TÌM HI u v b o m t và TRI n KHAI h ể ề ả ậ ể ệ THỐNG TƯỜNG lửa PFSENSE CHO MẠNG DOANH NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: TÌM HIỀU VỀ BẢO MẬT VÀ TRIỂN KHAI TƯỜNG LỬA PFSENSE CHO MẠNG DOANH NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH – 12/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: TÌM HIỀU VỀ BẢO MẬT VÀ TRIỂN KHAI TƯỜNG LỬA PFSENSE CHO MẠNG DOANH NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH – 12/2021 I LỜI CAM ĐOAN Nhóm chúng em xin cam đoan n i dung c a đồ án chuyên ngành đề tài “ Tìm hiểu bảo mật triển khai tường lửa pfsense cho mạng doạnh nghiệp” s n ph m c a nhóm chúng em Nh ng v n đề đư c tr nh bày đồ án k t qu c a tr nh h c t p, nghiên c u, làm việc c a nhóm T t c tài liệu tham kh o c xu t x r ràng đư c tr ch dẫn h p pháp Nhóm chúng em xin ch u hoàn toàn trách nhiệm cho l i cam đoan c a m nh TP.Hồ Ch Minh, ngày tháng năm 2021 Ngư i cam đoan Nguyễn Văn Phát Phạm Việt Cường Trần Cao Đăng Duy II LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi l i c m ơn chân thành đ n gi ng viên Trư ng Đại h c Công Nghệ TP.HCM – HUTECH, đặc biệt quý thầy, cô thu c khoa Cơng Nghệ Thơng Tin nhiệt tình gi ng dạy truyền đạt cho em nh ng ki n th c Cơng Nghệ Thơng Tin vơ bổ ích th i gian thực hành báo cáo Nhóm chúng em xin chân thành bày tỏ lòng bi t ơn đ n Thầy Ths Nguyễn Lê Văn ngư i h t lòng giúp đỡ tạo m i điều kiện tốt nh t cho nhóm chúng em hồn thành báo cáo Thầy hướng dẫn r t t n tình, gi i đáp nh ng thắc mắc hướng em ti n đ để hoàn thành báo cáo m t cách tốt nh t Cuối cùng, nhóm chúng em xin gửi l i c m ơn đ n gia đ nh, anh ch bạn hỗ tr cho em r t nhiều suốt trình h c t p, nghiên c u thực đề tài m t cách hồn chỉnh Nhóm chúng em xin kính chúc Ban Giám Hiệu nhà trư ng quý Thầy Cô s c khỏe, vui vẻ đạt nhiều thành công công việc TP.Hồ Ch Minh, ngày tháng năm 2021 III Mục Lục L I CAM ĐOAN II L I CẢM ƠN III DANH MỤC HÌNH ẢNH VI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Nội dung báo cáo CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan cộng nghệ firewall 2.1.1 Định nghĩa firewall 2.1.2 Chức firewall 2.1.3 Cấu trúc firewall 2.1.4 Phân loại firewall 2.2 Giới thiệu tường lửa pfsense 2.3.1 pfSense Aliases 2.3.2 NAT 2.3.3 Firewall Rules 2.3.4 Firewall Schedules 2.4 Một số dịch vụ Pfsense 2.4.1 DHCP Server 2.4.2 Cài đặt Packages 2.4.3 Cấu hình NTP Server cho Pfsense 2.4.4 Cài đặt Failover Load Balancing cho Ffsense 2.4.5 High Availability Sync CARP 2.5 Cài đặt Pfsense 2.6 Triển khai Pfsense 15 2.6.1 Tính Pfsense 15 2.6.2 Một số dịch vụ Pfsense 19 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 45 3.1 Kết đạt 45 3.2 Những mặt hạn chế 45 IV 3.3 Hướng phát triển tương lai 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 V DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mơ hình tường lửa pfsense Hình 2: Màn hình welcome to pfsense Hình 3: Hệ thống hỏi có muốn tạo VLANs không, chọn “N” Hình 4: Chọn card mạng WAN thứ nhất, chọn card “ em1” Hình 5: Chọn card cho mạng LAN bên “em0” Hình 6: Chọn card mạng cho WAN2 “em2” 10 Hình 7: Sau gán xong, chọn “y” 10 Hình 8: Cài đặt Interface (card mạng) Chọn mục 11 Hình 9: Cài đặt IP cho mạng LAN, chọn “2” 11 Hình 10: Chọn địa Ipv4 “10.10.10.10” 12 Hình 11: Chọn “24” Subnetmask 12 Hình 12: Hệ thống hỏi có nên kích hoạt chức DHCP không ? Chọn “y” đồng ý Pfsese DHCP Server 13 Hình 13: Gán Range Ipv4 cần cấp cho mạng LAN “10.10.10.100” kết thúc “ 10.10.10.200” 13 Hình 14: Hệ thống hỏi có cấu hình Pfsense làm Webserver không, chọn “n” không đồng ý Nếu đồng ý chức tái cách cài đặt Virtual Server 14 Hình 15: Cài đặt hồn tất 14 Hình 16: Giao diện Aliases 15 Hình 17: Giao diện NAT 15 Hình 18: Giao diện Rules 16 Hình 19: Giao diện Edit Rules 16 Hình 20: Giao diện Firewall Schedules 17 Hình 21: Giao diện Edit Firewall Schedules 17 Hình 22: Tạo ví dụ lịch học tuần Firewall Schedules 18 Hình 23: Kết ví dụ Firewall Schedules 18 Hình 24: Giao diện DHCP Server 19 Hình 25: Giao diện Package Manager 20 Hình 26: Thử cài đặt Package Manager 20 Hình 27: Đã cài đặt thành công 21 Hình 28: Giao diện Web Pfsense 22 Hình 29: Pfsense Dashboard 22 Hình 30: NTP 23 Hình 31: Settings NTP 24 Hình 32: Kiểm tra Sevices NTP 24 Hình 33: Kết NTP hoạt động 25 Hình 34: Giao diện đồ họa Dashboard Pfsense 26 Hình 35: Cấu hình Interface WAN thành WAN1 26 VI Hình 36: Cấu hình OTP thành WAN2 27 Hình 37: Bỏ chọn Block Private Networks để bỏ chặn traffic từ hệ thống mạng nội 27 Hình 38: Sau cấu hình tất Interface 28 Hình 39: Giao diện Gateways để cấu hình Monitor IP 28 Hình 40: Cấu hình Monitor IP cho WAN1 29 Hình 41: Cấu hình Monitor IP cho WAN2 29 Hình 42: Kết sau cấu hình 30 Hình 43: Giao diện Gateway Groups 30 Hình 44: Tạo Groups 31 Hình 45: Giao diện Firewall Rules 31 Hình 46: Chỉnh sửa Gateway cho mạng LAN 32 Hình 47: Kết sau chỉnh sửa 32 Hình 48: Kết LoadBalancer 33 Hình 49: Traffic Graph 33 Hình 50: Tạo Group WAN1 Failover 34 Hình 51: Tạo Group WAN2 Failover 34 Hình 52: Giao diện sau tạo Group 35 Hình 53: Tạo Rules WAN1 Failover cho card mạng LAN 36 Hình 54: Tạo Rules WAN2 Failover cho card mạng LAN 37 Hình 55: Bảng liệt kê sau thêm Rules 37 Hình 56: Gán DNS Server cho Gateway 38 Hình 57: Kết 38 Hình 58: Cấu hình Pfsense 39 Hình 59: Cấu hình Pfsense 39 Hình 60: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP 40 Hình 61: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP 40 Hình 62: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP 41 Hình 63: Cấu hình IP ảo cho LAN WAN 42 Hình 64: Thực trình 43 Hình 65: Thực trình 43 VII CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài Trong th i kỳ nhân loại ngư i phát triển công nghiệp hóa, đại h a đ t nước, ngành công nghệ thông tin c a đ t nước ta c nh ng thành công vư t b c Đi đôi với phát triển công nghệ thông tin, mạng lưới sở hạ tầng mạng máy tính truyền thơng đư c nâng c p, tạo điều kiện cho d ch vụ mạng gia tăng, trao đổi thông qua mạng phổ bi n toàn cầu Nhưng với phát triển mạnh mẽ c a hệ thống mạng máy tính, đặc biệt phát triển r ng khắp nơi c a hệ thống mạng Internet, vụ t n công phá hoại l y cắp d liệu mạng diễn ngày nhiều ngày nghiêm tr ng Chúng xu t phát từ r t nhiều mục đ ch khác để đánh cắp d liệu quan tr ng, truyền mã đ c hay nh ng mâu thuẫn, cạnh tranh…nhưng t p trung lại gây m t h u qu r t nghiêm tr ng c v t ch t uy tín c a doanh nghiệp sử dụng mạng Chính th y tầm quan tr ng c a v n đề b o m t mạng máy tính c a doanh nghiệp nên chúng em ch n đề tài ch n đề tài “TÌM HIỂU VỀ BẢO MẬT VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG TƯỜNG LỬA PFSENSE CHO MẠNG DOANH NGHIỆP” làm đồ án chuyên ngành c a nhóm chúng em N i dung đồ án gồm chương Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuy t Chương 3: K t lu n 1.2 Nội dung báo cáo Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lí thuy t - Tổng quan công nghệ firewall giới thiệu pfsense - Cài đặt pfsense - Triển khai pfsense Chương 3: K t lu n Hình 46: Chỉnh sử a Gateway cho mạng LAN Sau áp dụng thay đổi, bạn th y gateway đư c hiển th h nh Hình 47: K t qu sau chỉnh sửa Như v y hoàn thành c u h nh LoadBanlancer, ti p theo test tr nh hoạt đ ng c a d ch vụ Bước : Kiểm tra LoadBalancer Để kiểm tra LoadBalancer, vào Status menu b m vào ‘Gateway’ để chắn c Gateways online Gateways offline 32 Hình 48: K t qu LoadBalancer Mục ‘Traffic Graph’ menu ‘ Status’ cho ngư i qu n tr th y lưu lư ng Traffic qua Gateway theo th i gian thực Hình 49: Traffic Graph Bước : Cài đặt cấu hình Failover PfSense Để c u h nh Failover Pfsense, cần tạo nh ng Tier khác Di chuyển đ n menu ‘System’ ch n ‘Routing’ Tại c thể th y Gateways đư c gán cho LoadBalancer, v v y ti n hành tạo nh m khác dành cho Failover Ch n ‘Group’ System: Gateway Groups Ở tạo Group,1 Group cho WAN1 Group cho WAN2 N u WAN1 m t k t nối hệ thống tự đ ng chuyển sang WAN2, ngư c lại 33 Ti n hành tạo nh m tên ‘WAN1Failover’ , ch n WAN1 với Tier1 WAN2 với Tier2, n u WAN1 hỏng chuyển sang WAN2 Ở Trigger Lever ch n Packet Loss, b t k g i tin ping đ n DNS không c t n hiệu tr l i tự đ ng chuyển sang WAN2 Hình 50: Tạo Group WAN1 Failover Làm tương tự hướng dẫn WAN2 để tạo ‘WAN2Failover’ Hình 51: Tạo Group WAN2 Failover Như v y c Group, Group cho LoadBanlancing, Group cho Failover 34 Hình 52: Giao diệ n sau tạo Group Bước 7: Cấu hình Firewall Rules cho Failover Bây gi , cần gán Firewall Rules cho Failover Để c u h nh Firewall Rules di chuyển đ n menu ‘Firewall’ ch n ‘Rules’ Ở Lan ph i add thêm rule dành cho Failover Click vào biểu tư ng Add ph a bên ph i để thêm vào Rule : Thay đổi sau : Interface = LAN Protocol = any Source = LAN net Description = mơ t cho Failover 35 Hình 53: Tạo Rules WAN1 Failover cho card mạng LAN Ở dướ i Display Features c a Gateway , ch n ‘WAN1Failover’ save lại Làm tương tự để c u hình WAN2Failover 36 Hình 54: Tạo Rules WAN2 Failover cho card mạng LAN Sau thêm vào nh ng Rule trên, th y nh ng rule liệt kê dành cho LoadBanlancer Failover Hình 55: B ng liệt kê sau thêm Rules Gán tối thiểu DNS Server cho Gateway click apply changes để áp dụng thay đổi Từ menu ‘System’, ch n ‘ General Setup’ kiểm tra với DNS tương ng, mà gán cho Gateway 37 Hình 56: Gán DNS Server cho Gateway Ch n menu ‘Status’ click vào ‘Gateway’ để kiểm tra tình trạng Hình 57: K t qu Như v y hồn thành cài đặt, c u hình Failover cho pfSENSE Tổng kết : PfSense LoadBalancer Failover c thể đư c sử dụng h gia đ nh, mạng doanh nghiệp… n u bạn c từ k t nối Internet c a ISP trở lên Thay v ph i tr tiền cho m t Router chuyên nghiệp với ch c LoadBalancer, c thể dùng pfSense để thay th r t hiệu qu 38 2.6.2.5 High Availability Sync CARP C u hình hồn nh c a máy Pfsense 1: Hình 58: C u hình Pfsense C u hình hồn nh c a máy Pfsense 2: Hình 59: C u hình Pfsense 39 Sau c u hình xong ti n hành c u hình window XP ch c High Availability Sync CARP : Hình 60: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP Hình 61: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP 40 Hình 62: Giao diện cài đặt High Availability Sync CARP Còn nh ng cài đặt c u h nh để ch c high availability sync cho máy ch đồng th i cài đặt máy Pfsense lại backup đề phòng trư ng h p máy ch m t th máy phụ lên thay th m y ch trì hoạt đ ng 41 Hình 63: C u hình IP o cho LAN WAN Cịn c u h nh đ a IP o cho LAN & WAN: Tác dụng c a đ a o tránh trư ng router ch t th máy đ n đ a IP dừng lại c đia mạng LAN o th khác sau máy đ n đ a chỉa ip o n xét xem đ a chi ip router cịn hoạt đ ng ko n u khơng th chuyển qua đ a ip lại c a router 42 Hình 64: Thực trình Ở enable DHCP server interface c a LAN lên để c u h nh Hình 65: Thực trình Ở phần gateway mặc đ nh Pfsense sử dụng card mà n c p làm gateway Tuy nhiên n u muốn ch n ip khác để làm gateway th đặt vào 43 Ngoài để tránh trư ng h p router trang c p DHCP th c u h nh Failover peer IP điền đ a c a router backup vào để tránh trư ng h p c u h nh high availability sync c u h nh xong bên router backup tự hiểu ph i tr cho router master Sau c u h nh bước router ch t router lên làm ch v v y vẫy c thể vào mạng router sống lại th quyền làm ch đư c chuyển lại cho router router trở v tr backup c a m nh 44 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1 Kế t đạt - Nắm đư c quy trình xây dựng hệ thống Pfsense - Hiểu đư c cách th c tích h p phát triển hệ thống Pfsense - Nắm đư c tình hình an toàn an ninh mạng yêu cầu hệ thống tư ng lửa doanh nghiệp, công nghệ s n ph m tư ng lửa th trư ng b o m t - Bổ sung thêm m t số d ch vụ b o m t khác hổ tr cho tư ng lửa 3.2 Những mặt hạn chế - Do phát triển FreeBSD, hệ thống gặp nhiều kh khăn việc tương th ch với m t số thi t b phần c ng việc triển khai đồ án - T nh cân t i đư c phát triển r t tốt chưa thực tối ưu với nh ng yêu cầu ph c tạp đư c đặt - Với lần nghiên c u chúng em chưa hiểu h t Pfsense 3.3 Hướng phát triển tương lai - Với nh ng nhu cầu thi t thực c a doanh nghiệp nay, s n ph m cần đư c phát triển nhiều n a, bổ sung t nh mới, d ch vụ thử nghiệm đ ổn đ nh hiệu xử lý c a s n ph m Trở thành m t s n ph m đư c sử dụng c t nh thương mại sử dụng mã nguồn mở 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://docs.netgate.com/manuals/pfsense/en/latest/the-pfsensedocumentation.pdf [2] 06 Cisco.Press.CCSP.SNPA.Official.Exam.Certification.Guide.3rd.Edition.Apr [3] pfSense forum: http://forum.pfsense.org/ [4] http://pfsense.trendchiller.com/transparent_firewall.pdf [5] http://files.pfsense.org/mirror/tutorials/openvpn/pfsense-ovpn.pdf [6] pfSense Handbook: http://doc.m0n0.ch/handbook/index.html 46 ...TRƯỜNG ĐẠI H? ??C CÔNG NGHỆ TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN B? ?O C? ?O ĐỒ ? ?N CHUY? ?N NGÀNH ? ?Ề T? ?I: T? ?M HI? ? ?U V? ?? B? ? ?O M? ? ?T V? ? TRI? ? ?N KHAI T? ?ỜNG LỬA PFSENSE CHO M? ??NG DOANH NGHIỆP TP .H? ?? CHÍ MINH – 12/2021... u qu r t nghi? ?m tr ng c v t ch t uy t? ?n c a doanh nghiệp sử dụng m? ??ng Chính th y t? ? ?m quan tr ng c a v n ? ?ề b o m t m? ??ng m? ?y t? ?nh c a doanh nghiệp n? ?n chúng em ch n ? ?ề t? ?i ch n ? ?ề t? ?i ? ?T? ?M HI? ? ?U. .. nhi? ?u t? ?nh đư c b? ?? sung ph? ?t h? ?nh nh? ?m c i thi? ?n n a t? ?nh b o m t, ? ?n đ nh kh linh ho? ?t c a Pfsense bao g? ?m nhi? ?u t nh m? ? b? ? ?n th y thi t b t? ? ng lửa router thương m? ??i, chẳng h? ? ?n GUI Web t? ? ?o qu