Dell EMC VxRail 上の最新のワークロード

可用性とセキュリティ サービスを Infrastructure-as-a-Service 環境に導入

ホワイトペーパーの概要

Dell EMC VxRail は、高性能プラットフォーム上でワークロードを統合したい企業に、実績のある仮想化環境を提供します。 Web 対応のマイクロサービス アプリケーションを含む、より多くのワークロードがプラットフォームに移行するにつれて、インフラストラクチャ管理者は Infrastructure-as-a-Service を超えて考える必要があります。 増え続けるワークロードをサポートするには、中断のないビジネス運用のためにパフォーマンス、セキュリティ、可用性を確保するサービスを検討する必要があります。 当社のホワイトペーパーでは、エコシステムの観点から、VxRail 上の Web 対応ワークロードに可用性とセキュリティを提供する F5 ネットワーク アプリケーション サービスに焦点を当てています。 これらのアプリケーション サービスは、VxRail VMware 環境にシームレスに統合される F5 ソフトウェアを使用しているため、VxRail vCenter 経由で F5 サービスを簡単にプロビジョニング、構成、サポートできます。

VxRail 環境では、インフラストラクチャ管理者は、レガシー プラットフォームとクラウド プラットフォームのアプリケーションを統合して、インフラストラクチャの上に階層化された単一の統合環境を作成し、最適な運用を実現できます。 これらの機能は、統合された「サービスとしての」環境として社内関係者に提供され、パフォーマンスとコスト効率が確保され、VMware Cloud を介してパブリック クラウドへのシームレスな拡張が可能になります。

ホワイトペーパーで概説されている主なトピック:

  • セクション1: VxRail内でF5® Advanced Web Application Firewall™サービスを導入
  • セクション2: セキュリティポリシーのカスタマイズ
  • セクション3: ワークロードとアプリケーションの高可用性サポートの構成
  • セクション4: ウェブ上の資産を安全かつセキュアに保つ
  • セクション5: 未来への準備: アプリケーション サービスの可視性と容量計画に vCenter を活用する
  • セクション6: まとめ
セクション 1 – VxRail 内での F5 Advanced Web Application Firewall サービスの導入

このセクションでは、vCenter 管理インターフェイスを使用して、F5 Advanced Web Application Firewall (Advanced WAF) ソフトウェアを VxRail にプロビジョニングおよび展開する方法に焦点を当てます。 この例では、サンプル ワークロードをホストする 2 台の Web サーバーを作成し、サーバーの前面に Advanced WAF を展開しました。 この例は、Web サーバー内に存在する Web 対応のワークロードを最適化および保護することを目的として設計されました。

図1: VxRail vCenterのスクリーンショット
図1: VxRail vCenterのスクリーンショット

まず、図 1 に示すように、VxRail vCenter 内で Advanced WAF テンプレートを作成します。 Advanced WAF テンプレートは、VxRail-Datacenter のテンプレート フォルダーにリストされている必要があります。 テンプレートには Advanced WAF のイメージが保存されており、将来アプリケーション サービスを起動する際にテンプレートを使用できるため、簡単にサービスを作成できます。

図2: vCenter インターフェイスを使用して Advanced WAF サービスを設定します。
図2: vCenter インターフェイスを使用して Advanced WAF サービスを設定します。

図 2 に示すように、Advanced WAF テンプレートをクリックします。 このメニューから、新しい VM を起動し、必要に応じて以下のスクリーンショットに示されている手順を参照して、使用するサービスを準備できます。 展開プロセスを簡素化するために、各ステップの個別のスクリーンショットを含めました。

スムーズな展開を確実に行うために、必ず次のガイドラインに従ってください。

  • Advanced WAF の VM に一意の名前を作成します (ここでは F5-AWAF-A という名前を付けました)。
  • VM の場所を選択します (デフォルトの場所として VxRail Datacenter を選択します)。
  • 宛先コンピューティング クラスターを選択します (クラスター内では F5 リソース プールという名前を付けます)。
  • ストレージを選択します(VxRail-Virtual-SAN-DataStore を選択します)。

構成プロセスが完了すると、事前に割り当てられたコンピューティング リソースとストレージを含む、概要ページで指定された IP アドレスを使用して VxRail クラスターに展開された Advanced WAF が表示されます。 正常に構成された展開の例については、図 3 を参照してください。

図3: VxRailに導入されたAdvanced WAFサービスの概要ページ
図3: VxRailに導入されたAdvanced WAFサービスの概要ページ
VxRail に Advanced WAF を導入するためのステップバイステップのビジュアル ガイド
図4: Advanced WAF セキュリティ サービスを展開するときに、事前定義されたサービス テンプレートを使用することを選択できます。 これを行うと、展開がより高速になり、一貫性が高まります。
図4: Advanced WAF セキュリティ サービスを展開するときに、事前定義されたサービス テンプレートを使用することを選択できます。 これを行うと、展開がより高速になり、一貫性が高まります。
図5: サービス展開メニューから、希望する Advanced WAF テンプレートを選択できます。
図5: サービス展開メニューから、希望する Advanced WAF テンプレートを選択できます。
図6: サービス VM の場所を必ず VxRail Datacenter に設定してください。
図6: サービス VM の場所を必ず VxRail Datacenter に設定してください。
図7: VxRail Datacenter の VM コンピューティング ソースとして F5 を確認します。
図7: VxRail Datacenter の VM コンピューティング ソースとして F5 を確認します。
図8: ストレージ オプションを VxRail-SAN-Datastore に設定します。
図8: ストレージ オプションを VxRail-SAN-Datastore に設定します。
図9: 「完了」をクリックする前に、すべての設定が正しいことを確認してください。
図9: 「完了」をクリックする前に、すべての設定が正しいことを確認してください。
図10: 高度な WAF 設定の概要については、[概要] タブを確認してください。
図10: 高度な WAF 設定の概要については、[概要] タブを確認してください。
セクション 2 – セキュリティ ポリシーのカスタマイズ

Advanced WAF ソフトウェアを導入したら、Web サーバーに渡される前に受信トラフィックをスクリーニングするために使用するセキュリティ ポリシーを定義できます。 Advanced WAF により、ユーザーは独自のきめ細かいセキュリティ ポリシーを作成できるようになり、脅威インテリジェンスとシグネチャの広範なライブラリも含まれています。 これらのライブラリは、最新のセキュリティ情報が含まれるように頻繁に更新されます。これにより、ユーザーは最新の脅威インテリジェンスでサポートされるワークロード中心のセキュリティ プロファイルを作成できます。 ユーザーは「リスニング」モードを有効にすることもできます。 このモードでは、機械学習を使用して環境固有のベースライン セキュリティ ポリシーを確立し、誤検知によってトリガーされる不要なアラートを削減します。

図11: F5 コンソール内で、ユーザーは、Advanced WAF が保護するさまざまなワークロードに対して、きめ細かくカスタマイズされたセキュリティ ポリシーを適用できます。
図11: F5 コンソール内で、ユーザーは、Advanced WAF が保護するさまざまなワークロードに対して、きめ細かくカスタマイズされたセキュリティ ポリシーを適用できます。
図12: ユーザーはポリシー テンプレートにアクセスして、自分の環境に最適なセキュリティ ポリシーの設計をガイドできます。 これらのテンプレートは、学習、アラーム、またはブロック モードを利用します。
図12: ユーザーはポリシー テンプレートにアクセスして、自分の環境に最適なセキュリティ ポリシーの設計をガイドできます。 これらのテンプレートは、学習、アラーム、またはブロック モードを利用します。
セクション 3 – ワークロードとアプリケーションの高可用性サポートの構成

BIG-IP High Availability は TMOS によってサポートされているため、すべての製品モジュールにわたって回復力の方法論とサポートの一貫性が保たれます。

以下の図は、システムを高可用性に構成するために必要な手順を示しています。 これらの手順には以下が含まれます。

  • 内部ネットワーク構成の設定(VLAN情報など)
  • 外部ネットワーク構成の設定
  • 高可用性ネットワーク構成の選択
  • 構成の詳細の確認と確認
図13: 基本的な高可用性を実現するために、ネットワーク レベルのフェイルオーバーを構成します。
図13: 基本的な高可用性を実現するために、ネットワーク レベルのフェイルオーバーを構成します。
図14: 内部ネットワーク設定内で VLAN 情報を設定します。
図14: 内部ネットワーク設定内で VLAN 情報を設定します。
図15: 外部ネットワーク設定を構成します。
図15: 外部ネットワーク設定を構成します。
図16: 高可用性 VLAN 構成を完了します。
図16: 高可用性 VLAN 構成を完了します。
セクション 4 – Web に公開されている資産を安全に保護する

このセクションでは、ユーザー資格情報の投影と SQL インジェクションのブロックという 2 つのセキュリティ機能を使用して、Web 対応ワークロードの保護を実装する方法を説明します。 ステップバイステップのガイドの代わりに、これらのセキュリティ機能がどのように侵入や脅威を自動的にブロックし、ワークロードとバックエンド インフラストラクチャを安全に保つかを示す を作成しました。

図17: サービスに「Anti-Fraud」という名前を付け、Advanced WAF セキュリティ セクション内で構成した、ユーザー資格情報保護に関する Advanced WAF サービス デモのビュー。
図17: サービスに「Anti-Fraud」という名前を付け、Advanced WAF セキュリティ セクション内で構成した、ユーザー資格情報保護に関する Advanced WAF サービス デモのビュー。
ユーザー認証情報の保護

Data Safe を使用すると、ユーザーの資格情報とパラメータ名 (ID やパスワードなど) をアプリケーション層でリアルタイムに暗号化して難読化できます。 このセキュリティ サービスを実装するために、コーディングの変更やアプリケーション ソース コードの調整は必要ありません。

HTTP/HTTPS トラフィックを使用する Web 向け資産またはアプリケーションの場合、SSL によるデータ暗号化は、データが違法な第三者に漏洩するのを防ぐための第一歩です。 転送中の SSL 暗号化だけでは、データのセキュリティを確保するには不十分です。 資格情報の盗難はクライアント レベルでも発生する可能性があります。たとえば、エンド ユーザーが有害なファイルをクリックしたり、マルウェアに感染したサイトにアクセスしたりして、Web ブラウザーを侵害している可能性があります。

Data Safe 機能は、Advanced WAF コンソールのセキュリティ セクションから有効にできます。  データ保護を選択し、データセーフ プロファイルに進みます。

  • 新しいプロフィールを作成する
  • プロフィール名をAnti-Fraudに設定する
  • 不正防止プロファイル内でアプリケーション層暗号化を有効にする
  • ユーザー資格情報を保護するための他の基準を有効にする

Data Safe を有効にすると、Web に公開されている資産またはサービスの ID とパスワードをクライアント レベルで暗号化するための基準を設定できます。 これにより、マルウェアに感染したブラウザによるセキュリティ侵害のリスクが軽減されます。 Data Safe によって保護されているアプリケーションは、Advanced WAF を介して Web ページを表示します。 ID とパスワードの文字は、ユーザーが入力すると暗号化されます。 ブラウザが侵害された場合でも、マルウェアは実際のパスワードではなく、秘密鍵なしでは復号化できない暗号化されたデータのみを抽出できます (詳細については下の図を参照してください)。 クライアント側の Web レイヤー資格情報保護に加えて、Advanced WAF をアップグレードして、モバイル アプリケーションのワークロードに対するモバイル レイヤー保護を追加できます。

図18: アプリケーション層暗号化メニューでセキュリティ オプションを選択し、ニーズに適したセキュリティ ポリシーを設定します。
図18: アプリケーション層暗号化メニューでセキュリティ オプションを選択し、ニーズに適したセキュリティ ポリシーを設定します。
ソリューションデモ: Advanced WAF ありとなしのサービスの比較

パートA: ユーザー資格情報の保護

図19: 上の図は、password.value フィールドへのクエリの結果を示しています。 保護がなければ、侵害されたクライアントによってユーザーの資格情報がハッカーに公開される可能性があります。 Data Safe を有効にすると、ユーザーの資格情報は入力時に暗号化され、資格情報が漏洩するリスクが軽減されます。
図19: 上の図は、password.value フィールドへのクエリの結果を示しています。 保護がなければ、侵害されたクライアントによってユーザーの資格情報がハッカーに公開される可能性があります。 Data Safe を有効にすると、ユーザーの資格情報は入力時に暗号化され、資格情報が漏洩するリスクが軽減されます。

パートB: SQLインジェクションについて

SQL インジェクションは、OWASP のトップ 10 脅威リストで常に上位にランクされています。 ハッカーは、アプリケーション コード内の脆弱性を探し、バックエンド データベースから重要なデータを抽出する機会を探します。 SQL インジェクションによる侵害のリスクを軽減するための最初のステップは、コーディングのベスト プラクティスを推進して、「安全でセキュアな」コーディングを確保することです。 インフラストラクチャ内に追加の保護層を適用することもできます。 Advanced WAF には広範な脅威インテリジェンスが組み込まれており、脅威シグネチャのライブラリが含まれています。これを展開して、Web に面したワークロードを SQL インジェクションから保護することができます。

SQL インジェクションに対する保護を有効にするには、「アプリケーション セキュリティ」メニューから「攻撃シグネチャ」セクションにアクセスし、フィルター キーワードとして SQL を使用します。 脅威シグネチャ データベース内に SQL インジェクション関連のシグネチャのリストが表示されます。 このデモが完了した時点では、SQL 関連の攻撃から保護するために利用できる関連シグネチャが 563 個ありました。 関連する脅威シグネチャをすべて選択し、アプリケーション セキュリティ ポリシーに追加します。

図20: これは、SQL インジェクションの脅威シグネチャの広範なライブラリを示しています。 ライブラリは最新の脅威インテリジェンスを反映するために頻繁に更新されます。
図20: これは、SQL インジェクションの脅威シグネチャの広範なライブラリを示しています。 ライブラリは最新の脅威インテリジェンスを反映するために頻繁に更新されます。

違いを説明するために、次の図は SQL インジェクションをブロックした場合とブロックしなかった場合の結果を示しています。

図21: SQL インジェクション保護がない場合、クエリ コマンドを実行すると、システム内に保存されているユーザー ID データが返されます。
図21: SQL インジェクション保護がない場合、クエリ コマンドを実行すると、システム内に保存されているユーザー ID データが返されます。
保護されている場合、クエリはブロックされ、代わりに次のようなエラー メッセージが返されます。

保護されている場合、クエリはブロックされ、代わりに次のようなエラー メッセージが返されます。

SQL インジェクションを有効にすると、SQL クエリはデータベースに到達する前にブロックされます。 代わりに、ハッカーはエラー メッセージを受け取ります。

セクション 5 – 将来への備え: アプリケーション サービスの可視性と容量計画に vCenter を活用する

VxRail は、ユーザーが F5 サービスを簡単に導入、テスト、統合できる、スケーラブルで管理しやすい環境を提供します。 このセクションでは、Advanced WAF の使用状況の詳細に焦点を当て、現在の状態 (CPU やメモリの使用率など) の完全なレポートにアクセスする方法を示し、この情報を使用して将来の拡張を計画する方法を示します。 私たちの目標は、F5 ソフトウェアが VxRail の「サービスとしての」モデルをサポートするように構築されることです。

図22: 容量計画を簡単にする高度なWAFサービス利用ダッシュボード
図22: 容量計画を簡単にする高度なWAFサービス利用ダッシュボード

図 22 に示すように、VxRail vCenter 内では、Advanced WAF Virtual Appliance の使用レベルを詳細に把握できます。 ここから、ユーザーは次のような Advanced WAF VM の詳細にアクセスできます。

  • Advanced WAF に関する概要情報 (IP アドレス、DNS 名、CPU 使用率など)
  • 構成(VM設定を含む)

この Advanced WAF デモでは、Advanced WAF が VxRail 内にある Web 向け資産を最適化および保護する使用シナリオを説明するために、2 つの Web サーバー (LAMP サーバー 1 と LAMP サーバー 2) を作成しました。

VxRail での F5 Advanced WAF リソース使用状況の概要

以下の図は、当社のサービスに割り当てられたリソースを示しており、デモに使用されたリソースについて読者に理解を深めていただけます。 これにより、インフラストラクチャ管理者は、実稼働環境向けにこれらのサービスを拡張するために必要な容量を見積もることができます。 この情報は、これらのツールがスケーラブルなサービスとしての環境で使用される場合に特に役立ちます。

図23: Advanced WAF によるリソース使用率の概要 (CPU、メモリ、ストレージ)
図23: Advanced WAF によるリソース使用率の概要 (CPU、メモリ、ストレージ)
図24: 現在使用されているリソースと利用可能なリソースの合計を比較した F5 サービス リソース使用率のビュー。 これにより、将来の拡張能力を簡単に把握できます。
図24: 現在使用されているリソースと利用可能なリソースの合計を比較した F5 サービスのリソース使用率のビュー。 これにより、将来の拡張能力を簡単に把握できます。
図25: このデモのために導入された2つのオープンソースUbuntuウェブサーバーの詳細
図25: このデモのために導入された2つのオープンソースUbuntuウェブサーバーの詳細
セクション 6 – 要約

このホワイトペーパーでは、VxRail 環境内で F5 Advanced Web Application Firewall (Advanced WAF) を設定する方法を説明しました。 導入前後の比較を使用して、高度な WAF セキュリティ機能を説明しながら、段階的な導入ガイドを説明しました。

このドキュメントでは、インフラストラクチャ管理者がサービスが豊富な環境で統合および提供できるサービスとして設定することにより、サードパーティ ソフトウェアを VxRail 環境に展開する方法を説明します。 VxRail 環境で Advanced WAF を構成して、Web 対応のマイクロサービスベースのアプリケーションにアプリケーション セキュリティ サービスを提供する方法を説明しました。  

VxRail は、インフラストラクチャ管理者がビジネス運用を推進するために使用できる、高性能でスケーラブル、かつ管理しやすいプラットフォームです。 優れたユーザー エクスペリエンスを保証するサードパーティ サービスを導入することは、ビジネスの成功に不可欠です。 F5 Advanced WAF は、VMware Cloud に拡張できる VxRail 環境内でシームレスなサポートを提供します。

2020年8月3日公開
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