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Surveillance du trafic GTP

Le protocole GTP (GPRS Tunneling Protocol) établit un tunnel GTP pour un équipement utilisateur, entre un nœud de prise en charge SGSN (Passerelle de services) et un nœud de prise en charge GPRS de passerelle (GGSN) et une SGSN et une entité de gestion de la mobilité (MME). SgSN reçoit des paquets de l’équipement utilisateur et les encapsule dans un en-tête GTP avant de les faire passer par le tunnel GTP. Lorsque le GGSN reçoit les paquets, il décapant les paquets et les décapant vers l’hôte externe.

Comprendre l’inspection GTP-U

L’inspection du plan de l’utilisateur du protocole de tunneling GPRS (GTP-U) effectue des contrôles de sécurité sur les paquets GTP-U. Lorsque l’inspection GTP-U est activée, les paquets GTP-U non valides sont bloqués et le nœud de prise en charge GPRS (GSN) est protégé contre une attaque GTP-U.

Une fois l’inspection GTP-U activée et selon la configuration de l’équipement, l’inspection GTP-U peut inclure des vérifications sur les paquets GTP-in-GTP, l’autorisation de l’utilisateur final, la validité de la séquence des paquets et la validité du tunnel. En cas de problème de vérification configurée, le paquet GTP-U est abandonné.

Si l’inspection GTP-U est activée alors que la distribution GTP-U est désactivée, le message suivant s’affiche: Il est vivement recommandé que lorsque vous activez GTP-U inspection is enabled, please enable GTP-U distribution to ensure that GTP-U packets are inspected by the proper inspectors, and avoid dropping GTP-U packets wrongly. Execute CLI “set security forwarding-process application-services enable-gtpu-distribution" to enable GTP-U distribution. l’inspection GTP-U, la distribution GTP-U soit également activée.

À partir de Junos OS Release 15.1X49-D100 et Junos OS Release 17.3R1, sur les équipements SRX5400, SRX5600 et SRX5800, si le profil GTP est configuré, le module GTP sélectionne le processeur d’ancrage pour distribuer le trafic UDP à venir sur les ports 2123 et 2152. Si vous ne configurez pas le profil GTP, le module GTP ne fonctionne pas et il ne sélectionne pas le processeur d’ancrage pour le trafic UDP sur les ports 2123 et 2152.

La liste suivante décrit les différents types d’inspections GTP-U exécutées sur le trafic:

  • GTP-U tunnel check—Le module GTP-U vérifie que le paquet GTP-U est en correspondance avec un tunnel GTP. Si aucun tunnel ne correspond au paquet GTP-U, alors le paquet GTP-U est abandonné.

  • GTP-in-GTP check—Dans le processeur, le module GTP vérifie que la charge utile GTP-U n’est pas un paquet GTP. Si la charge utile est un paquet GTP, alors le paquet GTP est abandonné.

  • End-user address check—Si le tunnel utilisateur est trouvé pour le paquet GTP-U, le module GTP-U vérifie l’adresse de l’utilisateur final. Si l’adresse utile GTP-U ne correspond pas à l’adresse de l’utilisateur final, le paquet GTP-U est abandonné.

    Depuis Junos OS version 15.1X49-D40 et Junos OS version 17.3R1, l’adresse de l’utilisateur final dans certains scénarios n’est pas transportée par des messages créés par GTP. Par exemple, si le DHCPv4 est utilisé pour l’allocation d’adresse IPv4, le champ d’adresse IPv4 dans le message de création gtP est 0.0.0.0 définir. L’équipement utilisateur et le protocole GGSN/PGW obtiennent l’adresse du serveur DHCP. Dans ce scénario, le module GTP ne peut pas obtenir l’adresse de contrôle de l’adresse de l’utilisateur final. Si cette configuration est activée, le message de création gtP est supprimé.

  • Sequence number check—Le module GTP-U compare le numéro de séquence de paquets GTP-U avec le numéro de séquence stocké dans le tunnel GTP-U. S’il ne se trouve pas dans la plage spécifiée, le paquet GTP-U est abandonné. S’il est à portée, le tunnel GTP-U actualise le numéro de séquence et permet au paquet GTP-U de passer.

À l’issue de l’inspection GTP-U, le tunnel GTP-U actualise les compteurs et les compteurs.

Comprendre les améliorations apportées par le tunnel GTP

Un tunnel GTP (GPRS Tunneling Protocol) est un canal entre deux points de prise en charge DU GPRS par lequel deux hôtes échangent des données. Le tunnel GTP se compose du plan de contrôle GTP (GTP-C) et du plan d’utilisateur GTP-U. GTP-C est utilisé pour la signalisation entre le nœud de prise en charge GPRS de passerelle (GGSN) et le nœud de prise en charge GPRS en cours (SGSN), tandis que le tunnel GTP-U est utilisé pour encapsuler et router le trafic du plan d’utilisateur sur plusieurs interfaces de signalisation.

Le traitement GTP est amélioré pour mettre à jour le tunnel GTP et la durée de vie des sessions, afin d’éviter les problèmes de délai d’utilisation du tunnel GTP. La valeur d’timeout du tunnel GTP est configurée dans le profil GTP et liée au tunnel du plan d’utilisateur GTP (GTP-U). La valeur du timer est actualisé lorsque le trafic de données atteint le tunnel GTP-U et que la valeur du timer diminue lorsque le tunnel GTP-U est en état d’inactivité. Le tunnel GTP-U est supprimé lorsque la valeur du timer est zéro et que le tunnel GTP-C correspondant est également supprimé lorsque tous les tunnels GTP-U liés aux tunnels GTP-C sont supprimés.

Lorsque l’inspection GTP-U est désactivée, le trafic de données n’est pas en mesure de mettre à niveau le tunnel GTP-U après l’expiration de la valeur du timer et de l’ensemble des tunnels GTP, même si le trafic de données passe par les tunnels. Dans ce scénario, puisque les tunnels GTP doivent être mis à jour, l’équipement abandonne la demande de mise à jour car le tunnel GTP-U n’est pas présent.

Pour éviter les problèmes de délai d’utilisation du tunnel GTP, même si la validation de l’utilisateur GTP est désactivée, le trafic GTP-U peut actualiser le tunnel GTP. Le trafic GTP-U peut actualiser uniquement les tunnels GTPv1 et GTPv2, et non les tunnels GTPv0. Vous devez configurer la commande pour éviter le temps de vieillissement ou d’expiration des set security forwarding-process application-services enable-gtpu-distribution tunnels GTP.

Le tunnel GTP-U dispose d’un indicateur de session qui est contrôlé lors de l’analyse des tunnels GTP-U. Si le point d’attache de session est présent dans le tunnel, la valeur du timer ne diminue pas et empêche la suppression du tunnel lors de la création du tunnel.

Sur les équipements SRX5400, SRX5600 et SRX5800, le nombre de tunnels GTP pris en charge par SPU est passé de 200 000 à 600 000 tunnels par unité SPU, soit un total de 2 400 000 tunnels par carte SPC2.

Comprendre la validation d’une adresse IP dans les messages GTP

Les adresses IP du message GTP (GPRS Tunneling Protocol) sur Gp ou l’interface S8 sont validées avec la liste de groupe IP configurée afin de prévenir les attaques. La liste des groupes IP est une liste d’adresses IP appartenant à toutes sortes d’équipements réseau. Vous devez configurer les adresses IP qui appartiennent à l’équipement réseau dans la liste des groupes IP.

S8 - Cette interface connecte une SGW dans un PLMN visité (VPLM) et unPGW dans un PLMN à domicile (HPLMN). Le S8 est la variante inter-PLMN du S5. L’interface S8 est équivalente à celle d’un réseau mobile 3G Gp.

Le pare-feu GTP détermine si les adresses IP des messages GTP et s’correspondancent avec la liste de groupe IP configurée, puis les actions suivantes ont lieu-

  • Si les adresses IP se trouvent dans la liste des groupes IP, les messages GTP sont considérés comme valides et transmis au moteur de paquets et de commutation.

  • Si les adresses IP ne sont pas répertoriées dans la liste des groupes IP, les messages GTP sont supprimés.

Configuration de groupe IP dans le message GTP

Le groupe IP est une liste d’adresses IP appartenant à toutes sortes d’équipements réseau. Les noms de(s) groupe(s) IP sont référencés dans les profils GTP. Le pare-feu GTP applique des stratégies configurées dans les adresses IP entrantes et sortantes dans le message gtP (GPRS tunneling protocol) mentionné dans les tableaux 2 et 3.

Par exemple, le trafic entre le client et le serveur sur la Figure 1, deux stratégies sont configurées.

  • GTP Policy Out pour le trafic entre le client et le serveur.

  • GTP Policy In pour le trafic entre les serveurs et les clients.

Figure 1: Profil GTP pour les messages GTP entrants et sortants GTP Profile for incoming and outgoing GTP messages

Toutes les adresses IP du client et du serveur doivent être configurées dans la liste des groupes IP et liées aux GTP Policy Out GTP Policy In stratégies et aux stratégies.

Deux types de groupes sont introduits pour différentes adresses IP. L’une concerne les groupes d’adresses IP NE, et les autres pour les adresses IP des équipements utilisateurs (UE), répertoriées dans le tableau 1.

des adresses IP des équipements réseau et des utilisateurs sur différents réseaux
Tableau 1: Prise en charge

Types de réseau

Adresse IP de l’équipement réseau

Adresse IP de l’équipement utilisateur

2G (GPRS) et 3G (UMTS)

RNC, SGSN et GGSN

Adresse de l’utilisateur final

4G (LTE)

eNodeB, MME, SGW et PGW

Allocation d’adresses PDN (PAA)

Lorsque les messages GTP viennent à la phase du handler des messages, les adresses IP des équipements réseau groupe d’adresses IP et les groupes d’adresses IP de l’équipement utilisateur sont validés respectivement en fonction des éléments d’informations parés et des informations d’en-tête de l’adresse IP.

  • Groupe d’adresses IP des équipements réseau: l’en-tête d’adresse IP et l’élément d’information adresse IP dans le message GTP sont comparés avec la liste de groupe d’adresses IP de l’équipement réseau configuré (si nécessaire). Si l’adresse IP NE se trouve dans le groupe configuré d’adresses IP NE, transmettre le paquet de données au groupe d’adresses IP UE autrement le laisser tomber.

  • Groupe d’adresses IP des équipements utilisateurs: Toutes les adresses IP des utilisateurs finaux sont validées par rapport à la liste des adresses IP de l’équipement utilisateur configuré. Si l’adresse IP de l’équipement utilisateur se trouve dans le groupe d’adresses IP de l’équipement utilisateur configuré, transmettre le paquet de données autrement le laisser tomber.

Messages GTP pris en charge

Il existe de nombreux types de messages qui passent par les interfaces Gp ou S8; certains des messages GTP pris en charge suivent.

Tableau 2: Messages GTPv0

Message Type

GTP Message

Référence dans TS 29.060

1

Demande d’écho

7.4.1

2

Réponse d’écho

7.4.2

16

Créer une demande de contexte PDP

7.5.1

17

Créer une réponse context propre au PDP

7.5.2

18

Mettre à jour la demande de contexte PDP

7.5.3

19

Mettre à jour la réponse au contexte du PDP

7.5.4

20

Supprimer la demande de contexte PDP

7.5.5

21

Supprimer la réponse au contexte PDP

7.5.6

22

Créer une demande de contexte PDP AA

7.5.7

23

Créer une réponse contextée AA PDP

7.5.8

24

Supprimer la demande de contexte AA PDP

7.5.9

25

Supprimer la réponse contextcée AA PDP

7.5.10

GTPv1
Tableau 3: Messages

Message Type

GTP Message

Référence dans TS 29.060

1

Demande d’écho

7.2.1

2

Réponse d’écho

7.2.2

16

Créer une demande de contexte PDP

7.3.1

17

Créer une réponse context propre au PDP

7.3.2

18

Mettre à jour la demande de contexte PDP

7.3.3

19

Mettre à jour la réponse au contexte du PDP

7.3.4

20

Supprimer la demande de contexte PDP

7.3.5

21

Supprimer la réponse au contexte PDP

7.3.6

Tableau 4: Messages GTPv2

Message Type

GTP Message

Référence 3GPP TS 29.274

1

Demande d’écho

23.007

2

Réponse d’écho

23.007

32

Créer une demande de session

29.274

33

Créer une réponse de session

29.274

36

Supprimer la demande de session

29.274

37

Supprimer la réponse de session

29.274

34

Modifier la demande de support

29.274

35

Modifier la réponse de Bearer

29.274

95

Créer une demande de support

29.274

96

Créer la réponse de Bearer

29.274

97

Mettre à jour la demande de Bearer

29.274

98

Mettre à jour la réponse de Bearer

29.274

99

Supprimer la demande de bearer

29.274

100

Supprimer la réponse Bearer

29.274

IE impliqués dans la validité des adresses IP

Voici les éléments d’information (IE) appartenant à l’interface 3GPP Gp ou S8.

Les adresses E/S sont configurées sur Gp ou l’interface S8. Si un IE inattendu apparaît dans le message, il peut être ignoré et ne pas être vérifié même s’il s’agit d’une adresse IP NE.

GTPv0
Tableau 5: IE dans les messages

GTP Message

Type d’adresse

IE Type

Créer une demande de contexte PDP Créer une demande de contexte AA PDP

Adresse de l’utilisateur final SGSN pour la signalisation adresse SGSN pour le trafic utilisateur

Adresse de l’utilisateur final Adresse GSN Adresse GSN

Créer une réponse de contexte PDP Créer une réponse contextée AA PDP

Adresse de l’utilisateur final GGSN Pour la signalisation Adresse GGSN pour le trafic utilisateur

Adresse de l’utilisateur final Adresse GSN Adresse GSN

Mettre à jour la demande de contexte PDP

Adresse SGSN pour la signalisation Adresse SGSN pour le trafic utilisateur

Adresse GSN Adresse GSN

Mettre à jour la réponse au contexte du PDP

Adresse GGSN pour la signalisation Adresse GGSN pour le trafic utilisateur

Adresse GSN Adresse GSN

GTPv1
Tableau 6: messages

GTP Message

Type d’adresse

IE Type

Créer une demande de contexte PDP

Adresse de l’utilisateur final SGSN pour la signalisation adresse SGSN pour le trafic utilisateur

Adresse de l’utilisateur final Adresse GSN Adresse GSN

Créer une réponse context propre au PDP

Adresse de l’utilisateur final GGSN Pour la signalisation Adresse GGSN pour le trafic utilisateur Adresse GGSN alternative pour plan de contrôle Adresse GGSN alternative pour le trafic utilisateur

Adresse de l’utilisateur final Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN

Mettre à jour la demande de contexte PDP (lancée par SGSN)

Adresse SGSN pour la signalisation Adresse SGSN pour trafic utilisateur Adresse SGSN alternative pour plan de contrôle Adresse SGSN alternative pour le trafic utilisateur

Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN

Mettre à jour la demande de contexte PDP (lancée par GGSN)

Adresse de l’utilisateur final

Adresse de l’utilisateur final

Mettre à jour la réponse au contexte PDP (par GGSN)

Adresse GGSN pour la signalisation Adresse GGSN pour le trafic utilisateur Adresse GGSN alternative pour plan de contrôle Adresse GGSN alternative pour le trafic utilisateur

Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN Adresse GSN

Mettre à jour la réponse au contexte PDP (par SGSN)

Adresse SGSN pour le trafic utilisateur

Adresse GSN

Tableau 7: messages GTPv2

Message GTP/Contexte de l’ours

Type d’adresse

IE Type

Créer une demande de session

Expéditeur pour plan de contrôle Allocation des adresses PDN H(e)NB Adresse IP locale MME/S4-SGSN Identifier

Adresse IP F-TEID PAA Adresse IP

Créer une demande de session (soutenir le contexte pour être créé)

S5/S8-U SGW F-TEID

F-TEID

Créer une réponse de session

PGW S5/S8 F-TEID pour l’allocation d’adresse PDN de l’interface du plan de contrôle

F-TEID PAA

Créer une réponse de session (contexte Bearer à créer)

S5/S8-U PGW F-TEID

F-TEID

Créer une demande de support (contexte Bearer)

S5/8-U PGW F-TEID

F-TEID

Créer la réponse de Bearer

Identifiant MME/S4-SGSN

Adresse IP

Créer La réponse de Bearer (contexte Bearer)

S5/8-U SGW F-TEID S5/8-U PGW F-TEID

F-TEID F-TEID

Modifier la demande de support

Adresse de l’expéditeur pour plan de contrôle H(e)NB Adresse IP locale MME/S4-SGSN Identifier

Adresse IP F-TEID

Modifier la demande de Support (contexte Bearer)

S5/8-U SGW F-TEID

F-TEID

Supprimer la demande de session

Adresse de l’expéditeur pour le plan de contrôle

F-TEID

Supprimer la réponse Bearer

Identifiant MME/S4-SGSN

Adresse IP

Mettre à jour la réponse de Bearer

Identifiant MME/S4-SGSN

Adresse IP

Exemple: Configurer la validité de l’adresse IP dans les messages GTP

Cet exemple illustre comment vous configurez la validité des adresses IP dans le message GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Exigences

SRX Series équipement avec version Junos OS version 19.3R1 ou ultérieure. Cet exemple de configuration est testé sur Junos OS version 19.3R1.

Cet exemple utilise les composants matériels et logiciels suivants:

  • Vous avez besoin de l’une des instances SRX1500, SRX4100, SRX4200, SRX5400, SRX5600, SRX5800 et vSRX instance.

  • Équipement d’utilisateur qui doit se connecter à Internet. Vous aurez également besoin d’un réseau mobile central 3G ou 4G et d’un réseau à domicile ou visité.

Aperçu

Dans cet exemple, vous configurez la validité de l’adresse IP dans le message GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Vous pouvez empêcher une variété d’attaques en validant les adresses IP des paquets entrants et sortants dans les messages GTP par rapport aux adresses IP configurées dans la liste de groupe IP. Le groupe IP est une liste d’adresses IP appartenant à toutes sortes d’équipements réseau. Les noms de(s) groupe(s) IP sont référencés dans les profils GTP. Le pare-feu GTP applique des stratégies configurées dans les adresses IP entrantes et sortantes dans les messages GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Configurer l’adresse IP dans les messages GTP

CLI configuration rapide

Pour configurer rapidement cette section de l’exemple, copiez les commandes suivantes, collez-les dans un fichier texte, supprimez les interruptions de ligne, modifiez tous les détails nécessaires pour correspondre à votre configuration réseau, copiez-les et collez les commandes dans le CLI au niveau de la hiérarchie, puis entrez en mode [edit] commit de configuration.

Procédure

CLI configuration rapide

Pour configurer l’adresse IP dans les messages GTP:

L’exemple suivant vous oblige à naviguer dans différents niveaux de la hiérarchie de configuration. Pour obtenir des instructions sur la manière de vous y rendre, consultez le manuel Using the CLI Editor in Configuration Mode dans le CLI User Guide.

Procédure étape par étape
  1. Configurez un profil GTP pour traiter le trafic qui va vers le pare-feu GTP.

  2. Configurez la zone de sécurité pour prendre en charge le trafic entrant et sortant pour tous les services système pour toutes les interfaces connectées.

  3. Indiquez l’adresse IP du carnet d’adresses global, ces adresses IP sont utilisées pour valider les adresses IP dans les messages GTP entrants ou sortants.

  4. Configurez l’équipement réseau défini et le groupe d’adresses IP du groupe d’adresses IP. Cette liste de groupe IP est utilisée dans les messages GTP.

  5. Appliquer le profil GTP aux groupes d’équipements réseau et d’utilisateurs.

  6. Activez le service GTP dans les stratégies de sécurité.

Résultats

À partir du mode de configuration, confirmez votre configuration en entrant la show security gprs commande. Si la sortie n’affiche pas la configuration prévue, répétez les instructions de configuration dans cet exemple pour la corriger.

À partir du mode de configuration, confirmez votre configuration en entrant la show security zones commande. Si la sortie n’affiche pas la configuration prévue, répétez les instructions de configuration dans cet exemple pour la corriger.

À partir du mode de configuration, confirmez votre configuration en entrant la show security address-book commande. Si la sortie n’affiche pas la configuration prévue, répétez les instructions de configuration dans cet exemple pour la corriger.

À partir du mode de configuration, confirmez votre configuration en entrant la show security policies commande. Si la sortie n’affiche pas la configuration prévue, répétez les instructions de configuration dans cet exemple pour la corriger.

Si vous avez terminé la configuration de l’équipement, commit saisissez-le en mode de configuration.

Vérification

Pour vérifier que la configuration fonctionne correctement, exécutez les tâches suivantes:

Vérifier le groupe IP

But

Vérifiez que le groupe IP est configuré.

Action

Utilisez la show security gprs gtp ip-group commande pour obtenir les détails du groupe IP configuré.

Vérifier le profil GTP

But

Vérifiez que le profil GTP est configuré.

Action

Utilisez la show security gprs gtp configuration 1 commande pour obtenir les détails du groupe IP configuré.

Tableau d’historique des publication
Libération
Description
15.1X49-D40
Depuis Junos OS version 15.1X49-D40 et Junos OS version 17.3R1, l’adresse de l’utilisateur final dans certains scénarios n’est pas transportée par des messages créés par GTP.
15.1X49-D100
À partir de Junos OS Release 15.1X49-D100 et Junos OS Release 17.3R1, sur les équipements SRX5400, SRX5600 et SRX5800, si le profil GTP est configuré, le module GTP sélectionne le processeur d’ancrage pour distribuer le trafic UDP à venir sur les ports 2123 et 2152. Si vous ne configurez pas le profil GTP, le module GTP ne fonctionne pas et il ne sélectionne pas le processeur d’ancrage pour le trafic UDP sur les ports 2123 et 2152.