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ネットワークを整える

専門

L2セキュリティ(ポートセキュリティ・DAI)を整える。

= 知らないPCをつないでも通さない

ネットワークのどこの話? 家や会社の中(LAN)で、PC がつながるスイッチのポート(入口)の話です。

① ポートセキュリティ:知らない PC をつないだら

1つのポートに、つないでよい MAC アドレスの数と、守れなかったときの動作を決めます。設定を選んで、下のボタンで PC をつないでみてください。

ポート Fa0/1 の設定 変えると、PC-A だけが登録済みの状態に戻ります(送信ゼロ)
スイッチ Fa0/1 🖥️ PC-A up

ポートの状態:—

登録済みの MAC:—

違反カウンタ:0

ボタンを押すと、ここに結果が出ます。

違反時の動作のちがい(選んでいるものを色づけ)
動作知らない MAC のフレームログ違反カウンタポート
protect捨てる出ない増えない動き続ける
restrict捨てる出る増える動き続ける
shutdown捨てる(ポートごと止まる)出る増えるerr-disabled で停止

ポートセキュリティは、アクセスポートまたはトランクとして固定したポートで使います(ダイナミックなポートでは有効にできません)。

② DHCP スヌーピング:偽の案内係を止める

PC に IP アドレスを配る DHCP サーバーの「なりすまし」を、ポートごとの信頼・非信頼で止めます。しくみの詳細は DHCP のページへ。

どこから、何が届いた? 選ぶとすぐ判定(送信ゼロ)

スヌーピングは、通った DHCP のやりとりを見張って「どの IP をどの MAC に、どのポートで貸したか」の束縛表を作ります。この表が、次の DAI の名簿になります。DHCP そのものの流れは DHCP のページで見られます。

③ DAI:ARP のなりすましを名簿と照らして捨てる

ARP は「この IP の持ち主は、この MAC です」と名乗る仕組みで、嘘を言われても疑いません。攻撃者が「ゲートウェイは私」と言うと、通信が盗み見られます(ARP スプーフィング)。

束縛表と、届いた ARP 初期値は攻撃者の ARP が届いた場面です(送信ゼロ)
DHCP スヌーピングの束縛表(DAI の名簿)
IPMACポート
10.0.0.10aaaa.aaaa.0001Fa0/1(PC1)
10.0.0.11aaaa.aaaa.0002Fa0/2(PC2)

ゲートウェイ 10.0.0.1(MAC bbbb.bbbb.00ff)は固定 IP で、信頼ポート Gi0/24 の先にいます。攻撃者は Fa0/3 の機器(MAC cccc.cccc.0003)です。

スイッチ DAI 🖥️PC1 Fa0/1 😈攻撃者 Fa0/3 🌐ゲートウェイ —

CCNA ではここが問われる

  • ポートセキュリティの既定値は、最大 MAC 数 1・違反時の動作 shutdown・sticky は無効(Cisco IOS/IOS XE の場合)。
  • shutdown の違反では err-disabled になります。復旧は、ポートで shutdown のあと no shutdown(または errdisable recovery cause psecure-violation で自動復旧)。確認は show port-security interface。
  • 設定の流れ:switchport mode access → switchport port-security → maximum 2 / mac-address sticky / violation restrict を switchport port-security … として入れる。
  • DHCP スヌーピング:ip dhcp snooping と ip dhcp snooping vlan 10 で有効にし、サーバー側・上位側のポートに ip dhcp snooping trust。既定ではすべて非信頼。
  • DAI:ip arp inspection vlan 10 で有効にし、上位側に ip arp inspection trust。DHCP スヌーピングの束縛表を名簿に使うので、先に DHCP スヌーピングが要ります。

MAC アドレスの学習は MAC アドレステーブル、DHCP の流れは DHCP、VLAN ごとの設定は VLAN のページで確かめられます。

🏢 たとえると

会社のビルの受付です。ポートセキュリティは「登録した社員証の人だけ入れる入口ゲート」、DHCP スヌーピングは「案内係を名乗る偽者を入口で止める」、DAIは「『私は〇〇さんです』と名乗った人が、名簿と合っているか確かめる」役目です。

このツールは、ネットワーク全体図のここ

  1. 自分の端末
  2. 家・会社の中
  3. 出入口
  4. 建物の外
  5. 相手のサーバー
  6. データセンター
  7. 見る・動かす

家・会社の中(LAN)— スイッチの差込口に、知らない機器をつながせない話です。

家・会社の中は、同じ建物の中の廊下と部屋割りのような場所です。OSI では第2層(データリンク)。

「ブラウザで URL を打ってからページが出るまで」の 4 番目(ARP で隣の MAC を知り、スイッチが届ける)で活躍します。

前の段: DNSレコード 次の段: TCP/UDP

このページに出てくる略語(8語)
  • DAI (Dynamic ARP Inspection) — 偽の ARP を見つけて捨てる、スイッチの守りの機能
  • DHCP Snooping (Dynamic Host Configuration Protocol Snooping) — 偽の DHCP サーバーの返事を捨てる、スイッチの守りの機能
  • 802.1X (IEEE 802.1X) — 接続した機器を認証してから、ポートを使わせる規格
  • MAB (MAC Authentication Bypass) — 認証の仕組みを持たない機器を、MAC アドレスだけで認証する方法
  • MAC (Media Access Control address) — 機器の差込口ごとに付いた 48 ビットの背番号。建物の中の配達に使う
  • ARP (Address Resolution Protocol) — IP アドレスから、相手の MAC アドレスを聞いて調べる決まりごと
  • EAP (Extensible Authentication Protocol) — ID・パスワードや証明書で認証するための、認証方式の入れ物
  • RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) — 認証を専用のサーバーにまとめる標準の決まりごと(Wi-Fi の認証に多い)

ネットワークの略語をすべて見る

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このツールについて

オフィスの壁のLANポートに、知らない人が持ち込んだ PC をつないでも勝手に使わせない。スイッチのポートで入口を見張る3つの仕組みを、ボタンで動かして確かめます。

ポートセキュリティの既定は最大1台・違反で shutdown(err-disabled)。偽の DHCP サーバーは DHCP スヌーピング、ARP のなりすましは DAI で止めます。

主な機能

  • 最大 MAC 数・sticky・違反時の動作を選んで、知らない PC をつなぐ体験
  • protect・restrict・shutdown の違いを表とボタンで比較
  • err-disabled からの復旧(shutdown→no shutdown)
  • DHCP スヌーピングの信頼/非信頼ポートの判定
  • ARP スプーフィングを DAI が束縛表と照らして捨てる図

よくある質問

Q. ポートセキュリティとは何ですか?

A. スイッチのポートごとに、つないでよい機器の MAC アドレスの数や顔ぶれを制限し、守られなかったら通信を捨てる・ポートを止めるなどの動作をさせる機能です。

Q. 知らない PC をつなぐと、なぜポートが止まるのですか?

A. 違反時の動作の既定が shutdown だからです。ポートが err-disabled になり、登録済みの機器もつながらなくなります。

Q. err-disabled からはどう復旧しますか?

A. ポートで shutdown のあとに no shutdown を入れます。errdisable recovery cause psecure-violation を設定すれば自動復旧もできます。

Q. sticky とは何ですか?

A. 学習した MAC アドレスを running-config に書き込む設定です。write memory で保存すれば、再起動後も登録が残ります。

Q. DAI を使うのに、なぜ DHCP スヌーピングが必要ですか?

A. DAI は ARP の IP と MAC の組を、DHCP スヌーピングが作る束縛表と照らして検査するためです。固定 IP の機器は ARP ACL で許可します。

入力値はURLの「#」以降に入るためサーバーには送信されません。リンクを開くと同じ状態を復元します。

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