Cách bảo mật lưu lượng mạng không an toàn

OPC UA (IEC 62541) một công nghệ thống nhất kết nối tự động hóa công nghiệp và công nghệ điện toán hiện đại, đóng vai trò là nền tảng cho khả năng tương tác được tạo ra bởi các nhà cung cấp, phần mềm công nghiệp, doanh nghiệp, công nghệ dịch vụ đám mây. Tiêu chuẩn OPC UA cho phép cảm biến giao tiếp với nhiều loại bộ điều khiển và thiết bị để điều phối dữ liệu cảm biến trong một lịch sử. Chức năng này cho phép các lớp doanh nghiệp tương quan dữ liệu quy trình với các chức năng kinh doanh mà không cần phần mềm dự phòng để dịch. Nhưng làm thế nào để tất cả các kết nối và dữ liệu này có thể được kết nối và quản lý?

Hub - Thiết bị chuyển mạch và mạng hiện đại

Trước khi chuyển mạch mạng, các trung tâm là cách chính để kết nối các mạng dựa trên Ethernet. Hub là một thiết bị khá đơn giản sao chép vật lý từng gói tin từ cổng nguồn đến mỗi cổng đích và kết nối chúng với một hub duy nhất theo cách đa hướng.

Mặc dù chi phí đầu tư rẻ và đơn giản nhưng công nghệ này không mở rộng quy mô vì ngay cả một mạng nhỏ với số lượng máy khách thấp cũng có nhiều gói truyền giữa các máy tính, gây ra quá nhiều lưu lượng truy cập, tiềm năng spam và gây nhiễu trên hub. Ví dụ: Nếu một máy khách phía sau cổng 1 đang trao đổi gói tin với một máy khách phía sau cổng 10, về nguyên tắc chỉ hai cổng này nên nhìn thấy các gói đó.

Giải pháp cho tình trạng khó khăn này là sự ra đời của các thiết bị chuyển mạch Ethernet, một bộ chuyển mạch phức tạp hơn một trung tâm vì phần cứng của nó có thể hiểu và định tuyến các gói tin trên mạng cục bộ tốt hơn. Hub có thể đọc lớp Ethernet (14 byte đầu tiên, 6x2 cho địa chỉ MAC và 2 cho EtherType, nêu giao thức của lớp tiếp theo, ví dụ như IP) và một số lớp trên như ARP, hiểu địa chỉ MAC nào được kết nối với mỗi cổng đơn lẻ.

Các thiết bị chuyển mạch mạng hiện đại đã áp dụng khả năng tăng lên để đối phó với các thiết kế mạng phức tạp như VLAN và QoS và thậm chí có thể thực hiện các công việc giống như bộ định tuyến nếu được định nghĩa là "thiết bị chuyển mạch Layer3", trong đó các gói được định tuyến đến các cổng địa chỉ MAC mặc định của chúng. Bộ chuyển mạch hỗ trợ giao thức dự phòng bộ định tuyến ảo (VRRP) và mở đường dẫn ngắn nhất đầu tiên (OSPF), VRRP cung cấp chỉ định tự động.

Khi bộ định tuyến chính không kết nối được, bộ định tuyến dự phòng sẽ tự động chuyển sang bộ định tuyến chính mới. OSPF thường được sử dụng trong các trạm biến áp giống như mạng lưới lớn, nó có thể tính toán tuyến đường ngắn nhất để truyền dữ liệu và làm cho quá trình hoạt động hiệu quả hơn.

Tất cả các chức năng được mô tả ở trên đều được thiết kế để hoạt động ở tốc độ cao, ban đầu ở tốc độ 10 Mbits, sau đó là 100 Mbits hoặc 1000 Mbits. Ngày nay, một số thiết bị chuyển mạch nhất định có thể hoạt động ở tốc độ hàng chục gigabit. Để đạt được điều đó, ASIC (mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng) thường được sử dụng. Mạch phần cứng này chỉ dành riêng cho mục đích của một bộ chuyển mạch và mặc dù kém linh hoạt hơn (nó không thể được lập trình lại hoặc sử dụng như một đơn vị xử lý chung), có thể truyền dữ liệu ở tốc độ dây, nơi lưu lượng gigabit đầy đủ có thể được truyền mà không bị mất gói và va chạm. Một CPU khác (bộ xử lý trung tâm) vẫn còn để điều phối các chức năng khác, cấu hình, thiết lập.

Cổng SPAN vào cuộc

Các cổng SPAN (Switched Port Analyzer) còn được gọi là cổng nhân bản, ban đầu được Cisco giới thiệu để cho phép các kỹ sư mạng khắc phục sự cố mạng xung quanh thiết bị chuyển mạch. Với công nghệ trung tâm, khá dễ dàng để hiểu những gì đang diễn ra trong một mạng. Tất cả những gì bạn cần làm là kết nối với một cổng miễn phí và tất cả các gói trong mạng đó đều có thể nhìn thấy để kiểm tra.

Cổng SPAN về cơ bản là cấu hình của một hoặc nhiều cổng để chúng có thể nhận bản sao của lưu lượng được truyền trên bộ chuyển mạch hoặc trong một VLAN cụ thể hoặc trên một tập hợp các cổng. Ngày nay, cấu hình chắc chắn phức tạp hơn so với ban đầu.

Công nghệ cổng SPAN được bao gồm trong đơn vị ASIC, nó không ảnh hưởng đến hiệu suất mạng bằng cách ăn nhập vào các tác vụ và dịch vụ khác. Ví dụ: Cấu hình SPAN sẽ không khiến bộ chuyển mạch thả các gói trên các cổng khác hoặc gây ra độ trễ.

Mặc dù không có mối quan tâm lớn về hiệu suất khi thiết lập cổng SPAN nhưng một số hạn chế nhất định có thể được áp dụng. Một số kiểu máy cũ hơn có thể bỏ qua một số gói vào cổng SPAN trong một số trường hợp nhất định nhưng các chức năng chính và cốt lõi của bộ chuyển mạch sẽ không gây ra độ trễ về tốc độ dây của nó.

Theo automation.com