Введение

С момента своего появления сеть Интернет многократно выросла. Также многократно увеличились такие показатели сети, как предоставляемые ресурсы, скорости обмена информацией, скорости подключения. Однако вместе с ростом полезных ресурсов, многократно выросли риски кражи информации, использования ресурсов не по назначение и другие опасности.Таким образом, каждый системный администратор ежедневно сталкивается с вопросами защиты обслуживаемых ресурсов.

Данная статья написана с целью описать функционал фильтрации трафика в операционной системе RouterOS, производства компании Mikrotik.

Особенности работы файрвола

Для базового понимания работы файрвола, необходимо ознакомиться с понятиями цепочки (chain), состояния соединения (connection state), условия и действия (action).

Цепочки (chain)

При фильтрации трафик, в зависимости от своего предназначения попадает в одну из цепочек (chain) обработки трафика. В фильтре предопределены три основные цепочки:

• input входящий трафик предназначенный для маршрутизатора. Например, когда вы подключаетесь к маршрутизатору при помощи приложения winbox, трафик как раз попадает в эту цепочку.
• output Исходящий трафик. Трафик, создаваемый самим маршрутизатором. Например, если вы выполните команду ping непосредственно с самого маршрутизатора, трафик попадет в эту цепочку.
• forward Трафик, идущий через маршрутизатор. Например, если компьютер из локальной сети, установил соединение с внешним сайтом, данный трафик попадает в цепочку forward.

Таким образом мы видим, что для защиты самого маршрутизатора необходимо использовать цепочку input, а для защиты и фильтрации трафика между сетями необходимо использовать цепочку forward.

Кроме того, администратор имеет возможность создавать свои собственные цепочки обработки трафика, к которым можно обращаться из основных цепочек. Данная возможность будет рассмотрена в дальнейшем.

Состояние соединения (connection state)

Каждое из сетевых соединений Mikrotik относит к одному из 4 состояний:

• New – Новое соединение. Пакет, открывающий новое соединение, никак не связанное с уже имеющимися сетевыми соединениями, обрабатываемыми в данный момент маршрутизатором.
• Established – Существующее соединение. Пакет относится у уже установленному соединению, обрабатываемому в данный момент маршрутизатором.
• Related – Связанное соединение. Пакет, который связан с существующим соединением, но не является его частью. Например, пакет, который начинает соединение передачи данных в FTP-сессии (он будет связан с управляющим соединением FTP), или пакет ICMP, содержащий ошибку, отправляемый в ответ на другое соединение.
• Invalid – Маршрутизатор не может соотнести пакет ни с одним из вышеперечисленных состояний соединения.

Исходя из вышеизложенного, мы видим, что хорошим вариантом настройки фильтрации пакетов будет следующий набор условий:

• 1. Обрабатывать новые соединения (connection state = new), принимая решение об пропуске или блокировке трафика.
• 2. Всегда пропускать соединения в состоянии established и related, так как решение о пропуске этого трафика было принято на этапе обработки нового соединения.
• 3. Всегда блокировать трафик, для которого состояние соединения равно invalid, потому что этот трафик не относится ни к одному из соединений и фактически является паразитным.

Условие

При прохождении пакета через фильтр, маршрутизатор последовательно проверяет соответствие пакета заданным условиям, начиная от правила, расположенного первым. и последовательно проверяя пакет на соответствие правилам номер два, три и так далее, пока не произойдет одно из двух событий:

1.Пакет будет соответствовать заданному условию. При этом сработает соответствующее правило, в котором это условие было задано, после чего обработка пакета будет завершена.

2.Закончатся все условия и пакет не будет признан соответствующим ни одному из них. При этом, по умолчанию он будет пропущен дальше.

Исходя из п.2, нельзя не отметить, что есть две стратегии построения фильтра пакетов:

1.Нормально открытый файрвол. Данный тип настройки можно определить как «Все разрешено, что не запрещено». При этом мы запрещаем прохождение только некоторых типов трафика. Если пакет не соответствует этим типам – он будет пропущен. Обычно данный тип файрвола характерен для мест, где не предъявляется высоких требований к безопасности пользователей, а трафик может быть самым разнообразным и не поддающимся жесткой квалификации. Такая настройка характерна для операторов связи (Интернет-провайдеров), открытых точек доступа, домашних маршрутизаторов.

2.Нормально закрытый файрвол. Данный тип настройки можно определить как «Все запрещено, что не разрешено». При этом разрешается прохождение только определенных типов трафика, а последним правилом в файрволе стоит правило, запрещающее прохождение любого типа трафика. Такой тип настройки файрвола характерен для корпоративного использования, где существуют жесткие требования к безопасности.

Не могу сказать, что какая-то из стратегий является правильной, а какая-то неправильной. Обе стратегии имеют право на жизнь, но каждая — в определенных условиях.

Теперь подробнее распишем все варианты условий, на основании которых мы можем принимать решение о действии.

Закладка general

Наименование	Описание
Chain	Цепочка (см. выше). Варианты в списке: input, output, forward. Если ввести свое название – получим свою цепочку.
Src. Address	Адрес источника пакета. Варианты заполнения поля: Один адрес. Например, 192.168.0.5 Подсеть. Например, 192.168.0.0/24 Диапазон адресов. Например, 192.168.0.5-192.168.0.15 Обратите внимание: если вам надо задать несвязанный диапазон адресов, то это нельзя сделать в этом поле, но можно сделать через Src. Address List на закладке Advanced
Dst. Address	Адрес назначения пакета. Варианты заполнения поля см. выше
Protocol	Протокол соединения. TCP, UDP, ICMP и т.п.
Src. Port	Порт, с которого пришел пакет. Поле можно заполнить только если протокол соответствует TCP или UDP. Варианты заполнения поля: Один порт. Например, 22. Диапазон портов. Например, 10000-20000. Несколько портов. Например ,22,23,25. Несколько диапазонов портов. Например, 5060-5070,10000-20000 . Диапазон и несколько портов. Например, 22,23,10000-20000.
Dst. Port	Порт, на который пришел пакет. Поле можно заполнить, только если протокол соответствует TCP или UDP. Варианты заполнения поля см. выше.
Any Port	Любой порт. Например, или Src. Port, или Dst. Port Варианты заполнения поля см. выше.
P2P	Peer-to-Peer протокол. Пакет относится к одному из P2P протоколов. Например, edonkey или BitTorrent. Обратите внимание, что шифрованные сессии не идентифицируются посредством данного поля.
In Interface	Интерфейс, с которого пришел проверяемый пакет. (Не работает, если chain=output, т.к. источник трафика — сам маршрутизатор)
Out Interface	Интерфейс, куда будет передан пакет. (Не работает, если chain=input, так как трафик предназначен для маршрутизатора и дальше передан быть не может).
Packet Mark	Пакет имеет определенную маркировку, полученную ранее через Mangle.
Connection Mark	Пакет имеет определенную маркировку, полученную ранее через Mangle.
Routing Mark	Пакет имеет определенную маркировку, полученную ранее через Mangle.
Connection Type	Пакет относится к определенному типу соединения, включенному на закладке Firewall/Service Ports
Connection State	Состояние соединения. Описывалось выше.

Обратите внимание, что перед частью полей можно поставить флаг восклицательного знака. Этот флаг будет обозначать отрицание. Например:

обозначает что адрес источника любой, кроме 192.168.0.0/24 . Также обратите внимание, что если поле не заполнено, оно должно быть серым. Если вы передумали заполнять поле, чтобы его исключить и сделать серым – нажмите стрелку «вверх», справа от поля.

Закладка Advanced

На этой закладке собраны расширенные опции выбора пакета.

Наименование	Описание
Src. Address List	Адрес источника пакета совпадает с одним из адресов в именованном списке адресов, заданном на закладке Firewall/Address Lists.
Dst. Address List	Адрес назначения пакета совпадает с одним из адресов в именованном списке адресов, заданном на закладке Firewall/Address Lists.
Layer 7 Protocol	При проверке пакета L7-фильтром, заданным на закладке Firewall/Layer 7 Protocols, он был отнесен к одному из определенных на этой закладке протоколов.
Content	Внутри пакета содержится определенная строка символов.
Connection Bytes	Количество байт, прошедших через соединение. При этом 0 обозначает бесконечность. Например, 1000000-0 = более 1МБ.
Connection Rates	Скорость соединения. Например, 0-128000. Это правило сработает, если скорость подключения менее 128 килобит в секунду. (Поставив флаг [!] перед таким правилом, мы заставим срабатывать правило на соединение более 128kbps)
Per Connection Classifier	Используется при необходимости разделения трафика на несколько потоков. Позволяет держать пакеты с определенным набором опций в одном потоке. Подробнее: https://wiki.mikrotik.com/wiki/Manual:PCC
Src. MAC Address	MAC-адрес сетевой карты источника. Сработает, только если источник пакета находится в одном Ethernet-сегменте с маршрутизатором.
Out Bridge Port	Порт назначения интерфейса типа bridge, при активированной в Bridge опции Use IP Firewall.
In Bridge Port	Порт источника интерфейса типа bridge, при активированной в Bridge опции Use IP Firewall.
Ingress Priority	Приоритет пакета. Может быть получен из VLAN, WMM или MPLS ext. bit
DSCP (TOS)	Определяет DSCP, заданный в заголовке пакета.
TCP MSS	Размер MSS (Maximum segment size) TCP пакета.
Packet Size	Размер пакета.
Random	Случайное срабатывание правила. Число задается в диапазоне 1-99, что соответствует вероятности срабатывания правила от 1 до 99 процентов. Обычно используется при тестировании сервисов, когда надо изобразить случайную потерю пакетов на нестабильном канале.
TCP Flags	Флаги TCP соединения.
ICMP Options	Опции (типы сообщения) ICMP.
IPv4 Options	В заголовке пакета имеется заданная опция протокола Ipv4.
TTL	Time To Live – Время жизни пакета соответствует …

Закладка Extra

Эта закладка продолжает список расширенных опций, не поместившихся на закладку Advanced.

Итак:

Наименование	Описание
Connection Limit	Предел количества соединений для адреса или подсети. Адрес или подсеть задается полем netmask (для 1 адреса 32).
Limit	Предназначено для ограничения количества передаваемых пакетов: Поля: Rate – количество пакетов в секунду (минуту/час). Burst – Количество неучитываемых пакетов (пакетов не входящих в packet rate).
Dst. Limit	Ограничение количества передаваемых пакетов по адресу источника/назначения. В отличии от limit, учитываются пакеты для каждого адреса или адреса/порта в зависимости от выбранных опций. Поля rate и burst соответствуют таковым в опции Limit. Дополнительный поля: Limit By – по какому критерию (src|dst address | address/port) учитывать пакеты. Expire — через какой промежуток времени запомненный адрес/порт будут удалены.
Nth	Каждый из: Every – из какого числа пакетов. Packet – сколько. Например Every=3, packet=2 Обозначает «Каждые 2 из 3 пакетов или проще 2/3 пакетов). Опцию часто используют при балансировке нагрузки между каналами.
Time	Время действия правила. Позволяет ограничить действие правила во времени и по дням недели. Так как у маршрутизатора нет аппаратно-независимых часов, для корректной работы опции требуется настроенный SNTP-клиент (System/SNTP-Client) и часовой пояс (System/Clock)
Src. Address Type	Тип IP-адреса источника (Local, Unicast, Broadcast, Multicast)
Dst. Address Type	Тип IP-адреса назначения (Local, Unicast, Broadcast, Multicast)
PSD	Port Scan Detect. Опция позволяющая настроить определение события сканирования портов. Поля: Weight Threshold = При каком значении сработает. Delay Threshold = Максимальная задержка между пакетами с разными портами назначения, пришедшими с одного адреса. Low Port Weight = сколько при подсчете стоит каждый порт в диапазоне 0-1023. High Port Weight = сколько при подсчете стоит каждый порт в диапазоне 1024-65535. Например, на скриншоте правило сработает, если будет просканировано 7 и более портов в привилегированном диапазоне; Или 21 и более портов в непривилегированном диапазоне. При этом пауза между поступающими пакетами с одного источника, направленного на разные порты будет не более 3 секунд.
Hotspot	Опции, связанные с работой хотспот, если он настроен на маршрутизаторе.
IP Fragment	Пакет является фрагментом другого пакета.

Как мы видим, в маршрутизаторе существует достаточно большое количество правил выбора пакетов, которые позволяют очень гибко и тонко настраивать работы с трафиком.

Теперь, когда мы поняли, на основании каких правил мы можем найти интересующий нас пакет, давайте посмотрим, что можно сделать после срабатывания правила.

Действия при фильтрации пакетов

Действия задаются на закладке Action сформированного правила.

Рассмотрим их:

Accept

Разрешить прохождение пакета. Дальнейшие действия по фильтрации прекращаются, пакет передается на следующий этап обработки.

add-dst-to-address-list

Добавить адрес назначения пакета в именованный список адресов (address list).

Опции:

• Address-List – Имя списка адресов. Выбирается из списка или задается новое.
• Timeout – Время, которое данный адрес будет присутствовать. По истечении заданного времени адрес будет удален из списка.

add-src-to-address-list

Добавить адрес источника пакета в именованный список адресов (address list).

Опции:

• Address-List – Имя списка адресов. Выбирается из списка или задается новое.
• Timeout – Время, которое данный адрес будет присутствовать. По истечении заданного времени адрес будет удален из списка.

Обратите внимание, что динамические списки адресов являются очень мощным инструментом. Так как мы можем учитывать списки адресов в правилах выбора пакета на закладке Advanced, фактически, таким образом мы можем динамически менять правила фильтрации трафика.

Drop

Удалить пакет. Пакет уничтожается и никуда дальше не передается.

Jump

Перейти на собственную цепочку (chain) обработки пакетов.

Опция – наименование цепочки.

Log

Занести информацию о пакете в Log-файл маршрутизатора. При этом пакет будет передан на следующее правило. Данная опция часто используется при отладке.

Passthrough

Ничего не делать. Передать пакет на следующее правило. Однако при этом счетчики работают, показывая сколько пакетов соответствовало этому правилу. Обычно используется для статистики.

Reject

Запретить прохождение пакета и отправить отправляющему узлу ICMP-сообщение об ошибке.

Опция – вид сообщения.

Return

Досрочно прервать обработку собственной цепочки (chain) и вернуться на следующее правило за правилом с Action=jump, которое передало пакет в эту цепочку.

Tarpit

Очень интересная опция. Может использоваться только с протоколом TCP. Суть в том, что маршрутизатор дает разрешение на создание соединения, при этом выставляя нулевое окно передачи (т.е. скорость соединения = 0). Позволяет «завесить» атакующий хост на этом соединении.

Заключение

В этой части мы разобрались с основными опциями файрвола. Обратите внимание, что условия выбора пакетов одинаковы для всего файрвола и будут нам требоваться в дальнейшем при изучении NAT и расширенной обработки трафика (Mangle). А вот названия цепочек и действия там будут совершенно другими.