Relevante Daten zum richtigen Zeitpunkt

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1 Netzwerkadministratoren analysieren Netze aus zahlreichen Blickwinkeln. Einmal steht die Netzwerksicherheit im Vordergrund, dann eine bestimmte Anwendung oder das Compliance-Management. Für alles gibt es spezifische Analyse-Tools. Diese benötigen Traffic-Daten von mehreren Punkten im Netz. Sie alle müssen sich die vorhandenen Mirror-Ports und TAPs teilen. Dabei ist wichtig, dass die Tools jeweils alle relevanten Daten zum richtigen Zeitpunkt erhalten. Nur so lassen sich genaue Aussagen über das Netzwerk und deren Leistungsparameter treffen. Besonders effektiv und spezifisch lässt sich der Traffic mit einem Network Monitoring Switch aufbereiten. Analyse-Tools greifen über TAPs (Test Access Points) oder SPAN-Ports (Switch-Port- Analyse) auf Traffic-Daten zu. TAPs werden in Verbindungen eingeschleift. Sie kopieren die Traffic-Daten und geben sie weiter an ein Analyse-Tool. Bei Netzausfall schalten die TAPs schlimmstenfalls einfach durch, und der Monitoring-Ast fällt weg. Aggregation-TAPs jedoch speichern bei großer Netzlast die Daten kurzfristig in einem Puffer. Hier könnten bei Überlast Daten für die Messung verloren gehen. Bei Switches mit SPAN- oder Mirror-Ports kopiert der Switch den Verkehr eines aktiven Ports an den SPAN-Port. Fällt ein SPAN-Port aus, hat das keine Auswirkungen auf das Netz. Leider haben aktive Komponenten oft nur einen oder wenige SPAN-Ports. Somit können nicht gleichzeitig mehrere Verbindungen mit unterschiedlichen Tools analysiert werden. Als Abhilfe entwickelte Cisco remote SPAN (rspan). Mit dieser Technik lassen sich die Traffic-Daten eines Switch-Ports über einen Port eines anderen Switches überwachen. Das erhöht jedoch die Netzlast. Für realistische Ergebnisse ist es deshalb sinnvoll, mit einfachen TAPs und SPANs an allen kritischen Punkten im Netz den Traffic aufzunehmen und diesen anschließend intelligent zu reduzieren und an die einzelnen Tools zu verteilen. Psiber Data GmbH 2012 Seite 1

2 Traffic intelligent reduzieren Ein Network Monitoring Switch (NMS) führt die Traffic-Daten aus den verteilten SPANs und TAPs zusammen und verteilt die jeweils relevanten Daten an die angeschlossenen Tools. Er reduziert das Datenvolumen, indem er zum Beispiel mehrfach auftretende Datenpakete erkennt und duplizierte verwirft (De-Duplikation). Solche duplizierten Pakete treten bei bestimmten Monitoring-Konfigurationen auf und verfälschen die Analyse. Sie treten zum Beispiel auf, wenn der Traffic von mehreren SPAN-Ports aggregiert wird und natürlich bei redundanten Verbindungen. Denn 50 bis 80 Prozent der Netzlast kann aus duplizierten Paketen bestehen. Und nicht alle Analyse- Tools erkennen diese Dopplungen. Selbst wenn sie sie erkennen und entfernen, senkt das die Performance des Tools. Eine Bandbreitenlimitation bringt hier wenig, da sie die tatsächliche Netzlast beschneidet. Nur eine De-Duplikation wie man sie aus der Datensicherung kennt, führt hier zum Erfolg. 40-GBit/s-Links überwachen Eine weitere Herausforderung sind Breitbandverbindungen mit Übertragungsraten von 10 und 40 GBit/s. Bisher verfügt noch kaum ein Analysewerkzeug verfügt über eine 40- GBit/s-Schnittstelle. Doch es gibt bereits einen Network Monitoring Switch mit 1/10- und 40-Gigabit-Ethernet-Schnittstellen, der den Traffic am Backbone in Line-Rate aufnehmen und aufbereitet für Gigabit-Ethernet-Schnittstellen an die Analyse-Tools weiterleiten kann. Zunächst reduziert er dazu den Traffic, indem er für jedes angeschlossene Tool nur die relevanten Daten herausfiltert. Die De-Duplikation eliminiert darüber hinaus mehrfach auftretende Pakete. Zusätzlich können bei den verbliebenen Datenpaketen noch die irrelevanten Anteile über Packet-Trimming abgetrennt werden. Das können auch nicht relevante Header-Anteile aus den Paketen (Protocol Stripping) sein. Eine Burst- Protection-Funktion speichert Datenspitzen, die die Kapazität eines angeschlossenen Psiber Data GmbH 2012 Seite 2

3 Tools überschreiten würden, kurzzeitig in einem Puffer. Der NMS leitet den Traffic in der passenden Übertragungsrate an das Tool weiter und baut den Puffer mit sinkender Last wieder ab. Sensible Daten Bei Security-Monitoring-Lösungen dürfen aus Datenschutzgründen sensible Daten etwa über Mitarbeiter oder Geschäftsgeheimnisse bei der Analyse nicht lesbar sein. Mit einem NMS kann der Administrator vorab konfigurieren, welche Inhalte von Datenpaketen im NMS gelöscht werden sollen, bevor die Pakete an das Analyse-Tool weitergeleitet werden. Network Monitoring Switches filtern, modifizieren und verteilen nicht nur den Traffic. Sie können auch Datenströme mehrere Quellen zusammenfassen (Aggregation) oder den Traffic eines SPAN-Ports oder TAPs für verschiedene Analysen vervielfältigen und an mehrere Analyse-Tools weiterleiten. Der Anwender kann an einen Network Monitoring Switch zum Beispiel eine Application-Monitoring-Lösung, einen Netzwerkanalysator, ein VoIP-Analyse-System oder eine Audit- und Compliance-Management-Lösung anschließen. Auch Sicherheitslösungen wie Intrusion Detection Systeme (IDS) oder Intrusion Prevention Systeme (IPS) sind möglich genauso wie Security-Information-and- Event-Management-Systeme (SIEM). Der NMS kann den Datenstrom zudem ständig oder auch dynamisch an einen Netzwerkdatenrekorder weiterleiten, zum Beispiel ab einer bestimmten Netzlast. Der Administrator bedient und konfiguriert den NMS über ein webbasiertes GUI. Automatische Analysen konfigurierbar Um Störungen möglichst frühzeitig zu erkennen, lässt sich die Datenaufzeichnung und - aufbereitung zum Beispiel an Events knüpfen oder an das Überschreiten einer Psiber Data GmbH 2012 Seite 3

4 bestimmten Netzlast an bestimmten Punkten im Netz. Der Anwender kann auch für unterschiedliche Netzlasten oder Situationen konfigurieren, dass die Überwachung mehr oder weniger detailliert sein soll. Erkennt ein Analyse-Tool dann zum Beispiel bei der oberflächlichen Überwachung ein Ereignis mit Handlungsbedarf, so kann das Tool automatisch den NMS dazu veranlassen, den Traffic an der kritischen Stelle detailliert zu erfassen und auf dem Netzwerkdatenrekorder für eine Detailanalyse aufzuzeichnen. Parallel dazu wird eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben. Das funktioniert für Netzwerkprobleme genauso wie für Sicherheitslücken. Viele Unternehmen verwenden zum Beispiel ein SIEM- und ein Data Leak Prevention System (DLP), um die Einhaltung von Sicherheits-Policies zu überwachen. Erkennt das SIEM-System ein ungewöhnliches Nutzerverhalten, so kann es automatisch den NMS dazu veranlassen, dass er die auffälligen Pakete an den Netzwerkdatenrekorder und an ein angeschlossenes DLP-System weiterleitet. Der Rekorder zeichnet den kritischen Traffic sofort auf. Das DLP-System gibt eine Warnmeldung gemäß den vorab konfigurierten Sicherheitsregeln aus. Network Monitoring Switches oder ähnliche Lösungen sind von mehreren Herstellern erhältlich.. Der Network Monitoring Switch bietet bis zu 64 1/10-GbE-Ports. Der Anwender kann ihn aber auch mit 4- Port-Modulen für 40GBE bestücken lassen Anue Systems bietet verschiedene Varianten vom Einstiegsmodell über Enterprise- Lösungen bis hin zu hochverfügbaren Carrier-Lösungen mit NEBS-Level-3- Zertifizierung an. Der Anue 5288 ist laut Hersteller der erste NMS im Markt, der über 40-GbE-Schnittstellen verfügt. Auf zwei Höheneinheiten bietet er Platz für vier Anschlussmodule. Diese sind entweder mit 16 1/10-GbE Ports oder 4 40-GbE-Ports bestückt. An diese Ports schließt der Anwender sowohl die TAPs und SPANs an als Psiber Data GmbH 2012 Seite 4

5 auch die verschiedenen Analyse-Tools. Die Zuordnung erfolgt über die webbasierte Konfiguration des NMS. Der Anue 5288 soll mittelfristig auch in einer hochverfügbaren Ausführung für Carrier und Service-Provider mit NEBS-Level-3-Zertifizierung erhältlich sein. In Deutschland sind die Network Monitoring Switches von Anue Systems über den Distributor Psiber Data erhältlich. Autor: Martin Heinzelmann Martin Heinzelmann ist Presales Systems Engineer DACH bei Anue Systems. Bild 1: Der Netzwerkdatenrekorder ist ohne Network Monitoring Switch überlastet, die Compliance- und Security-Tools erhalten nicht alle Daten Psiber Data GmbH 2012 Seite 5

6 Bild 2. Mit einem Network Monitoring Switch erhält jedes Tool die Traffic-Daten optimal aufbereitet für seine Aufgaben Bild 3. Auch aus Sicht des IT-Security-Managers erhält jedes Tool mit einem Network Monitoring Switch alle notwendigen Daten Psiber Data GmbH 2012 Seite 6

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