據包中的基本元素包含哪些內容呢?首先從Flow講起，一個(gè)IP數據包的Flow至少定義了下面7個(gè)關(guān)鍵元素：

? 源IP地址;

? 目的IP地址;

? 源端口號;

? 目的端口號;

? 第三層協(xié)議的類(lèi)型;

? TOS字段;

? 網(wǎng)絡(luò )設備輸入/輸出的邏輯端口(if index)

以上7個(gè)字段定義了一個(gè)基本的Flow信息。 Netflow就是利用分析IP數據包的上述7種屬性，快速區分網(wǎng)絡(luò )中傳送的各種類(lèi)型的業(yè)務(wù)數據流。

1. Cache管理

在NetFlow中有兩個(gè)關(guān)鍵組件：

(1) NetFlow Cache，主要描述流緩存(或者說(shuō)源數據)如何存放在Cache中。

NetFlow緩存管理機制中包含一系列高度精細化算法，能夠有效地判斷一個(gè)報文是屬于已存在Flow的一部分還是應該在緩存中產(chǎn)生一條新的Flow。這些算法也能動(dòng)態(tài)更新緩存中Flow的信息，并且判斷哪些Flow應該到期終止。

(2) NetFlow Export，數據流的輸出機制，主要描述了數據流是如何輸出并被分析器接收的。

首先了解NetFlow Cache(緩存機制)。當緩存中的Flow到期后，就產(chǎn)生一個(gè)將Flow輸出的動(dòng)作。將超時(shí)的Flow信息以數據報文的方式輸出，叫做“NetFlow Export”，這些輸出的報文包含* 0條以上的Flow信息。這些NetFlow信息一般是無(wú)法識別的，需由專(zhuān)用收集器(Flow Collector)采集到并做出進(jìn)一步分析，這些Flow Collector能夠識別NetFlow的特殊格式。

2.輸出格式

NetFlow的輸出報文包含報頭和一系列的Flow流，報頭包含系列號、記錄數、系統時(shí)間等，Flow流包含具體內容，如IP地址、端口、路由信息等。各個(gè)版本的NetFlow格式都相同，且NetFlow采用UDP報文，這更有利于大流量情況下的數據報文傳輸。換句話(huà)說(shuō)，在路由器，防火墻等網(wǎng)絡(luò )設備中如要使用NetFlow就不能禁用UDP端口，否則無(wú)法接收設備傳遞的信息。

* .抽樣機制

在Netflow的實(shí)際應用中，它不是時(shí)刻都把數據包抓取過(guò)來(lái)，而是采用抽樣的機制，通過(guò)使用抽樣技術(shù)可以降低路由器的CPU利用率，減少Flow的輸出量，但仍然可以監測到大多數的流量信息。當我們不需要了解網(wǎng)絡(luò )流量的每個(gè)Flow的具體細節的時(shí)候，抽樣就成了比較好的選擇。但流量計費系統采用NetFlow會(huì )造成誤差，使得NetFlow輸出有時(shí)不能準確反映流量的實(shí)際情況。這時(shí)如果你的流量計費系統選用Netflow就不太合適了。

* .性能影響

使用任何一種技術(shù)作為工程師最應該關(guān)注它的性能問(wèn)題。由于在設備緩存中Flow的生成，需要消耗系統資源同樣，將Flow格式化成特定的輸出報文并將報文輸出，也是要消耗系統資源，因此在設備上使用NetFlow時(shí)，肯定就會(huì )影響設備性能。由于高端Cisco設備(如* * 00、7* 00系列等)都是通過(guò)ASIC硬件處理數據包，所以占用10%～20%利用率均屬正常。注意，在使用中CPU的利用率會(huì )隨著(zhù)緩存中Flow條目的增大而增加，所以在高負載情況下，一定要慎用Netflow功能。

* .在蠕蟲(chóng)病毒監測中的舉例

前些年Code Red、SQL Slammer、沖擊波、振蕩波等蠕蟲(chóng)病毒的相繼爆發(fā)，不但對用戶(hù)主機造成影響，而且對網(wǎng)絡(luò )的正常運行也構成了的危害，因為這些病毒具有掃描網(wǎng)絡(luò )，主動(dòng)傳播病毒的能力，會(huì )大量占用網(wǎng)絡(luò )帶寬或網(wǎng)絡(luò )設備系統資源。這些蠕蟲(chóng)在網(wǎng)絡(luò )行為上都有某些共同特征，我們可以利用NetFlow的信息篩選出這些數據包，從而快速發(fā)現問(wèn)題。

例1：CodeRed的Flow特征是destination port=* 0,、packets=* 、size=1* * bytes。雖然在Internet上，符合上述特性的正常行為是存在的(如使用ICQ)，但是一般正常使用的主機不會(huì )在連續幾段時(shí)間內發(fā)出大量的這些報文。

因此監測CodeRed 可采用的方法是:取幾個(gè)不同時(shí)間段，例如每段時(shí)間* 分鐘，如果每個(gè)時(shí)間段內符合特征的Flow大于上限值，則可以判斷為Code Red。

例2：感染了Nimda病毒的主機會(huì )向外部地址(往往是TCP * 0端口)發(fā)起大量連接，Nimda的Flow特征是每個(gè)Flow代表一次連接destination port=* 0的行為，如果普通的客戶(hù)機在一段時(shí)間內(例如* 分鐘)Flow數量過(guò)大，那么很有可能遭受病毒感染或者有其他針對HTTP的攻擊行為。

因此監測Nimda可采用的策略是：取幾個(gè)不同時(shí)間段，每段時(shí)間* 分鐘，如果每個(gè)時(shí)間段內符合特征的Flow超過(guò)上限值，則可以判斷為Nimda病毒或其他攻擊行為。另外，如果Apache Http Server感染了Slapper Worm的話(huà)，也會(huì )產(chǎn)生大量的Http報文。

例* ：震蕩波(Worm.Sasser)的特征是一個(gè)IP同時(shí)向隨機生成的多個(gè)IP發(fā)起* * * 端口的TCP連接。因此檢測條件是：相同源IP，大量不同目的IP，目的端口為* * * ，當符合的Flow達到上限值時(shí)，則可以認定是振蕩波病毒。

例* ：幾年前臭名昭著(zhù)的微軟SQL-Server漏洞造成了很大的影響，它的特征是目的端口為1* * * 的TCP流。表1* -2是根據此條件篩選出的NetFlow統計數據，可以得知IP地址* * .190.1* * .1* * 正在對某網(wǎng)段進(jìn)行SQL漏洞掃描。

表1 篩選的NetFlow數據

例* ：用NetFlow分析DOS攻擊流量

DOS攻擊使用非正常的數據流量攻擊網(wǎng)絡(luò )設備或其接入的服務(wù)器，致使網(wǎng)絡(luò )設備或服務(wù)器的性能下降，或占用網(wǎng)絡(luò )帶寬，影響其他相關(guān)用戶(hù)流量的正常通信，最終可能導致網(wǎng)絡(luò )服務(wù)不可用。例如DOS可以利用TCP協(xié)議的缺陷，通過(guò)SYN打開(kāi)半開(kāi)的TCP連接，占用系統資源，使合法用戶(hù)被排斥而不能建立正常的TCP連接。以下為一個(gè)典型的DoS SYN攻擊的NetFlow數據實(shí)例，該案例中多個(gè)偽造的源IP同時(shí)向一個(gè)目的IP發(fā)起TCP SYN攻擊。

111.*.* * .* * |202.*.*.* 0|Others|* * * * 1|* |2|10000|10000|* |1|* 0|1

10* .*.9* .91|202.*.*.* 0|Others|* * * * 1|* |2|* * * 7|* 92* |* |1|* 0|1

1* * .*.2* .20* |202.*.*.* 0|Others|* * * * 1|* |2|* * * 0|10000|* |1|* 0|1

日常工作中發(fā)現，除了遇到DOS 以外還有許多攻擊屬于DDOS攻擊，只不過(guò)攻擊類(lèi)別不同，有些為Ping Death，另一些則為SYN Flooding。

DDOS攻擊基本上都造成這樣一種結果：服務(wù)器無(wú)法處理源源不斷如潮水般涌來(lái)的請求，從而造成響應遲緩，直至系統資源耗盡而宕機。DDOS攻擊的共同點(diǎn)是來(lái)源廣泛，針對一臺主機，大量數據包。

因此檢測ICMP攻擊就可以根據下面的條件：在連續的幾個(gè)時(shí)間段，假設每個(gè)時(shí)間段為* 分鐘，各個(gè)時(shí)間段內ICMP報文大于* 000。符合這個(gè)條件的，可以認為受到了ICMP攻擊。

下面是ICMP流的NetFlow實(shí)例。

另外，還有一種DDOS攻擊是SYN flooding，它的特征是TCP報頭中的SYN被置位，且有大量的SYN特征數據包。NetFlow輸出格式中提供了Flag位，為我們判斷SYN攻擊創(chuàng )造了條件。

因此檢測SYN flooding的條件是：在連續的幾個(gè)時(shí)間段，假設每個(gè)時(shí)間段為* 分鐘，產(chǎn)生大量flag=2的數據包，正常連接不會(huì )產(chǎn)生這么多flag=2的數據包，所以可以設置閾值為* 000。超過(guò)這個(gè)數值就認為服務(wù)器受到SYN flooding攻擊。如果主機發(fā)出flag=2的數據包數量超過(guò)1000，則可以認為主機在發(fā)起攻擊。以下是SYN特征的NetFlow實(shí)例。

各種DDOS攻擊的特征都是在短時(shí)間內產(chǎn)生大量的數據包，因此，即使不知道攻擊報文的特征，也可以在NetFlow的輸出結果中進(jìn)行相應的查找，找到符合條件的異常Flow。這就為及時(shí)發(fā)現和防范網(wǎng)絡(luò )上的不安全因素提供了有效的手段。

案例* ：NetFlow在網(wǎng)絡(luò )取證方面的應用

假設圖1中的ADSL撥號用戶(hù)從Internet上某FTP服務(wù)器上下載了可疑文件，在客戶(hù)端PC上留有下載日期時(shí)間戳信息，在局端的接入服務(wù)器上也可以看到特定IP地址在相應時(shí)間內被分配給客戶(hù)端PC，通過(guò)在ISP方面的ANI(Automatic Number Identification)日志就能將客戶(hù)端的所在家庭電話(huà)號碼與上網(wǎng)撥號信息聯(lián)系到一起，與此同時(shí)，在ISP的路由器上記錄(一般會(huì )保留* 0天左右)著(zhù)FTP下載/上傳網(wǎng)絡(luò )流量(NetFlow)日志，這個(gè)流量至關(guān)重要。最后在Ftp服務(wù)器上還有完整的下載記錄。

圖 1 分析下載可疑文件

由上圖可以看出，從客戶(hù)端發(fā)起連接到FTP服務(wù)器下載分為四個(gè)階段，分別是客戶(hù)端發(fā)送/接受、接入服務(wù)器驗證、路由器轉發(fā)及FTP服務(wù)器接受下載，每個(gè)階段都有日志記錄信息包含用戶(hù)賬號、登錄時(shí)間、IP、端口、發(fā)送數據包大小及日期及時(shí)間戳等。這些日志信息分別存放在不同的設備上，即便是某些日志遭到了一定程度破壞(例如篡改IP，丟失了某些日志等)也不會(huì )影響全局，所以這些相關(guān)信息，在調查人員進(jìn)行計算機網(wǎng)絡(luò )取證時(shí)就顯得尤為重要，希望引起管理人員重視。

在某些情況下，設備不支持Netflow，怎么對流量進(jìn)行檢測呢?對于這樣的環(huán)境也有相應的解決方法，那就是使用Fprobe。利用Fprobe來(lái)生成Netflow報文，其默認格式為V* 版本。最初Fprobe是一款在BSD環(huán)境下運行的軟件，目前在UNIX/Linux平臺上均可運行。它可以將NIC接口收到的數據轉化為Netflow數據，并發(fā)送至Netflow分析端。我們可以通過(guò)部署這樣一臺Ossim服務(wù)器，將網(wǎng)絡(luò )流量鏡像至Ossim服務(wù)器，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )流量分析。Ossim服務(wù)器中的Netflow分析器，由下列三個(gè)工具組成：

? Fprobe: 從遠程主機發(fā)送數據流;

? NfSen: NetFlow的分析圖形前端;

? Nfdump: NetFlow采集模塊;

有關(guān)Ossim結構大家可以先參看本書(shū)第1* 章，這里介紹Netflow分析數據包的過(guò)程。首先，在網(wǎng)絡(luò )接口接收網(wǎng)絡(luò )數據，然后由Fprobe程序將收集的數據按照一定規則和格式進(jìn)行轉換(Netflow格式)，再發(fā)到系統的* * * 端口(查看/etc/default/fprobe能得知詳情)，再由Nfsen系統中的Nfdump程序將轉換后的數據統一存放在/var/cache/nfdump/flows/目錄下，最后由Web前端程序Nfsen來(lái)讀取，數據通過(guò)* * * 端口接收，同時(shí)結果會(huì )顯示在前臺Web界面上(在Ossim系統中路徑為Situational Awareness→Network→Traffic，顯示效果在Ossim右側導航欄里可以查看)，分析Netflow過(guò)程如圖2所示。

圖 2 Ossim系統分析Netflow數據

在Ossim* .1系統中查詢(xún) Netflow流量如圖1* -* 所示。

圖 * Netflow流量源端口Top 10

在Ossim * .1系統中由Netflow收集的數據放置在/var/cache/nfdump/flows/live/ossim/目錄下，并存儲為二進(jìn)制文件格式，以天為單位分別設置目錄，方便查看。這些數據按照一定的時(shí)間組織起來(lái)，每* 分鐘采集一次數據，同時(shí)由nfcapd產(chǎn)生新的文件，并用當前時(shí)間來(lái)命名，例如nfcapd.201* 0* * 1120* * 包含的數據是從201* 年* 月* 1日12小時(shí)* * 分鐘開(kāi)始的數據。

圖 * nfcapd產(chǎn)生的數據

從系統捕獲數據包的過(guò)程來(lái)看Nfdump這一過(guò)程至關(guān)重要，它由nfcpad、fddump、nfprofile和nfreplay這* 個(gè)進(jìn)程組成，功能見(jiàn)表2所示。

表2 nfdump工具組成

* .分布式環(huán)境數據流處理

本節內容是對上述知識點(diǎn)的總結，下面這個(gè)實(shí)驗在一個(gè)模擬的分布式環(huán)境中完成，其中有一臺混合安裝的Ossim USM，兩臺Sensor，三臺接入層交換機和一臺核心交換機以及若干PC組成，為簡(jiǎn)化實(shí)驗這些設備均在同一個(gè)VLAN中，實(shí)際生產(chǎn)中應在多個(gè)VLAN。拓撲如圖* 所示。

圖* Ossim分布式部署

第2章講解了如何添加Sensor，并與Server進(jìn)行連接，下面接著(zhù)啟用Netflow服務(wù)，交換機上Netflow也必須同時(shí)設置正確，注意nfcapd進(jìn)程在12000和120001端口進(jìn)行監聽(tīng)。各主機IP、UUID及端口如表* 所示。

表* Ossim服務(wù)器傳感器配置

前面已經(jīng)講過(guò)查看UUID的方法下面依次在終端下輸入如下命令：

所有數據存儲在Ossim Server端，所以我們到Server命令行下輸入以下命令進(jìn)行驗證：

為了確保在SensorA、SensorB和Sensor上都能展現其N(xiāo)etflow數據要確保nfsen都收到數據，我們在Ossim Server的終端控制臺下，操作以下命令

接著(zhù)觀(guān)察目錄的內容，我們進(jìn)入目錄* * * db* * 0* 29* cb* * ae* a* 1* 1c00f* 2* * ，在該目錄下有若干Pcap格式的文件，每隔* 分鐘生成一個(gè)，每個(gè)文件大小在* 00KB~1000KB(大小并不固定)，每天會(huì )產(chǎn)生100~200MB的抓包文件。

如果在實(shí)驗中發(fā)現沒(méi)有收到Sensor數據包，首先檢查設置是否正確，接下來(lái)用tcpdump來(lái)抓包分析，具體抓包操作如下圖所示。

或tcpdump -i eth0 ‘port 12001’ 。

通過(guò)nfdump可以實(shí)現Netflow記錄的過(guò)濾、Top統計和排序等功能，在Ossim通過(guò)Web UI能輕松的展現給用戶(hù)，如圖* 所示。

圖* Netflow多傳感器顯示

作為系統維護人員需要了解后臺執行的命令，例如我們進(jìn)入201* -0* -01目錄，對其數據包按端口排序輸入命令nfdump –r nfcapd.201* 0* 010* 1* –s dstport –n 10

又如

7.交換機上配置

下面歸納一下實(shí)施流量監控的步驟(以Cisco * 000系列交換機為例)：

1) 在Cisco * * 09上配置NetFlow(或其他網(wǎng)絡(luò )設備)，并輸出到指定到Ossim采集器(IP)的固定UDP端口。

2) 采集器軟件為Ossim系統的Flow-tool工具，該軟件監聽(tīng)UDP端口，接收進(jìn)入的NetFlow數據包并存儲為特定格式。

* ) 使用Nfsen等軟件包中的工具對NetFlow源文件進(jìn)行讀取，轉換成可讀的ASICII格式，再用Ossim內的Perl程序對NetFlow進(jìn)行分析和規范格式的操作，并將讀取的NetFlow信息存儲入Ossim數據庫中。

* ) 依據蠕蟲(chóng)和DDOS攻擊等異常報文的流量特征，在分析程序中預設各種觸發(fā)條件，定時(shí)運行，從中發(fā)現滿(mǎn)足這些條件的Flow。

* ) 將分析結果在Web客戶(hù)端中展示，或者通過(guò)E-mail、短信等接口發(fā)送。也可以通過(guò)與設備聯(lián)動(dòng)的方式，采用ACL對設備進(jìn)行自動(dòng)配置，等攻擊流消退后再自動(dòng)取消ACL。

除了OSSIM之外，還有些商業(yè)軟件都提供了很好的分析工具，例如Solarwinds NetFlow Traffic Analysis 和Manage Engine NetFlow Analyzer這兩款軟件如圖7所示，它們都是不錯的選擇。

圖7 Manage Engine NetFlow Analyzer

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【責任編輯：藍雨淚TEL：（010）* * * 7* * 0* 】

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