以太網(wǎng)交換機(jī)要應(yīng)對(duì)的安全問題

以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)近幾年來，隨著企業(yè)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)以及相關(guān)的融合業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，以太網(wǎng)交換機(jī)作為不可或缺的要害設(shè)備不僅在數(shù)量上獲得了極大的提高，而且在質(zhì)量、性能等方面不斷完善。

企業(yè)的信息應(yīng)用正在全面走向?qū)拵Щ腿诤匣?，在這一背景下，傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)簡單連接和數(shù)據(jù)傳輸功能的以太網(wǎng)交換機(jī)已成為過去，縱觀當(dāng)前整個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，我們發(fā)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)正朝著高速化、智能化的方向前進(jìn)。

首先，速度是我們衡量網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，從而也就成為以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要方向。從最初的百兆到千兆再到萬兆，以太網(wǎng)不斷滿足著人們快速增長的需求，給人們帶來超乎平常的體驗(yàn)。

目前，人們對(duì)帶寬的要求正在迅速提高，如迅猛發(fā)展的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)必需的海量數(shù)據(jù)傳輸通道; 大量高帶寬匯聚的城域網(wǎng)絡(luò)。

不斷豐富的寬帶應(yīng)用所需的帶寬支持;大型金融機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)集中;企業(yè)核心業(yè)務(wù)、ERP、CRM 等復(fù)雜的應(yīng)用擴(kuò)展。今天，千兆為骨干、百兆為接入的主流結(jié)構(gòu)，將逐漸向萬兆為骨干、千兆為接入的結(jié)構(gòu)過渡。

其次是智能化，這里所指的智能化不僅包括交換機(jī)設(shè)備智能化的治理，還包括它們對(duì)越來越多的智能業(yè)務(wù)的支持。隨著網(wǎng)絡(luò)部署新應(yīng)用和融合多業(yè)務(wù)的需求日益迫切，單一交換機(jī)需要擁有豐富的功能以提供更多的支持，與此同時(shí)，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境加劇了網(wǎng)絡(luò)治理的難度，通過智能交換設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的集中治理，不僅簡化了治理步驟，而且降低了部署和維護(hù)的成本。

而伴隨著以太網(wǎng)交換機(jī)的迅速普及，它的安全問題也日益受到相關(guān)重視，我們目前要應(yīng)對(duì)以下這些方面：

(1)廣播風(fēng)暴攻擊

假設(shè)一個(gè)極度充滿惡意的用戶可以發(fā)送大流量的廣播數(shù)據(jù)、組播數(shù)據(jù)或者目的MAC 地址為胡亂構(gòu)造的單播數(shù)據(jù)，交換機(jī)接收到這些數(shù)據(jù)時(shí)，將以廣播的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果交換機(jī)不支持對(duì)洪泛數(shù)據(jù)的流量控制，那么網(wǎng)絡(luò)的帶寬可能就會(huì)被這些垃圾數(shù)據(jù)充滿，從而網(wǎng)絡(luò)中的其它用戶無法正常上網(wǎng)。

因此，交換機(jī)需要支持對(duì)從每個(gè)端口收到的洪泛數(shù)據(jù)進(jìn)行速率限制。

(2)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊

該惡意用戶可以向路由器發(fā)送非常大流量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過交換機(jī)發(fā)送給路由器的同時(shí)、也占用了該上聯(lián)接口的大部分帶寬，那么其它用戶上網(wǎng)也將趕到非常的緩慢。

因此，交換機(jī)需限制每個(gè)端口進(jìn)行入方向的速率，不然惡意用戶就可攻擊他所在的網(wǎng)絡(luò)、從而影響該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的其它用戶。

(3)海量MAC 地址攻擊

因?yàn)榻粨Q機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)以MAC 地址作為索引，如果數(shù)據(jù)報(bào)的目的MAC 地址未知時(shí)，將在網(wǎng)絡(luò)中以洪泛的方式轉(zhuǎn)發(fā)。所以，惡意用戶可以向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送大量的垃圾數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的源MAC 地址不停改變，因?yàn)榻粨Q機(jī)需要不停的進(jìn)行MAC 地址學(xué)習(xí)、并且交換機(jī)的MAC 表容量是有限的，當(dāng)交換機(jī)的MAC 表被充滿時(shí)，原有的MAC 地址就會(huì)被新學(xué)習(xí)到的MAC 地址覆蓋。這樣，當(dāng)交換機(jī)接收到路由器發(fā)送給正?？蛻舻臄?shù)據(jù)時(shí)，由于找不到該客戶MAC 的記錄，從而就將以洪泛的方式在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就大大降低了網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)性能。

因此，交換機(jī)需要能夠限制每個(gè)端口能夠?qū)W習(xí)MAC 地址的數(shù)量，不然整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就將退化為一個(gè)類似于HUB 構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

(4)MAC 欺騙攻擊

惡意用戶為攻擊網(wǎng)絡(luò)使之癱瘓，還可將自己的MAC 地址改為路由器的MAC 地址 (稱為MAC- X)，然后不停(并不需要很大的流量，每秒鐘1個(gè)就足夠了) 地發(fā)送給交換機(jī)，這樣，交換機(jī)就會(huì)更新MAC- X的記錄，認(rèn)為MAC- X 位于與該惡意用戶連接的端口上，此時(shí)，當(dāng)其他用戶有數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器時(shí)，交換機(jī)將把這些數(shù)據(jù)發(fā)送給該惡意用戶，這樣發(fā)送正常數(shù)據(jù)的用戶就不能正常上網(wǎng)了(同理，該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的用戶都不能上網(wǎng))。

因此，交換機(jī)應(yīng)具備MAC 與端口的綁定功能(即路由器的MAC 地址最好在交換機(jī)上靜態(tài)配置)，否則惡意用戶可簡單地讓網(wǎng)絡(luò)陷入崩潰; 或交換機(jī)需綁定每個(gè)端口允許進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的源MAC 地址，這樣惡意用戶就不能通過MAC 欺騙來攻擊網(wǎng)絡(luò)。

(5)ARP 欺騙攻擊

惡意用戶可以進(jìn)行ARP 欺騙攻擊，即不管接收到對(duì)哪個(gè)IP 地址發(fā)出的ARP 請(qǐng)求，都立即發(fā)送ARP應(yīng)答，這樣其它用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)也都將發(fā)送到惡意用戶的這個(gè)MAC地址，這些用戶自然不能正常上網(wǎng)。因此，交換機(jī)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)端口與IP 地址的綁定功能，即若收到的ARP 請(qǐng)求、ARP 應(yīng)答、口數(shù)據(jù)與綁定的IP不同，即可將這些數(shù)據(jù)丟棄掉，否則會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓。

(6)環(huán)路攻擊

用戶在自己家中也安裝一個(gè)交換機(jī)，并且故意把一根網(wǎng)線的兩端都接到該交換機(jī)上構(gòu)成環(huán)路，然后在使用網(wǎng)線把該交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)連接起來，由于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中存在環(huán)路，那么網(wǎng)絡(luò)中的MAC 地址學(xué)習(xí)將會(huì)錯(cuò)亂，從而交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也將陷入崩潰。

因此，交換機(jī)需具備環(huán)路檢測(cè)功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)端口存在環(huán)路時(shí)，需將該端口關(guān)閉掉。與此同時(shí)，雖然我們?cè)谝蕴W(wǎng)交換機(jī)的應(yīng)用上還要面臨這么多的安全問題，但是，現(xiàn)在及未來，隨著我國信息網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，它的普及應(yīng)用也將越來越廣泛，可以預(yù)見的是伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們需求的不斷增加，以太網(wǎng)交換機(jī)市場(chǎng)也迎來了強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。