JP2010026547A - ファイアウォール負荷分散方法及びファイアウォール負荷分散システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ファイアウォール群は、ユーザが選択可能なサービスレベルに応じて、高負荷ファイアウォール2、中負荷ファイアウォール3、低負荷ファイアウォール4の3段階の負荷レベルで構成される。また、ユーザが任意に選択したサービスレベルは管理情報1dとして記憶手段1aに格納されている。ユーザからのアクセスが取得されると、サービスレベル判定手段1fは、ユーザの識別情報を抽出し、管理情報1dを検索して、このユーザが選択したサービスレベルを判定する。そして、振り分け手段1gは、判定されたサービスレベルに対応する高負荷ファイアウォール2、中負荷ファイアウォール3、低負荷ファイアウォール4のいずれかに、アクセスを振り分ける。
【選択図】図1
Description
上記のように、従来のファイアウォールの負荷分散では、処理対象の正常データも不正アクセスデータも全てF/WサーバやWAFサーバに均等に振り分けられていた。このため、負荷による能力・性能面の影響は、ロードバランサ配下のF/WサーバやWAFサーバに等しく発生していた。
図1は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
負荷分散装置1の記憶手段1aには、ブラックリスト情報1b、シグネチャ情報1c及び管理情報1dが格納されている。外部ネットワークを介してユーザからのアクセスデータが取得されると、不正侵入防御手段1eは、ブラックリスト情報1bとシグネチャ情報1cに基づいてアクセスデータを検査する。検査の結果、正常なアクセスと判断されたときは、アクセスデータをサービスレベル判定手段1fへ送る。また、不正アクセスと判断したときはアクセスデータを破棄し、通信を終了させる。サービスレベル判定手段1fは、アクセスデータの送信元ユーザの識別情報を取得し、この識別情報に基づいて管理情報1dを検索し、ユーザの管理情報を読み出してユーザが選択したサービスレベルを判定する。振り分け手段1gは、アクセスデータを、判定された送信元ユーザのサービスレベルに応じて高負荷ファイアウォール2、中負荷ファイアウォール3、または低負荷ファイアウォール4のいずれかに振り分ける。
図2は、実施の形態のファイアウォール負荷分散システムの一例を示した構成図である。
F/W用ロードバランサ11は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス107を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、及び通信インタフェース106が接続されている。
F/Wサービス契約(ファーストクラス)3100は、振り分け時に低負荷F/W12cが選択されるファーストクラスのサービスを契約したユーザのリストであり、ユーザを表すユーザ名3101、ユーザのホストIPアドレス3102などの情報が登録されている。F/Wサービス契約(ビジネスクラス)3110は、振り分け時に中負荷F/W12bが選択されるビジネスクラスのサービスを契約したユーザのリストである。ファーストクラス3100と同様に、ユーザ名とホストIPアドレスなどが登録されている。F/Wサービス契約(エコノミークラス)3120は、振り分け時に高負荷F/W12aが選択されるエコノミークラスのサービスを契約したユーザのリストである。ファーストクラス3100と同様に、ユーザ名とホストIPアドレスなどが登録されている。
WAFサービス契約(ファーストクラス)3130は、振り分け時に低負荷WAF15cが選択されるファーストクラスのサービスを契約したユーザのリストであり、ユーザ名3131、ユーザのホストIPアドレス3132などの情報が登録されている。同様に、WAFサービス契約(ビジネスクラス)3140は、振り分け時に中負荷WAF15bが選択されるビジネスクラスのサービスを契約したユーザ、WAFサービス契約(エコノミークラス)3150は、振り分け時に高負荷WAF15aが選択されるエコノミークラスのサービスを契約したユーザのリストである。
F/W側では、インターネット20を介して受け付けられたアクセスデータをF/W用ロードバランサ11aがチェックし、過去に検出された不正アクセスの送信元、あるいは不正アクセスパターンと一致しなかったものがF/W群に振り分けられる。そして、F/W群のうち、高負荷F/W12aが不正アクセス学習を行って新たな不正アクセスの送信元、あるいは不正アクセスパターンを検出する。以下の説明では、最初にF/W用ロードバランサ11aの処理について説明し、続いて高負荷F/W12aの処理について説明する。
F/W用ロードバランサ11aは、不正侵入防御部111、ユーザ振り分け部112、シグネチャ113及びソース114を有し、インターネット20を介して入力されたユーザのアクセスデータの監視を行って不正アクセスを遮断する。そして正常にアクセスされたアクセスデータのみを通過させ、高負荷F/W12a、中負荷F/W12b、または低負荷F/W12cに振り分ける。
図7は、F/Wの不正アクセス学習機能を説明する図である。図2、図6と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
インターネット20を介して送信されたアクセスデータが受け付けられて、処理が開始される。
以上の処理手順が実行されることにより、F/W用ロードバランサ11aにおける不正侵入の検知と、不正アクセスとして検知されたパケットを破棄し、通信を強制終了させる防御処理が行われる。続いて、正常なアクセスと判定されたアクセスデータに対し、次段のユーザ振り分け処理が行われる。
[ステップS21] 契約DB31に格納される最新の契約情報をインターネット20経由でソース114に転送する。契約情報は、ユーザと契約が行われるごとに更新されるので、処理の前に最新の情報を取得しておく。ソース114には、図4に示したF/Wサービス契約に基づく、F/Wサービスレベルごとの登録ユーザのホストIPアドレスが転送される。
[ステップS23] F/Wサービスにおいて最もサービスレベルの高いファーストクラスに登録されるユーザのホストIPアドレスに、この送信元IPアドレスが登録されているかどうかを判定する。ファーストクラスに登録されていたときは、処理をステップS24に進める。登録されていなかったときは、処理をステップS25に進める。
[ステップS31] ログ13に格納されるログ情報を読み出し、高負荷F/Wが通信を強制終了し、破棄したアクセスデータに関する情報を抽出する。
[ステップS33] 破棄された許可されていないサービス(パケット)の実行を高頻度で試みているユーザがあるかどうかを判定する。頻度はログ情報を解析し、一定期間に記録される同じユーザからのサービス要求の回数などより算出する。無許可のサービスを高頻度で実行するユーザが検出された場合には、処理をステップS34に進める。このようなユーザが検出されなかった場合は、処理をステップS35に進める。
[ステップS36] シグネチャ情報とログ情報とを照合し、許可されていないサービス(パケット)をシグネチャ情報のルールにない順番で実行しているかどうかを判定する。無許可のサービスをシグネチャのルールにないパターンで実行していたことが検出された場合は、処理をステップS37に進める。このようなパターンが検出されなかった場合は、処理をステップS38に進める。
[ステップS382] 最新のF/W用のシグネチャ情報と、ステップS381で読み出したポリシー情報とを照合し、矛盾がないかどうかを判定する。まず、シグネチャによって拒否されているアクセスパターンが、ポリシーの設定では許可されているかどうかを判定する。シグネチャで拒否され、ポリシーで許可されている設定が検出されれば、処理をステップS383に進める。検出されない場合は、処理をステップS384に進める。
[ステップS41] 高負荷F/W12aのポリシー情報の世代をチェックする。高負荷F/W12aのポリシー情報が更新されたときには、バージョンあるいは更新日時が変わっているので、これらに基づいて世代が変わった(更新された)ことを検出する。
[ステップS44] ステップS43で抽出された差分部分について、高負荷F/W12bの該当部分を中負荷F/W12bへ転送する。中負荷F/W12bでは、該当部分を転送された高負荷F/W12aの情報に更新する。
[ステップS46] ステップS45で抽出された差分部分について、高負荷F/W12bの該当部分を低負荷F/W12cへ転送する。低負荷F/W12cでは、該当部分を転送された高負荷F/W12aの情報に更新する。
WAF側では、上記のF/W側の処理によってアクセスが許可されたアクセスデータが入力される。WAF用ロードバランサ14aはこのアクセスデータをチェックし、過去に検出された不正アクセスパターンと一致しなかったものがWAF群に振り分けられる。そして、WAF群のうち、高負荷WAF15aが不正アクセス学習を行って新たな不正アクセスの送信元、あるいは不正アクセスパターンを検出する。以下の説明では、最初にWAF用ロードバランサ14aの処理について説明し、続いて高負荷WAF15aの処理について説明する。
WAF用ロードバランサ14aは、不正侵入防御部141、ユーザ振り分け部142、シグネチャ143及びソース144を有し、F/W用ロードバランサ11bを介して入力されたhttp/https通信の監視を行って不正アクセスを遮断する。そして、正常なアクセスのみを通過させ、高負荷WAF15a、中負荷WAF15b、低負荷WAF15cに振り分ける。また、WAFサービスの契約がないユーザからのアクセスであれば、WAF群に振り分けることなく、直接プレーンコンテンツサーバ18に振り分ける。
図14は、WAFの不正アクセス学習機能を説明する図である。図2と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
[ステップS51] シグネチャ照合のため、インターネット20を介して、WAF用シグネチャDB34に格納されるWAF用シグネチャ情報をシグネチャ143に転送する。シグネチャ情報には、そのhttp/https通信が不正アクセス(攻撃)であるかどうかをチェックするための不正アクセスパターンが設定されている。これを用いて、例えば、パラメータ改ざん、クロスサイトスクリプティング、SQLインジェクション、コマンドインジェクション、Cookie改ざん、Web脆弱点攻撃などが検出できる。
以上の処理手順が実行されることにより、WAF用ロードバランサ14aにおける不正侵入の検知と、不正アクセスとして検知されたパケットを破棄し、通信を強制終了させる防御処理が行われる。続いて、正常なアクセスと判定されたアクセスデータに対し、次段のユーザ振り分け処理が行われる。
[ステップS61] 契約DB31に格納される最新の契約情報をインターネット20経由でソース144に転送する。契約情報は、ユーザとの契約が行われるごとに更新されるので、処理の前に最新の情報を取得しておく。なお、ソース144に転送されるのは、図5に示したWAFサービス契約に基づく、WAFサービスレベルごとの登録ユーザのホストIPアドレスである。
[ステップS63] 最もサービスレベルの高いファーストクラスに登録されるユーザのホストIPアドレスに、この送信元IPアドレスが登録されているかどうかを判定する。ファーストクラスに登録されていたときは、処理をステップS64に進める。登録されていなかったときは、処理をステップS65に進める。
[ステップS67] WAFサービスのビジネスクラスに登録されていなかった場合、次のエコノミークラスに登録されるユーザのホストIPアドレスに、この送信元IPアドレスが登録されているかどうかを判定する。WAFサービスのエコノミークラスに登録されていたときは、処理をステップS68に進める。登録されていなかったときは、処理をステップS70に進める。
[ステップS69] WAFサービスに登録があるユーザについて、WAFの振り分け先が決定したら、WAF終了後のコンテンツサーバの振り分け先をリッチコンテンツサーバ17とし、処理を正常終了する。
[ステップS81] ログ16に格納されるログ情報を読み出し、高負荷WAFが通信を強制終了し、破棄したhttp/https通信に関する情報を抽出する。
[ステップS83] 破棄された許可されていないサービス(パケット)の実行を高頻度で試みているユーザがあるかどうかを判定する。頻度はログ情報を解析し、一定期間に記録される同じユーザからのサービス要求の回数などより算出する。無許可のサービスを高頻度で実行するユーザが検出された場合には、処理をステップS84に進める。このようなユーザが検出されなかった場合は、処理をステップS85に進める。
[ステップS86] WAF用のシグネチャ情報とログ情報とを照合し、許可されていないサービス(パケット)をシグネチャ情報のルールにない順番で実行しているかどうかを判定する。無許可のサービスをシグネチャのルールにないパターンで実行していたことが検出された場合は、処理をステップS87に進める。このようなパターンが検出されなかった場合は、処理をステップS88に進める。
[ステップS91] 高負荷WAF15aのポリシー情報の世代をチェックする。高負荷WAF15aのポリシー情報が更新されたときには、バージョンあるいは更新日時が変わっているので、これらに基づいて世代が変わった(更新された)ことを検出する。
[ステップS94] ステップS93で抽出された差分部分について、高負荷WAF15bの該当部分を中負荷WAF15bへ転送する。中負荷WAF15bでは、該当部分を転送された高負荷WAF15aの情報に更新する。
[ステップS96] ステップS93で抽出された差分部分について、高負荷WAF15bの該当部分を低負荷WAF15cへ転送する。低負荷WAF15cでは、該当部分を転送された高負荷WAF15aの情報に更新する。
(付記1) ユーザからのアクセスデータを複数のファイアウォールに振り分けて、負荷を分散させる負荷分散方法において、
外部ネットワーク経由で送信元ユーザの識別情報を含むアクセスデータが受け付けられると、
サービスレベル判定手段が、前記送信元ユーザの識別情報を取得し、取得された前記送信元ユーザの識別情報に基づいて、記憶手段に格納される予め前記ユーザが選択したサービスレベルと前記ユーザの識別情報とを関連付けた管理情報を検索し、検索された前記管理情報に基づいて前記送信元ユーザのサービスレベルを判定する手順と、
振り分け手段が、前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記サービスレベルに応じた負荷レベルがそれぞれに設定されているファイアウォール群から前記送信元ユーザのサービスレベルに応じたファイアウォールを選択し、選択された前記ファイアウォールに前記アクセスデータを振り分ける手順と、
を有することを特徴とするファイアウォール負荷分散方法。
不正侵入防御手段が、前記記憶手段に格納される過去に不正アクセスを行ったことが検出された送信元が定義されているブラックリスト情報と、不正アクセス監視用のシグネチャ情報とに基づいて、前記ファイアウォール群に振り分ける前に前記アクセスを監視し、不正アクセスが検出されたときは前記不正アクセスを遮断する手順と、
前記ファイアウォールの不正アクセス学習手段が、ポリシー記憶手段に格納される不正アクセスを特定するポリシー情報に基づいて、前記不正侵入防御手段が通過させた前記アクセスを監視し、不正アクセスが検出されたときは前記不正アクセスを遮断するとともに、前記不正アクセスに基づいて前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報の項目を新たに生成し、前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報を更新する手順と、
を有することを特徴とする付記1記載のファイアウォール負荷分散方法。
前記不正アクセス学習手段は、前記第1のファイアウォール群及び前記第2のファイアウォール群ごとに設けられ、検出された前記不正アクセスに基づいて前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報の項目を新たに生成するとともに、新たに生成された前記ブラックリスト情報の項目は、前記第1のファイアウォール群及び前記第2のファイアウォール群に対し共通に設けられた前記ブラックリスト情報に登録し、新たに生成された前記シグネチャ情報の項目は、前記第1のファイアウォール群と前記第2のファイアウォール群それぞれに設けられた前記シグネチャ情報に登録する、ことを特徴とする付記2記載のファイアウォール負荷分散方法。
前記高負荷ファイアウォールの前記不正アクセス学習手段が、前記不正アクセスが検出されたときは、検出された前記不正アクセスに基づいて前記高負荷ファイアウォールの前記ポリシー記憶手段に格納される前記ポリシー情報を更新する手順と、
前記高負荷ファイアウォールのポリシー配布手段が、前記不正アクセス学習手段によって前記ポリシー情報が更新されたときは、更新された更新ポリシー情報を前記ファイアウォール群の前記高負荷ファイアウォールを除く他のファイアウォールに配布する手順と、
を有することを特徴とする付記2記載のファイアウォール負荷分散方法。
前記振り分け手段は、前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記送信元ユーザに前記サービスレベルが設定されているときは、前記アクセスを前記ファイアウォール群に振り分け、前記送信元ユーザに前記サービスレベルが設定されていないときは、前記アクセスを前記ファイアウォール群を介さず前記プレーンコンテンツサーバへ転送する、ことを特徴とする付記1記載のファイアウォール負荷分散方法。
ユーザに提供されるサービスレベルに応じた負荷レベルがそれぞれに設定されているファイアウォール群と、
前記ユーザが選択した前記サービスレベルと、前記ユーザの識別情報とが関連付けられた管理情報を記憶する記憶手段と、外部ネットワーク経由で送信元ユーザの識別情報を含むアクセスデータが受け付けられると、前記アクセスデータから前記送信元ユーザの識別情報を取得し、取得された前記送信元ユーザの識別情報に基づいて前記管理情報を検索し、検索された前記管理情報に基づいて前記送信元ユーザのサービスレベルを判定するサービスレベル判定手段と、前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記ファイアウォール群から前記送信元ユーザのサービスレベルに応じたファイアウォールを選択し、選択された前記ファイアウォールに前記アクセスデータを振り分ける振り分け手段と、を備えた負荷分散装置と、
を有することを特徴とするファイアウォール負荷分散システム。
ネットワークレベルのアクセス監視を行うファイアウォールを備えた第1のファイアウォール群と、
前記第1のファイアウォール群へのアクセス振り分けを管理する第1の負荷分散装置と、
アプリケーションレベルでのアクセス監視を行うウェブ・アプリケーション・ファイアウォールを備えた第2のファイアウォール群と、
前記第2のファイアウォール群へのアクセス振り分けを管理する第2の負荷分散装置と、
を有することを特徴とする付記9記載のファイアウォール負荷分散システム。
ユーザが選択した前記サービスレベルと、前記ユーザの識別情報とが関連付けられた管理情報を記憶する記憶手段と、
外部ネットワーク経由で送信元ユーザの識別情報を含むアクセスデータが受け付けられると、前記アクセスデータから前記送信元ユーザの識別情報を取得し、取得された前記送信元ユーザの識別情報に基づいて前記管理情報を検索し、検索された前記管理情報に基づいて前記送信元ユーザのサービスレベルを判定するサービスレベル判定手段と、
前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記ユーザに提供されるサービスレベルに応じた負荷レベルがそれぞれに設定されているファイアウォール群から前記送信元ユーザのサービスレベルに応じたファイアウォールを選択し、選択された前記ファイアウォールに前記アクセスデータを振り分ける振り分け手段と、
を有することを特徴とする負荷分散装置。
1a 記憶手段
1b ブラックリスト情報
1c シグネチャ情報
1d 管理情報
1e 不正侵入防御手段
1f サービスレベル判定手段
1g 振り分け手段
2 高負荷ファイアウォール
2a ポリシー記憶手段
2b 不正アクセス学習手段
2c ポリシー配布手段
3 中負荷ファイアウォール
3a ポリシー記憶手段
4 低負荷ファイアウォール
4a ポリシー記憶手段
Claims (6)
- ユーザからのアクセスデータを複数のファイアウォールに振り分けて、負荷を分散させる負荷分散方法において、
外部ネットワーク経由で送信元ユーザの識別情報を含むアクセスデータが受け付けられると、
サービスレベル判定手段が、前記送信元ユーザの識別情報を取得し、取得された前記送信元ユーザの識別情報に基づいて、記憶手段に格納される予め前記ユーザが選択したサービスレベルと前記ユーザの識別情報とを関連付けた管理情報を検索し、検索された前記管理情報に基づいて前記送信元ユーザのサービスレベルを判定する手順と、
振り分け手段が、前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記サービスレベルに応じた負荷レベルがそれぞれに設定されているファイアウォール群から前記送信元ユーザのサービスレベルに応じたファイアウォールを選択し、選択された前記ファイアウォールに前記アクセスデータを振り分ける手順と、
を有することを特徴とするファイアウォール負荷分散方法。 - 前記ファイアウォール負荷分散方法は、さらに、
不正侵入防御手段が、前記記憶手段に格納される過去に不正アクセスを行ったことが検出された送信元が定義されているブラックリスト情報と、不正アクセス監視用のシグネチャ情報とに基づいて、前記ファイアウォール群に振り分ける前に前記アクセスを監視し、不正アクセスが検出されたときは前記不正アクセスを遮断する手順と、
前記ファイアウォールの不正アクセス学習手段が、ポリシー記憶手段に格納される不正アクセスを特定するポリシー情報に基づいて、前記不正侵入防御手段が通過させた前記アクセスを監視し、不正アクセスが検出されたときは前記不正アクセスを遮断するとともに、前記不正アクセスに基づいて前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報の項目を新たに生成し、前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報を更新する手順と、
を有することを特徴とする請求項1記載のファイアウォール負荷分散方法。 - 前記ファイアウォール群は、ネットワークレベルのアクセス監視を行うファイアウォールを備えた第1のファイアウォール群と、アプリケーションレベルでのアクセス監視を行うウェブ・アプリケーション・ファイアウォールを備えた第2のファイアウォール群と、を有し、
前記不正アクセス学習手段は、前記第1のファイアウォール群及び前記第2のファイアウォール群ごとに設けられ、検出された前記不正アクセスに基づいて前記ブラックリスト情報及び前記シグネチャ情報の項目を新たに生成するとともに、新たに生成された前記ブラックリスト情報の項目は、前記第1のファイアウォール群及び前記第2のファイアウォール群に対し共通に設けられた前記ブラックリスト情報に登録し、新たに生成された前記シグネチャ情報の項目は、前記第1のファイアウォール群と前記第2のファイアウォール群それぞれに設けられた前記シグネチャ情報に登録する、ことを特徴とする請求項2記載のファイアウォール負荷分散方法。 - 前記不正アクセス学習手段は、前記ファイアウォール群のうち、最も高い負荷レベルが設定される高負荷ファイアウォールに設けられ、
前記高負荷ファイアウォールの前記不正アクセス学習手段が、前記不正アクセスが検出されたときは、検出された前記不正アクセスに基づいて前記高負荷ファイアウォールの前記ポリシー記憶手段に格納される前記ポリシー情報を更新する手順と、
前記高負荷ファイアウォールのポリシー配布手段が、前記不正アクセス学習手段によって前記ポリシー情報が更新されたときは、更新された更新ポリシー情報を前記ファイアウォール群の前記高負荷ファイアウォールを除く他のファイアウォールに配布する手順と、
を有することを特徴とする請求項2記載のファイアウォール負荷分散方法。 - 前記不正アクセス学習手段は、最新の前記シグネチャ情報と前記ポリシー情報とを照合し、矛盾があるときはセキュリティが強化される方を選択し、前記シグネチャ情報が選択されたときは前記シグネチャ情報に合わせて前記ポリシー情報を更新し、前記ポリシー情報が選択されたときは前記ポリシー情報に合わせて前記シグネチャ情報を更新する、ことを特徴とする請求項2記載のファイアウォール負荷分散方法。
- ユーザからのアクセスデータを複数のファイアウォールに振り分けて、負荷を分散させるファイアウォール負荷分散システムにおいて、
ユーザに提供されるサービスレベルに応じた負荷レベルがそれぞれに設定されているファイアウォール群と、
前記ユーザが選択した前記サービスレベルと、前記ユーザの識別情報とが関連付けられた管理情報を記憶する記憶手段と、外部ネットワーク経由で送信元ユーザの識別情報を含むアクセスデータが受け付けられると、前記アクセスデータから前記送信元ユーザの識別情報を取得し、取得された前記送信元ユーザの識別情報に基づいて前記管理情報を検索し、検索された前記管理情報に基づいて前記送信元ユーザのサービスレベルを判定するサービスレベル判定手段と、前記サービスレベル判定手段によって判定された前記送信元ユーザのサービスレベルに基づいて、前記ファイアウォール群から前記送信元ユーザのサービスレベルに応じたファイアウォールを選択し、選択された前記ファイアウォールに前記アクセスデータを振り分ける振り分け手段と、を備えた負荷分散装置と、
を有することを特徴とするファイアウォール負荷分散システム。
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