Безопасность или производительность

На рынке корпоративных МЭ представлены два базовых механизма межсетевого экранирования: фильтрации пакетов с проверкой состояния протокола (Stateful Packet-Filter - SPF) и использование для фильтрации трафика приложений модулей-посредников (application proxy). SPF-устройства, такие как FireWall-1 NG компании Check Point Software Technologies, PIX компании Cisco и продукты компании NetScreen, проверяют пакеты вплоть до 4-го уровня (Layer 4), а в некоторых случаях идут даже несколько дальше, например, некоторые из них могут обрабатывать трафик FTP. Межсетевые экраны типа SPF имеют, как правило, более высокую производительность, так как выполняют минимальную обработку потока данных.

Межсетевые экраны типа application proxy, такие как Gauntlet компании Network Associates Technology, Sidewinder компании Secure Computing и Enterprise Firewall компании Symantec (известный прежде под именем Raptor -- продукт компании Axent), проверяют каждый пакет данных целиком вплоть до прикладного уровня, что обеспечивает более полный контроль трафика, пропускаемого на внутренние серверы. Например, модуль-посредник HTTP может быть сконфигурирован таким образом, чтобы разрешать команды get, но запрещать команды post, а также ограничивать длину URL-ссылок, преграждая таким образом путь атакам типа "переполнение буфера", или вводить ограничения на типы MIME, например, удалять исполняемые вложения и прочий опасный контент. МЭ на базе модулей-посредников обычно работают медленнее, чем МЭ на базе SPF, так как выполняют больший объем обработки данных.

Модули-посредники, обеспечивают более высокую степень безопасности, но делают это за счет производительности. Если ваш МЭ подсоединен к территориально-распределенной сети, например, линией T3 или более медленной, и вам не нужно поддерживать десятки тысяч одновременных сеансов, то МЭ application proxy действительно лучший для вас выбор. Вам следует знать нынешний уровень вашего трафика и его прогнозируемое значение, чтобы сообщить эту информацию вашему поставщику, тогда он сможет вам помочь в выборе подходящего оборудования. Вы, разумеется, всегда сможете сбалансировать нагрузку на МЭ при помощи внешних распределителей нагрузки (load-balancers).

Если же вы поддерживаете популярный Web-сайт и возникновение "пробок" для вас недопустимо, то выбирайте SPF-устройство. Такие МЭ лучше масштабируются и поддерживают большее число соединений, но они пропускают любой трафик, отвечающий установленным для протоколов правилам, так что атакам типа "переполнение буфера" и уровня приложений путь будет открыт. Если вам нужна производительность, обеспечиваемая решениями SPF, то позаботьтесь о том, чтобы ваши Web-серверы и серверы БД были хорошо защищены и снабжены самыми последними "заплатами".

Проблема производительности встанет еще острее, если вам потребуется выполнять процессы, сильно загружающие ЦПУ, например, при развертывании виртуальных частных сетей (VPN). Шифрование может "поставить на колени" самый мощный процессор, тем самым сведя на нет производительность МЭ. Практически все МЭ, имеющиеся на рынке, поддерживает VPN, и подчас их использование для организации виртуальных частных сетей оправдано. Однако если вы будете поддерживать большое число сетей или обширный список пользователей, то для обслуживания VPN-процессов следует применять оборудование, специально спроектированное для максимизации производительности операций шифрования (криптоакселераторы).

МЭ, использующие ЦПУ общего назначения, такие как FireWall-1 компании Check Point и PIX компании Cisco, не отвечают требованиям поддержки приложений среднего уровня пропускной способности (midlevel-bandwidth applications) даже при использовании криптоакселераторов. Некоторые МЭ, например, продукты компании NetScreen, выполняют большую часть обработки на аппаратном уровне и VPN-процессы им, таким образом, не мешают, но за это приходится платить некоторым снижением гибкости системы.

Высокая готовность

МЭ с высоким коэффициентом готовности обеспечивают прохождение трафика прочти без задержек даже при отказе оборудования. Существует два механизма преодоления отказов. В механизме stateless failover при отказе основного МЭ все сеансы связи сбрасываются. И когда за дело берется резервный МЭ, соединения для всех сеансов приходится устанавливать заново. В механизме stateful failover оба МЭ обмениваются информацией о состоянии сеансов по выделенной линии, и если какой-то МЭ выйдет из строя, то другой, что называется, "подхватит эстафету" и продолжит работу, не разрывая сеансов. При этом резервный МЭ принимает на себя все идентификационные характеристики основного МЭ, включая адреса IP и MAC (Media Access Control), и продолжает обработку трафика. После того, как резервный МЭ взял на себя функции основного, он, как правило, продолжает работать в этом качестве до следующего отказа.

Использование механизма stateful failover, как правило, предпочтительнее, и такие МЭ не дороже устройств с механизмом stateless failover. Недостаток stateful failover в том, что за решение межсетевого экранирования вам приходится платить вдвое, т.к. реально вы используете только 50% всей его процессорной мощности. Однако преодоление отказов занимает у таких МЭ всего несколько миллисекунд, и течение трафика при этом практически не прерывается.

Отказоустойчивость может достигаться разными способами, в зависимости от типа сетевого устройства. Маршрутизаторы используют протоколы маршрутизации, такие как RIP и OSPF, для перенаправления трафика, по возможности, в обход места сбоя, но вы вряд ли найдете МЭ, который бы позволял внешнему устройству "диктовать" ему маршрутную информацию.

Вы также можете использовать внешние распределители нагрузки для создания конфигураций МЭ с приемлемой отказоустойчивостью. Такая конфигурация обычно включает два распределителя нагрузки и два МЭ. При отказе одного из МЭ, распределитель нагрузки переадресует трафик на оставшийся МЭ. В этом варианте МЭ обычно не обмениваются сеансовой информацией, но при этом оба они до момента сбоя находятся в рабочем состоянии.

Разумеется, отказ устройства МЭ - это только одна из возможных причин сбоя. Отказ сервера управления будет иметь не менее катастрофические последствия для работы сети. Если у вашего управляющего сервера откажет жесткий диск или сгорит вентилятор ЦПУ, то вы не сможете управлять МЭ или получить журнальные файлы, пока не устраните сбой. Если у вас небольшая сеть с минимальным трафиком, то вы, вероятно, с таким крушением совладаете. Но если вы работаете в крупной организации и управляете множеством МЭ, то потеря управляющей станции может стать серьезной проблемой.