Вопрос 13 обеспечение отказоустойчивости

Основным средством повышенияживучестиявляется внесение избыточности в конфигурацию аппаратных и программных средств, поддерживающей инфраструктуры и персонала, резервирование технических средств итиражирование информационных ресурсов (программ и данных).

Меры по обеспечению отказоустойчивости можно разделить на локальныеи распределенные. Локальные меры направлены на достижениеживучестиотдельных компьютерных систем или их аппаратных и программных компонентов (в первую очередь с целью нейтрализации внутренних отказов ИС). Типичные примеры подобных мер – использование кластерных конфигураций в качестве платформы критичных серверов или горячее резервирование активного сетевого оборудования с автоматическим переключением на резерв.

Если в число рассматриваемых рисков входят серьезные аварии поддерживающей инфраструктуры, приводящие к выходу из строя производственной площадки организации, следует предусмотреть распределенные меры обеспечения живучести, такие как создание или аренда резервного вычислительного центра.

Аппаратура – относительно статичная составляющая, однако было бы ошибкой полностью отказывать ей в динамичности. Программы и данные более динамичны, чем аппаратура, и резервироваться они могут постоянно, при каждом изменении, после завершения некоторой логически замкнутой группы изменений или по истечении определенного времени. ыделим следующие классы тиражирования:

Симметричное/асимметричное. Тиражирование называется симметричным, если все серверы, предоставляющие данный сервис, могут изменять принадлежащую им информацию и передавать изменения другим серверам. В противном случае тиражирование называется асимметричным.
Синхронное/асинхронное. Тиражирование называется синхронным, если изменение передается всем экземплярам сервиса в рамках одной распределенной транзакции. В противном случае тиражирование называется асинхронным.
Осуществляемое средствами сервиса, хранящего информацию/ внешними средствами.

Асимметричное тиражирование теоретически проще симметричного, поэтому целесообразно выбрать асимметрию Труднее всего выбрать между синхронным и асинхронным тиражированием. Синхронное идейно проще, но его реализация может быть тяжеловесной и сложной, хотя это внутренняя сложность сервиса, невидимая для приложений. Асинхронное тиражирование устойчивее к отказам в сети, оно меньше влияет на работу основного сервиса. Чем надежнее связь между серверами, вовлеченными в процесс тиражирования, чем меньше время, отводимое на переключение с основного сервера на резервный, чем жестче требования к актуальности информации, тем более предпочтительным оказывается синхронное тиражирование.

Асинхронное тиражирование может производиться на сервер, работающий в режиме горячего резерва, возможно, даже обслуживающего часть пользовательских запросов, или на сервер, работающий в режиме теплого резерва, когда изменения периодически накатываются, но сам резервный сервер запросов не обслуживает.

Достоинство теплого резервирования в том, что его можно реализовать, оказывая меньшее влияние на основной сервер. Основной недостаток теплого резерва состоит в длительном времени включения, что может быть неприемлемо для тяжелых серверов, таких как кластерная конфигурация сервера СУБД. Второй недостаток теплого резерва вытекает из опасности малых изменений. Может оказаться, что в самый нужный момент срочный перевод резерва в штатный режим невозможен.

Вопрос 14 Туннелирование

На наш взгляд, туннелированиеследует рассматривать как самостоятельный сервис безопасности. Его суть состоит в том, чтобы упаковать передаваемую порцию данных, вместе со служебными полями, в новый конверт. В качестве синонимов терминатуннелированиемогут использоватьсяконвертованиеиобертывание .

Туннелирование может применяться для нескольких целей:

передачи через сеть пакетов, принадлежащих протоколу, который в данной сети не поддерживается (например, передача пакетов IPv6 через старые сети, поддерживающие только IPv4);
обеспечения слабой формы конфиденциальности (в первую очередьконфиденциальности трафика ) за счет сокрытия истинных адресов и другой служебной информации;
обеспечения конфиденциальности и целостности передаваемых данных при использовании вместе с криптографическими сервисами.

Туннелирование может применяться как на сетевом, так и на прикладном уровнях. Например, стандартизовано туннелирование для IP и двойноеконвертование для почты X.400.

Комбинация туннелирования и шифрования (наряду с необходимой криптографической инфраструктурой) на выделенных шлюзах и экранирования на маршрутизаторах поставщиков сетевых услуг (для разделения пространств своих и чужих сетевых адресов в духе виртуальных локальных сетей) позволяет реализовать такое важное в современных условиях защитное средство, как виртуальные частные сети. Подобные сети, наложенные обычно поверх Internet, существенно дешевле и гораздо безопаснее, чем собственные сети организации, построенные на выделенных каналах. Коммуникации на всем их протяжении физически защититьневозможно, поэтому лучше изначально исходить из предположения об их уязвимости и соответственно обеспечивать защиту.

Межсетевые экраны как точки реализации сервиса виртуальных частных сетей.

Концами туннелей, реализующих виртуальные частные сети, целесообразно сделать межсетевые экраны, обслуживающие подключение организаций к внешним сетям (см. рис. 14.2). В таком случае туннелирование и шифрование станут дополнительными преобразованиями, выполняемыми в процессе фильтрации сетевого трафика наряду с трансляцией адресов.

Концами туннелей, помимо корпоративных межсетевых экранов, могут быть мобильные компьютеры сотрудников (точнее, их персональные МЭ).

Вопрос 16 Управление

Управление можно отнести к числу инфраструктурных сервисов, обеспечивающих нормальную работу компонентов и средств безопасности. Сложность современных систем такова, что без правильно организованного управления они постепенно деградируют как в плане эффективности, так и в плане защищенности.

Возможен и другой взгляд на управление – как на интегрирующую оболочкуинформационных сервисов и сервисов безопасности (в том числе средств обеспечения высокой доступности), обеспечивающую их нормальное, согласованное функционирование под контролем администратора ИС.

Согласно стандарту X.700, управление подразделяется на:

мониторинг компонентов;
контроль (то есть выдачу и реализацию управляющих воздействий);
координацию работы компонентов системы.

Системы управления должны:

позволять администраторам планировать, организовывать, контролировать и учитывать использование информационных сервисов;
давать возможность отвечать на изменение требований;
обеспечивать предсказуемое поведение информационных сервисов;
обеспечивать защиту информации.

выделяется пять функциональных областей управления:

управление конфигурацией (установка параметров для нормального функционирования, запуск и остановка компонентов,
управление отказами (выявление отказов, их изоляция и восстановление работоспособности системы);
управление производительностью (сбор и анализ статистической информации, определение производительности системы в штатных и нештатных условиях, изменение режима работы системы);
управление безопасностью (реализация политики безопасности путем создания, удаления и изменения сервисов и механизмов безопасности,
управление учетной информацией (т.е. взимание платы за пользование ресурсами).

Вводится понятие управляемого объекта как совокупности характеристик компонентов системы, важных с точки зрения управления. К таким характеристикам относятся:

атрибуты объекта ;
допустимые операции ;
извещения, которые объект может генерировать;
связи с другими управляемыми объектами.

Многоуровневая архитектура менеджер/агент – ключ к распределенному, масштабируемому управлению большими систе Обязательным элементом при любом числе архитектурных уровней является управляющая консоль Управление подразделяется на следующие аспекты:

информационный (атрибуты, операции и извещения управляемых объектов);
функциональный (управляющие действия и необходимая для них информация);
коммуникационный (обмен управляющей информацией);
организационный (разбиение на области управления).

Ключевую роль играет модель управляющей информации. Она описывается рекомендациями X.720. Модель является объектно-ориентированной с поддержкой инкапсуляции и наследования. Дополнительно вводится понятие пакета как совокупности атрибутов, операций, извещений и соответствующего поведения.

Класс объектов определяется позицией в дереве наследования, набором включенных пакетов и внешним интерфейсом, то есть видимыми снаружи атрибутами, операциями, извещениями и демонстрируемым поведением.

Вопрос 17Вирусы можно разделить на классы по следующим основным признакам: .

1. среда обитания;

2. операционная система (OC);

3. особенности алгоритма работы;

4. деструктивные возможности.

По СРЕДЕ ОБИТАНИЯ вирусы можно разделить на:

1. файловые;

2. загрузочные;

3. макро;

4. сетевые.

Заражаемая ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (вернее, ОС, объекты которой подвержены заражению) является вторым уровнем деления вирусов на классы. Каждый файловый или сетевой вирус заражает файлы какой-либо одной или нескольких OS — DOS, Windows, Win95/NT, OS/2 и т.д. Макро-вирусы заражают файлы форматов Word, Excel, Office97. Загрузочные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения системных данных в загрузочных секторах дисков. Среди ОСОБЕННОСТЕЙ АЛГОРИТМА РАБОТЫ вирусов выделяются следующие пункты:

1. резидентность;

2. использование стелс-алгоритмов;

3. самошифрование и полиморфичность;

4. использование нестандартных приемов.

САМОШИФРОВАНИЕ и ПОЛИМОРФИЧНОСТЬ используются практически всеми типами вирусов для того, чтобы максимально усложнить процедуру детектирования вируса. Различные НЕСТАНДАРТНЫЕ ПРИЕМЫ часто используются в вирусах для того, чтобы как можно глубже спрятать себя в ядре OC

По ДЕСТРУКТИВНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ вирусы можно разделить на:

1. безвредные, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения);

2. неопасные, влияние которых ограничивается уменьшением свободной памяти на диске и графическими, звуковыми и пр. эффектами;

3. опасные вирусы, которые могут привести к серьезным сбоям в работе компьютера;

Вопрос 18Основным средством борьбы с вирусом были и остаются антивирусные программы, использующие несколько основополагающих методик обнаружения и защиты от вирусов:

§ Сканирование — последовательный просмотр проверяемых файлов в поиске сигнатур известных вирусов. Используется только для поиска уже известных и изученных вирусов. Неэффективно для обнаружения шифрующихся и полиморфных вирусов, способных полностью изменять свой код при заражении новой программы или загрузочного сектора;

§ Эвристический анализ— обнаружение ранее неизвестных вирусов;

§ Использование антивирусных мониторов— автоматическая проверка всех запускаемых программ, создаваемых, открываемых и сохраняемых документов, файлов программ и документов, полученных через Интернет или скопированных на жесткий диск с дискеты или компакт-диска;

§ Обнаружение изменений— обнаружение изменений, внесенных в предварительно запомненные программой-ревизором характеристики всех областей диска;

§ Использование антивирусов, встроенных в BIOS компьютера— контроль обращений к главной загрузочной записи жестких дисков и к загрузочным секторам дисков и дискет.

Для защиты корпоративной интрасети используют специальные антивирусные прокси-серверы и брандмауэры, сканирующие проходящий через них трафик и удаляющие из него вредоносные программные компоненты.

§ Защита файловых серверов осуществляется с использованием антивирусных мониторов, проверяющих автоматически все файлы сервера, к которым идет обращение по сети;

§ Защита почтовых серверов осуществляется с использованием антивирусов, специально предназначенных для проверки почтового трафика;

§ Защита серверов систем документооборота осуществляется путем сканирования в режиме реального времени почты и файлов вложения с удалением вредоносных программ, обнаружения макрокомандных вирусов и троянских программ в формах и макросов.

Для эффективной работы антивирусных программ требуется регулярное обновление вирусных баз данных и программных компонентов антивирусов.

Антивирусные программы по характеру их борьбы с вирусами можно условно классифицировать по нескольким группам: фильтры, детекторы, ревизоры, доктора, вакцинаторы.Антивирусы-фильтры — это резидентные программы, которые оповещают пользователя обо всех попытках какой-либо программы записаться на диск, а уж тем более отформатировать его, а также о других подозрительных действияхАнтивирусы-детекторы рассчитаны на конкретные вирусы и основаны на сравнении последовательности кодов, содержащихся в теле вируса, с кодами проверяемых программРевизоры — программы, которые анализируют текущее состояние файлов и системных областей диска и сравнивают его с информацией, сохраненной ранее в одном из файлов данных ревизорК последней группе относятся малоэффективные антивирусы-вакцинаторы. Они записывают в вакцинируемую программу признаки конкретного вируса так, что вирус считает ее уже зараженной.

Вопрос 19Анализ сетевого трафикаАнализ сетевого трафика путем его перехвата (сниффинга) является внутрисегментной атакой и направлен на перехват и анализ информации, предназначенной для любого ПК, расположенного в том же сегменте сети, что и злоумышленник. Злоумышленник может захватить все проходящие через себя пакеты путем перевода своей сетевой платы в смешанный режим (promiscuous mode).Реализация данной атаки позволяет злоумышленнику изучить логику работы сети (для получения информации, помогающей ему осуществить последующий взлом) либо перехватить конфиденциальную информацию, которой обмениваются узлы компьютерной сети. Многие протоколы (например, POP3, FTP и пр.) передают информацию об используемых паролях доступа по каналу связи в открытом виде. Анализ трафика позволяет злоумышленнику перехватить эти пароли доступа (например, к электронной почте, к FTP серверу) и использовать их в дальнейшем для выполнения несанкционированных действий.Для защиты от анализа сетевого трафика с использованием снифферов известны следующие подходы:1. диагностика перевода сетевой платы удаленного ПК в смешанный режим путем установки различных средств мониторинга; данный подход к защите достаточно трудоемок, и не является универсальным, поэтому используется недостаточно часто;2. сегментация сетей – чем больше сегментов, тем меньше вероятность и последствия реализации внутрисегментной атаки;3. шифрование сетевого трафика и использование безопасных протоколов удаленной аутентификации пользователей (S/KEY, CHAP и т.д.);

Вопрос 20

Как известно, для адресации сообщений в распределенных ВС используется сетевой адрес, который уникален для каждого объекта системы (на канальном уровне модели OSI — это аппаратный адрес сетевого адаптера, на сетевом уровне — адрес определяется в зависимости от используемого протокола сетевого уровня (например, IP-адрес). Сетевой адрес также может использоваться для идентификации объектов распределенной ВС. Однако сетевой адрес достаточно просто подделывается и поэтому использовать его в качестве единственного средства идентификации объектов недопустимо.В том случае, когда распределенная ВС использует нестойкие алгоритмы идентификации удаленных объектов, то оказывается возможной типовая удаленная атака, заключающаяся в передаче по каналам связи сообщений от имени произвольного объекта или субъекта РВС. При этом существуют две разновидности данной типовой удаленной атаки:

атака при установленном виртуальном канале,
атака без установленного виртуального канала.

В случае установленного виртуального соединения атака будет заключаться в присвоении прав доверенного субъекта взаимодействия, легально подключившегося к объекту системы, что позволит атакующему вести сеанс работы с объектом распределенной системы от имени доверенного субъекта. Реализация удаленных атак данного типа обычно состоит в передаче пакетов обмена с атакующего объекта на цель атаки от имени доверенного субъекта взаимодействия (при этом переданные сообщения будут восприняты системой как корректные). Для осуществления атаки данного типа необходимо преодолеть систему идентификации и аутентификации сообщений, которая, в принципе, может использовать контрольную сумму, вычисляемую с помощью открытого ключа, динамически выработанного при установлении канала, случайные многобитные счетчики пакетов и сетевые адреса станций. Однако на практике, например, в ОС Novell NetWare 3.12-4.1 для идентификации пакетов обмена используются два 8-битных счетчика — номер канала и номер пакета [9]; в протоколе TCP для идентификации используются два 32-битных счетчика. Пример удаленной атаки на сеть Internet данного типа описан в п. 4.5.2.Как было замечено выше, для служебных сообщений в распределенных ВС часто используется передача одиночных сообщений, не требующих подтверждения, то есть не требуется создание виртуального соединения. Атака без установленного виртуального соединения заключается в передаче служебных сообщений от имени сетевых управляющих устройств, например, от имени маршрутизаторов.Очевидно, что в этом случае для идентификации пакетов возможно лишь использование статических ключей, определенных заранее, что довольно неудобно и требует сложной системы управления ключами. Однако, при отказе от такой системы идентификация пакетов без установленного виртуального канала будет возможна лишь по сетевому адресу отправителя, который легко подделать.

Вопрос 21

Статьи к прочтению:

Обеспечение высокой доступности и кластеризация

Похожие статьи: