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ネットワークの分離(セグメンテーション)

このレッスンのあとで: ネットワークを区画に分け、どの区画からどこへ届くかを表にできる。

55分のレッスンコマンド4件VLAN のラボ:VLAN と VLAN 間ルーティングをブラウザーの Ubuntu VM で

一か所の侵入を広げないために

ネットワークの分離(セグメンテーション)とは、ネットワークをいくつかの区画に分け、区画の間の通信を、決めた分だけにすることです。区画が違えば、同じ建物の中でも、簡単には届きません。

店のレジのPCと、お客様用のWi-Fiが同じ網にあるとします。Wi-Fiから入られると、レジにも届いてしまいます。分けておけば、被害は一つの区画で止まります。

このレッスンのゴール

メモ

ネットワークを区画に分け、どの区画からどこへ届くかを表にできる。

重要な言葉

ことばいみれい
セグメンテーションネットワークを区画に分けること
ゾーン同じ信頼の度合いの機器を集めた区画ゲスト用
VLAN一つの配線を、論理的に別の網に分ける仕組み
トランクポート複数のVLANをまとめて運ぶポート
区画間のルール区画をまたぐ通信を許す、または止める決まり
被害の範囲一つの侵入が、どこまで広がるか

学生が入力するセルは、このプレビューでは空白です。

分けると被害が広がらない

一台の機器が乗っ取られても、全部が一つの網なら、攻撃者は同じ網の他の機器に次々と触れられます。区画に分けておくと、触れられるのは同じ区画の機器だけです。

区画をまたぐ通信は、ルールで許したものだけにします。下の表は、小さな店の例です。

例: 店のゾーンと許す通信

ゾーン入れる機器外へ出てよい先
スタッフレジ、経理のPC、プリンターサーバーと公開用に届く
サーバーファイルサーバーどこへも出ない
公開用(DMZ)ウェブサーバーどこへも出ない
ゲストお客様のスマホ公開用にだけ届く

学生が入力するセルは、このプレビューでは空白です。

同じ網のアドレスを数える

コマンド
printf '10.10.0.11\n10.10.0.100\n10.20.0.11\n' | grep -c '^10\.10\.'

ここでは表示のみで、実行されません。無料アカウントを作成すると、実行ボタンで自分のラボのターミナルに入力できます。

VLANは一本の配線を論理的に分ける

区画ごとにスイッチを買うのは大変です。VLANは、一台のスイッチの中を、番号の付いた別々の網に分けます。同じVLANの機器だけが、スイッチの中で直接つながります。

複数のVLANを一本の配線で運ぶポートが、トランクポートです。運ぶフレームには、VLANの番号の札(タグ)が付きます。

スイッチの今のVLANを見る

コマンド
sudo ip netns exec sw bridge vlan show

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始めの状態が言うこと

各ポートの行に、VLANの番号 1 が出ます。まだ何も分けていないので、全部のポートが最初のVLAN 1の中にいます。

つまり、いま三台のホストは、同じ網の中にいます。分けるのは、ラボの課題です。このレッスンは、分けた後の考え方を学びます。

VLANの番号の数を確かめる

コマンド
python3 -c "print(2 ** 12, 2 ** 12 - 2)"

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区画の間にはルーターとルール

タグの番号は12桁の二進数なので、4096通りです。0と4095は特別なので、使えるのは4094個です。

別のVLANの機器へ届くには、ルーターを通ります。ルーターに、区画をまたぐ通信のルールを置けば、ゲストからサーバーへは届かない、という決まりを書けます。

ホストの出口を読む

コマンド
sudo ip netns exec h20 ip route show default

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出口が一つであること

出力は default via 10.20.0.1 dev eth0 です。他の網へ行く通信は、全部この一つの出口に集まります。

だから、この出口で見張れば、区画の間の通信を全部見張れます。出口にルールを置く場所がある、と言い換えられます。

よくある間違い

注意

「VLANを分ければ安全」と思う人が多いです。VLANは網を分けるだけで、区画の間のルーターが何でも通せば、分けた意味はありません。区画間のルールをデフォルト拒否にして、はじめて分離になります。

発展: 自分の学校を区画に分ける

学校のネットワークを思い浮かべます。教職員のPC、生徒のPC、ゲスト用Wi-Fi、成績のサーバー。それぞれを、どのゾーンに入れるかを決めましょう。

次に、どのゾーンからどのゾーンへ届くかを、一つずつ表に書きます。書いていない組み合わせは、すべて拒否です。

このラボとソースについて: VLAN のラボ:VLAN と VLAN 間ルーティングをブラウザーの Ubuntu VM で

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