Фильтрация сетевого трафика необходима для ограничения доступа пользователей к определенной информации. Реализовывается путем использования специализированного программного и (или) аппаратного обеспечения.

Благодаря применению систем фильтрации трафика можно получить:

• защиту от атак: шпионских программ, DDoS-атак и прочих;
• невозможность посещения зараженных или нежелательных интернет-сайтов;
• обнаружение средств слежения за активностью пользователей.

Современные сайты стали динамичнее, поэтому размер кода каждой страницы увеличился. Это открыло большие возможности для злоумышленников, которые могут незаметно внедрить даже малый программный текст, чтобы впоследствии совершить атаку. Благодаря url-фильтрации обеспечивается пропуск только безопасного содержимого, внешние угрозы блокируются.

Показатели контент-фильтров

Условно системы фильтрации сетевого трафика можно оценить по четырем параметрам:

1. Подотчетность. Оценивается степень участия населения в политике фильтрации контента.
2. Точность. Определяется успешность цензуры: избыточное или недостаточное блокирование.
3. Прозрачность. Четкость параметров, позволяющих отнести трафик к запрещенному.
4. Открытость. Пользователь получает достоверную информацию о посещении ресурса, отнесенного к запрещенным. Иначе происходит «маскировка» блокировки под технические неполадки.

Классификация фильтрации трафика

Учитывая метод установки систем фильтрации, их делят на четыре группы:

1. Международный уровень. Централизованный подход к фильтрации DNS-запросов на государственном уровне. Обеспечивается полнота контроля, хотя требуются большие затраты в организации метода.
2. Уровень интернет-провайдеров. Для этого организации пользуются перечнями запрещенных сайтов, сформированными судами и государственными службами. Метод признан надежным, характеризуется доступной стоимостью.
3. Уровень интернет-шлюза. Используется частными предприятиями, образовательными и государственными организациями. Требуется особое ПО, обеспечивающее фильтрацию. Метод сохраняет быстроту интернет-доступа, обеспечивая широту настройки контроля. Для этого требуется штатный или внештатный специалист либо привлечение сторонней специализированной организации.
4. Уровень компьютера пользователя. ПО инсталлируется на ПК. Метод эффективен для домашнего использования, а также для применения на небольших предприятиях. Это доступное решение, хотя требует непосредственного участия пользователя.

Отсюда существуют системы:

1. Аппаратно-программные комплексы. В этом случае требуется монтаж специализированного оборудования (коммутаторов для распределения трафика).
2. Браузеры. Они способны обеспечить https-фильтрацию при использовании ПК детьми. Количество настроек ограничено, поэтому решение подходит для домашнего применения.
3. Программы, встроенные в ОС. Еще один вариант родительского контроля.
4. Специализированное ПО. Пример – Carbon Reductor DPI. ПО разработано и поддерживается нашей компанией. О нем стоит сказать отдельно, поскольку именно такое специализированное ПО актуально в текущих российских реалиях и федеральных законах.

Carbon Reductor DPI

ПО прошло тестирование, рекомендуется как эффективное средство фильтрации. Как свидетельствуют данные провайдеров, использующих эту систему, она показала свою эффективность на 100% в блокировке запрещенных интернет-ресурсов. Такой результат стал итогом более чем 7-летнего труда нашей компанией в области фильтрации и внедрения свыше 350 функций.

Выделим такие преимущества продукта:

• блокирует ресурсы, отнесенные к запрещенным (автоматическая актуализация списков Минюста и Роскомнадзора);
• выполняет ряд законов: ФЗ-436, ФЗ-398, ФЗ-187, ФЗ-149, ФЗ-139;
• действует по схеме «зеркалирования трафика», что не влияет на работоспособность сети и скорость доступа в интернет для Ваших абонентов;
• использует сразу 8 технологий фильтрации трафика, позволяет обрабатывать до 900 тысяч пакетов трафика в секунду;
• обладает полноценным веб-интерфейсом для просмотра статистики, формирования отчетов и т. д.

Отметим, что DPI (Deep Packet Inspection) является технологией фильтрации и классификации трафика по содержимому. Предполагает применение углубленного принципа, чем отличается от решений в виде брандмауэров, которые анализируют только пакеты. Большинство отечественных провайдеров используют именно такие системы. Они позволяют блокировать конкретные ссылки, находящиеся в реестре, исключая блокирование домена или IP-адреса.

DPI-системы способны определять и исключать работу вирусов, устранять ненужную информацию. Содержимое трафика анализируется на втором уровне модели OSI и выше. Используется статистическая информация.

Заключение

Сегодня на рынке присутствует множество инструментов разного уровня для эффективной фильтрации трафика. Учитывая важные факторы, DPI-системы считаются самыми уместными для этих целей. Используя подобные комплексы, провайдерам можно не просто обеспечить классификацию и фильтрацию сетевого трафика, но и повысить лояльность клиентов, прибыльность и другие бизнес-показатели, не выходя за рамки действующего законодательства.

DPI системы используют технологию накопления статистической информации, а также фильтрации и контроля сетевых пакетов, учитывая их содержание. Они работают по более глубокому принципу, чем брандмауэры, анализирующие лишь заголовки пакетов. Эта технология проверяет содержимое трафика на втором уровне модели OSI и выше. Системы могут идентифицировать и останавливать вирусы, отсекать ненужную информацию. Решение о блокировке может приниматься также по косвенным симптомам, по которым распознаются определенные протоколы и программы.

Обзор технологии и ситуации на рынке

Как свидетельствует статистика, за 5 лет в нашей стране значительно увеличилась группа пользователей, которые регулярно (как минимум один раз в течение 24 часов) подключаются к интернету. Если раньше этот показатель был на уровне 31%, сегодня он вырос до 57%. Если перевести эти данные в количество, получается около 66,5 млн человек.

С 2010 года отмечается стремительный рост мобильных пользователей. По статистике, на текущий момент больше трети всех посещений сайтов происходят со смартфонов (3/4 от общего количества) и прочих портативных устройств.

Несмотря на различные неблагоприятные факторы, эксперты прогнозируют дальнейшее увеличение мобильного трафика. Операторы вынуждены реагировать на изменения и искать дополнительные способы улучшения качества своих услуг, поэтому для них актуальной становится технология контроля сетевого трафика. Как считают эксперты, к 2020 году глобальный рынок DPI превысит 4,7 млрд долларов.

Что собой представляют DPI системы анализа и фильтрации пакетов?

Технология DPI позволяет не только оптимизировать пропускную способность канала, но и способна поднять уровень безопасности при работе с информацией. Интерес в нашей стране к подобным решениям подогрет на законодательном уровне. Государство требует от операторов связи ограничения доступа абонентов к неправомерному контенту.

Решения по глубокому анализу трафика позволяют:

• бороться с терроризмом;
• защищать от сетевых атак;
• блокировать выполнение вредоносного ПО;
• гарантировать скорость и качество доступа в интернет;
• исключать сетевые перегрузи;
• дифференцировать трафик, обеспечивать равномерность потока и распределение приоритетов.

Системы DPI помогают распределить нагрузку, чтобы пользователи не замечали снижение скорости и оставались довольны качеством связи. Такие системы в основном устанавливаются на границе сети оператора в разрыв имеющихся аплинков, которые уходят от пограничных маршрутизаторов. Это позволяет направлять весь входящий и исходящий трафик через DPI, что повышает точность контроля и мониторинга. Специфические задачи решаются путем установки оборудования ближе к конечным пользователям, на уровень CMTS и так далее.

Carbon Reductor DPI X

Операторы рынка уже давно оценили преимущества технологии DPI, однако не так много разработчиков, готовых предложить оптимальные решения для небольших и средних компаний. Одним из разработчиков такого ПО является наша компания. Мы создаем и поддерживаем актуальный продукт – Carbon Reductor DPI X.

Это программное решение:

• автоматически не допускает трафик на ресурсы, находящиеся в списке Минюста и Роскомнадзора;
• делает компанию полностью соответствующей российскому законодательству по ФЗ-436, ФЗ-398, ФЗ-187, ФЗ-149, ФЗ-139 (страхует от штрафов);
• работает по схеме «зеркалирования трафика»;
• использует 8 технологий фильтрации (поддерживаются: HSTS, TCP/IP, BGP/OSPF, HTTPS, DNS, HTTP);
• способно проверять до 900 тысяч пакетов трафика в секунду;
• имеет понятный веб-интерфейс;
• использует минимум аппаратных ресурсов;
• поддерживает IPv6.

Поскольку наши разработчики готовят изменения за несколько месяцев до поправок и рекомендаций, в распоряжении компаний всегда актуальный продукт, соответствующий текущим требованиям к анализу и фильтрации трафика.

Из чего состоит DPI?

DPI обеспечивает:

• анализ трафика;
• ограничение доступа абонентов к сайтам;
• персонализацию сервисов;
• ограничение использования некоторых сетевых протоколов.

Системы имеют такой состав:

• PCC – разделяет физический поток данных на логические сессии;
• PCRF – «мозг», использующий необходимые правила (установление параметров качества обслуживания, применение дополнительных сервисов и так далее);
• PCEF – применяет PCC-правила к трафику, проводит тарификацию;
• OCS – контроль баланса абонента, тарификация сервисов, применение скидок, подсчет объема услуг;
• Billing – сохраняет данные о балансе абонентов, предоставляет доступ к ним серверу OCS;
• Access network – сеть подключения абонента к поставщику услуг, содержит в себе все клиентские устройства;
• Transcoding, optimization server – кэширование данных для улучшения пропускной способности;
• AAA Server – идентифицирует абонентов, ведет учет используемых ресурсов (протокол RADIUS);
• BBERF – сообщает PCRF об активации сессии с отправкой идентификатора абонента и прочих показателей для точного определения QoS-правил обслуживания;
• UDR – обеспечивает хранение данных пользователей.

Варианты использования DPI систем

Предусмотрено 9 возможных сценариев:

1. контроль и анализ трафика;
2. его приоритизация;
3. улучшение аплинков;
4. равномерное распределение канала для всех абонентов;
5. кэширование;
6. оценка поведения участников сети;
7. уведомление абонентов;
8. ограничение доступа к определенным интернет-ресурсам;
9. защита трафика от перехвата и прочих атак.

Необходимое оборудование для DPI систем

Программная часть системы способна работать продуктивнее при наличии определенного «железа». В основном, для этого используются готовые решения, в которые входит оборудование с предустановленным ПО.

Обычно стандартная комплектация DPI систем глубокой фильтрации трафика содержит:

1. Сетевые карты с режимом Bypass, соединяющим интерфейсы на первом уровне. Даже если питание сервера внезапно прекращается, линк между портами продолжает действовать, пропуская трафик за счет питания от батарейки.
2. Систему мониторинга. Дистанционно контролирует показатели сети и выводит их на экран.
3. Два блока питания, способные заменить друг друга при необходимости.
4. Два жестких диска, один или два процессора.

Для расширения функций могут подключаться внешние средства хранения. Поскольку в этом случае высокая скорость доступа не нужна, подходит решение в виде одной СХД (системы хранения данных) и нескольких дисковых полок, подключенных к ней.

Головное устройство оснащено двумя контроллерами, каждый из которых имеет порты для подключения к сети и полок расширения. Используется процессор Intel® Xeon® E5-2600 V4. Для повышения отказоустойчивости применяется два блока питания.

ОС SmartOS выполняет управление дисками. За счет применения технологии RAID-Z и новой файловой системы ZFS оборудование получает массу преимуществ:

• контроль целостности логических и физических дисков;
• минимизация фрагментации информации;
• высокая скорость доступа к дискам.

Чтобы увеличить объем хранимых данных, JBOD подключается к головному устройству. На одной полке может размещаться до 70 дисков. Такой метод позволяет в ускоренном режиме увеличить объем системы хранения.

Схемы подключения DPI

Существует две основные схемы:

1. Активная. Установка «в разрыв». Обеспечивает реализацию полного функционала. Устройство подключается после пограничного маршрутизатора в разрыв uplink. Благодаря такой схеме через DPI проходит весь трафик. Это открывает широкие функциональные возможности для его обработки. Однако в такой схеме есть минус. Если устройство выходит из строя, нарушается связь. Для этого рекомендуется использовать либо резервную платформу, либо Bypass устройства.
2. Пассивная. «Зеркалирование трафика» происходит через оптические сплиттеры либо SPAN-порты. Подобная схема открывает доступ к множеству функций: предварительная фильтрация СОРМ, кэширование, переадресация запросов блокировки, онлайн-снятие click stream и так далее. Если сеть уже действует, такая схема позволяет за 1-2 дня внедрить DPI.

Заключение

Системы DPI достаточно сложны, чтобы уместить их подробное описание в одном информационном материале. Однако с учетом этих данных можно составить понятную картину, насколько продуктивными и востребованными являются подобные решения. В руках профессионалов системы DPI – ценные инструменты, улучшающие качества сервиса и безопасность абонентов, а в российской действительности полностью соответствовать законодательству и спокойно работать в качестве оператора связи.