Что такое шлюз уровня приложения? Как работают ALG

Прочитано: 150 раз(а)


Шлюз приложений, также известный как шлюз уровня приложений (ALG), функционирует как критически важный прокси-сервер брандмауэра для сетевой безопасности. Его способность фильтрации гарантирует передачу только определенных данных сетевых приложений, что влияет на безопасность протоколов, включая FTP, Telnet, RTSP и BitTorrent. Понимание ALG предполагает знание того, как они работают, их плюсы и минусы, а также то, как они интегрируются с другими типами межсетевых экранов или отличаются от них.

шлюз уровня приложения

Как работают шлюзы уровня приложений за 9 шагов

ALG обеспечивают безопасную связь от начала клиентских запросов до интеграции дополнительных межсетевых экранов . Они защищают конфиденциальность, используя соединения с прокси-сервером, и обеспечивают безопасность посредством уровня приложений и проверки пакетов. Они также эффективно управляют трафиком, при необходимости изменяют метаданные пакетов, динамически назначают ресурсы и применяют динамические политики для повышения производительности и безопасности сети.

Изучите процессы настройки и оптимизации, которые пользователи могут выполнять для ALG, а также функциональные возможности ALG после правильной настройки. Чтобы помочь вам лучше представить процесс, мы также предоставили снимки экрана из документации шлюза приложений Microsoft Azure.

1. Пользователи настраивают шлюз приложений

Чтобы создать шлюз уровня приложения, используйте интерфейс шлюза для настройки различных параметров. Начните с назначения прослушивателей портам, определения правил и выделения ресурсов внутреннему пулу. После настройки проверьте работу шлюза, открыв его через браузер и проверив ответ. Наконец, когда ресурсы больше не нужны, очистите их, удалив соответствующую группу ресурсов.

2. ALG облегчает взаимодействие клиент-сервер

Когда клиент инициирует запрос, шлюзы уровня приложения облегчают передачу данных между клиентом и сервером. Часто это связано с запросами файлов, веб-страниц или других интернет-сервисов. При этом создается первое соединение для доступа к ресурсам сервера.

ALG поддерживает запросы клиентов, разрешая свое доменное имя через DNS и доставляя клиенту IP-адрес внешнего интерфейса. Он принимает входящие сообщения через прослушиватели, настроенные с использованием внешних IP-адресов и протоколов. Если брандмауэр веб-приложений (WAF) включен, он проверяет запросы на соответствие правилам WAF и либо направляет их на серверные части, либо блокирует их. На наличие действительных запросов он проверяет правила маршрутизации и направляет их в соответствующие серверные пулы.

3. ALG устанавливает соединение с прокси-сервером.

Соединения с прокси-сервером действуют как агенты, позволяя клиентам взаимодействовать с основными серверами. Клиенты подключаются к прокси-серверам для управления соединениями за брандмауэрами и анонимизации IP-адресов клиентов. Эти серверы обеспечивают безопасную передачу данных, улучшая конфиденциальность и безопасность сетевого взаимодействия между клиентами и серверами.

ALG перехватывают и перенаправляют клиентские запросы на прокси-сервер или шлюз. Затем прокси-сервер направляет запросы в правильный пункт назначения, например на внутренний сервер. ALG могут выполнять такие действия, как проверка и модификация пакетов перед отправкой трафика, чтобы обеспечить безопасность и соответствие требованиям.

4. ALG выполняет проверку уровня приложений и пакетов.

Для обеспечения сетевой безопасности уровень приложений и проверка пакетов систематически работают вместе. Первоначально входящие пакеты перехватываются на сетевом интерфейсе. На уровне OSI 7, самом высоком уровне, ответственном за связь на уровне приложений, межсетевой экран проверяет заголовок каждого пакета, чтобы определить протокол и порт назначения.

Затем полезная нагрузка тщательно проверяется на предмет каких-либо нарушений или нарушений политики безопасности. В случае обнаружения опасности принимаются соответствующие меры, такие как блокировка или регистрация, в соответствии с заранее определенной политикой безопасности. Этот процесс повторяется для исходящих пакетов, и все проверенные пакеты протоколируются для аудита и составления отчетов, обеспечивая постоянную защиту сети.

5. ALG реализует функциональность, а пользователи тестируют серверную часть

ALG в межсетевом экране распознают и обрабатывают трафик определенных приложений. Они идентифицируют службы, используя информацию уровня 4, такую ​​как номера портов TCP и UDP, а затем решают, какие ALG использовать для каждого типа трафика. Чтобы разрешить возможности ALG и идентификацию служб, необходимо настроить брандмауэр и определить критерии распознавания сетевых служб с использованием информации уровня 4. Каждой сетевой службе должен быть назначен соответствующий ALG.

Чтобы проверить эффективность ALG, пользователи должны провести тщательное тестирование. Точная настройка параметров ALG в зависимости от результатов тестирования и использование инструментов мониторинга для отслеживания производительности ALG и работоспособности серверной части. Наконец, создайте и соблюдайте правила идентификации служб, а также регулярно оценивайте и обновляйте настройки ALG.

6. ALG управляет трафиком

ALG перехватывают как входящий, так и исходящий трафик, проходящий через межсетевой экран. Они оценивают пакеты после их перехвата, чтобы определить, чьему приложению или сервису они принадлежат. После обнаружения ALG отслеживают сеансы связи между клиентами и серверами. ALG управляют каждым новым сеансом, создавая запись сеанса и сопоставляя ее соответствующему приложению или сервису.

7. ALG изменяет информацию о пакете

После управления трафиком ALG перехватывают и анализируют пакеты, проходящие через брандмауэр, чтобы найти поддающуюся изменению информацию, такую ​​как IP-адреса или номера портов. Следуя заданным правилам или нормам, ALG корректируют эту информацию по мере необходимости, возможно, выполняя обработку трансляции сетевых адресов (NAT) или манипулирование заголовками.

При подключении к внешним сетям NAT часто влечет за собой преобразование частных IP-адресов устройств в локальной сети в один общедоступный IP-адрес, выделенный маршрутизатору/брандмауэру, и наоборот. Это сохраняет общедоступные IP-адреса и повышает безопасность, скрывая внутреннюю структуру сети от внешних источников.

В некоторых случаях ALG могут проверять и изменять полезную нагрузку пакетов перед их повторной сборкой в ​​соответствии с требованиями протокола. Проверки качества гарантируют, что изменения соответствуют требованиям безопасности и сети, а затем ALG транспортируют измененные пакеты по назначению, обеспечивая непрерывную сетевую связь.

8. ALG распределяет ресурсы и применяет динамические политики

ALG динамически распределяют ресурсы в ответ на изменение требований к сетевому трафику, постоянно отслеживая и изменяя распределение ресурсов, таких как полоса пропускания и вычислительная мощность. На протяжении сеанса ALG отслеживают трафик на предмет аномалий и применяют динамические политики в зависимости от характеристик трафика для обеспечения сетевой безопасности. Они меняют распределение ресурсов на основе применения политик и мониторинга трафика, чтобы обеспечить наилучшую производительность сети.

ALG освобождают ресурсы после завершения сеанса, позволяя перераспределить их для будущих потребностей. Они хранят информацию о сеансе, включая распределение ресурсов и соблюдение политик, для аудита и составления отчетов. Это дает потребителям возможность контролировать производительность сети и инциденты безопасности.

9. Пользователи интегрируют ALG с дополнительными межсетевыми экранами.

Чтобы успешно интегрировать ALG с дополнительными межсетевыми экранами, изучите требования к сети и выберите подходящие решения. Создайте план интеграции, в котором будет описано положение ALG с другими межсетевыми экранами. Разверните и настройте дополнительные межсетевые экраны в соответствии со стандартами ALG. Установите настройки ALG на брандмауэрах для поддержки соответствующих приложений. Установите маршруты связи между ALG и межсетевыми экранами. Тщательно протестируйте интеграцию, чтобы обеспечить бесперебойную работу.

Внедрите инструменты мониторинга для отслеживания производительности и обеспечения соблюдения политик. Проанализируйте настройки и соответствующим образом настройте их. Регулярно оценивайте и обновляйте настройки, чтобы быть в курсе сетевых угроз и изменений. Эти методы гарантируют беспрепятственную работу ALG с другими типами межсетевых экранов , улучшая сетевую безопасность и контроль трафика на уровне приложений.

5 преимуществ использования ALG

Шлюзы уровня приложений повышают безопасность, управляют протоколами приложений и обеспечивают подробное ведение журналов. Кроме того, они улучшают производительность сети и защищают вашу конфиденциальность.

Повышенная безопасность

ALG повышают безопасность сети за счет реализации строгих процессов аутентификации и авторизации пользователей. Подтверждая личность пользователя и внедряя правила доступа, ALG предотвращают незаконный доступ и защищают конфиденциальные ресурсы. Это гарантирует, что только авторизованные пользователи смогут получить доступ к сетевым ресурсам, что снижает риск утечки данных и незаконной деятельности.

Детальный контроль над протоколами приложений

Администраторы могут указать конкретные правила и положения для каждого приложения, используя ALG, чтобы иметь детальный контроль над протоколами приложений. Это позволяет точно управлять сетевым трафиком, сохраняя при этом соответствие политике организации и нормативным требованиям. ALG оптимизируют производительность и безопасность сети, контролируя доступ к приложениям, а также обеспечивая более эффективное использование ресурсов.

Комплексная регистрация

ALG предлагают комплексную регистрацию, документируя подробную информацию о сетевых подключениях и активности. Сюда входит статистика взаимодействия с пользователем, использования приложений и моделей сетевого трафика. Комплексное ведение журналов позволяет администраторам проводить углубленные проверки, эффективно устранять неполадки и анализировать использование сети для выставления счетов или соблюдения требований.

Улучшенная производительность

ALG повышают производительность сети за счет кэширования часто посещаемых файлов, уменьшая необходимость многократного извлечения данных с внешних серверов. Такое кэширование уменьшает задержку и экономит полосу пропускания, особенно для часто используемых ресурсов. Оптимизируя передачу данных, ALG повышают скорость реагирования сети и удобство работы пользователей и, следовательно, повышают общую производительность и эффективность сети.

Гарантированная конфиденциальность

ALG укрепляют конфиденциальность, выступая в качестве посредников и предотвращая прямой внешний доступ к внутренним ресурсам. Такой подход защищает конфиденциальную информацию, одновременно снижая риск нарушений безопасности или несанкционированного доступа. ALG обеспечивают дополнительную степень защиты за счет разделения внешних и внутренних сетей.

5 слабых сторон ALG

Несмотря на преимущества в безопасности и производительности, ALG сталкиваются с ограничениями, связанными с конфигурацией, зависящей от протокола, неэффективностью UDP, зависимостью от специальных знаний для реализации, проблемами обучения пользователей и сложной конфигурацией.

Настройка для конкретного протокола

Одним из недостатков ALG является его настройка для конкретного протокола, что требует индивидуальной настройки для каждого протокола приложения. Администраторам приходится справляться со сложностями многочисленных протоколов. Это, следовательно, увеличивает сложность и проблемы с обслуживанием. Этот адаптированный метод усложняет реализацию и может ограничивать масштабируемость, препятствуя эффективному администрированию и оптимизации сети.

Неэффективно с протоколами на основе UDP

ALG борются с протоколами на основе UDP, что приводит к неэффективному управлению трафиком. Их архитектура не поддерживает природу UDP без сохранения состояния, что приводит к низкой производительности и ограничению приложений. Этот недостаток ограничивает их способность обрабатывать широкий спектр сетевых приложений и может поставить под угрозу сетевую работу и скорость реагирования.

Знание-зависимая реализация

Еще одним недостатком ALG является их реализация, зависящая от знаний, которая требует глубокого понимания каждого протокола приложения для настройки. Эта зависимость усложняет реализацию и требует особых навыков, что затрудняет развертывание. Администраторы должны обладать глубокими знаниями для правильной настройки ALG, что ограничивает доступность и может задержать внедрение в компаниях без необходимой компетенции.

Проблемы обучения пользователей

Крупным предприятиям может потребоваться обучение пользователей для внедрения ALG. Обучение пользователей использованию ALG может оказаться трудной задачей, возможно, перевешивающей преимущества от развертывания. Это может препятствовать эффективному использованию и принятию. Недостаточное использование или неправильная конфигурация этих инструментов снижает предполагаемые преимущества безопасности и производительности, предлагаемые ALG.

Сложные проблемы конфигурации и совместимости

Настройка ALG требует пристального внимания к сетевым требованиям и проблемам совместимости. Эта сложность может привести к проблемам с конфигурацией и совместимости. В результате это может помешать плавному включению в существующие сетевые инфраструктуры. Кроме того, длительный процесс настройки может вызвать задержки и сбои в работе.

Как ALG интегрируются в различные архитектуры межсетевых экранов

Различные архитектуры межсетевых экранов, такие как NGFW, VPN, интегрированные устройства межсетевого экрана, облачные межсетевые экраны, UTM и WAF, предоставляют ALG ряд способов оптимизации сетевой безопасности и производительности. ALG могут улучшить процедуры управления трафиком и безопасности за счет беспрепятственного взаимодействия с существующими инфраструктурами, предлагая комплексную защиту в широком диапазоне сетевых сценариев.

NGFW

ALG интегрируются в межсетевые экраны нового поколения (NGFW), обеспечивая интеллектуальные функции и контроль на уровне приложений. NGFW сочетают в себе традиционные возможности брандмауэра с дополнительными функциями, такими как предотвращение вторжений, проверка SSL и управление приложениями. ALG расширяют возможности NGFW, выполняя глубокую проверку пакетов на уровне приложений, обеспечивая точный контроль над протоколами приложений и повышая общий уровень безопасности.

VPN

Пользователи могут интегрировать ALG и VPN, настроив ALG для проверки и управления трафиком, проходящим через VPN-туннель, на уровне приложений. Развертывая ALG вместе с VPN-шлюзами или концентраторами, вы можете применять политики и применять меры безопасности к VPN-трафику.

Интегрированные межсетевые экраны

Интегрированные устройства брандмауэра сочетают в себе функциональность брандмауэра с дополнительными технологиями безопасности, такими как предотвращение вторжений, VPN, антивирус и фильтрация контента, чтобы обеспечить комплексные сетевые решения. ALG сотрудничают с этими устройствами, чтобы обеспечить аналитику и контроль на уровне приложений, а также улучшить межсетевые экраны посредством глубокой проверки пакетов. Он оптимизирует производительность сети за счет эффективного управления трафиком приложений и определения его приоритетов.

Облачные брандмауэры

Облачные брандмауэры защищают облачные ресурсы от кибератак. Чтобы правильно интегрировать ALG, разверните функциональные возможности ALG в облаке или используйте облачные службы ALG от поставщика брандмауэра. Это включает в себя создание ALG для проверки и контроля облачного трафика, обеспечение единых правил безопасности для всех ресурсов и плавную интеграцию с интерфейсами администрирования брандмауэра для обеспечения централизованного управления политиками и мониторинга.

UTM-техника

ALG работают с устройствами унифицированного управления угрозами (UTM), обеспечивая сложную аналитику и контроль на уровне приложений. Настройте ALG внутри устройства UTM, чтобы анализировать трафик на уровне приложения и управлять им. Это влечет за собой разработку политик и правил для отдельных протоколов приложений, чтобы максимизировать безопасность и производительность сети.

WAF

Брандмауэры веб-приложений (WAF) и ALG работают на уровне приложений сетевого стека. ALG, посредством глубокой проверки пакетов и контроля над протоколами приложений, дополняет возможности WAF. Он улучшает понимание и администрирование протоколов приложений для более точного обнаружения и предотвращения веб-атак. ALG также могут повысить производительность WAF за счет эффективного контроля и определения приоритетов трафика приложений.

ALG, фильтрация пакетов и проверка состояния

Ниже приведено сравнение шлюзов уровня приложений, фильтрации пакетов и проверки состояния с учетом их сложности, методов проверки и влияния на производительность сети. Сюда также входит видимость топологии сети, прозрачность для пользователей и возможности проверки пакетов.

ALG против фильтрации пакетов

ALG обеспечивают глубокую проверку пакетов на уровне приложений, обеспечивая точный контроль над протоколами приложений и улучшая меры безопасности. Напротив, фильтрация пакетов обеспечивает высокоскоростную фильтрацию с использованием простых правил, что приводит к эффективной обработке сетевого трафика. В то время как ALG повышают безопасность за счет детального анализа трафика, фильтрация пакетов отдает приоритет поддержанию потока данных за счет простой реализации правил.

ALG против проверки состояния

ALG проверяют и управляют трафиком на уровне приложений, предотвращая нежелательный доступ и попытки разведки, тогда как проверка с отслеживанием состояния быстро обнаруживает и удаляет вредный или ненужный трафик. В то время как ALG обеспечивают индивидуальные меры безопасности для конкретных протоколов приложений, проверка с учетом состояния проводит полную проверку на основе состояния и контекста связи, обеспечивая динамическое применение правил для тонких политик безопасности.

Итог: развертывание шлюзов уровня приложений для повышения производительности сети

Хотя ALG применяют проверку пакетов и предлагают детальный контроль над протоколами приложений, они являются всего лишь одним из аспектов общей защиты сети. Сами по себе ALG не могут решить все проблемы безопасности, и их необходимо сочетать с другими решениями сетевой безопасности для обеспечения комплексной защиты. Чтобы создать надежный план защиты сети, интегрируйте ALG с другими межсетевыми экранами , системами обнаружения вторжений и другими мерами безопасности.

Как работают ALG



Новости партнеров