OpenStackに注目! LBaaSとしてF5 BIG-IPをプロビジョニングする方法

OpenStackに注目!
LBaaSとしてF5 BIG-IPをプロビジョニングする方法
F5ネットワークスジャパン合同会社
シニアソリューションマーケティングマネージャ
帆士 敏博
Agenda
・F5ネットワークスのOpenStackへの取り組み
・OpenStack LBaaSの考察と事例
・L4-7テクノロジーの基本と利用価値
・最新のL4-7技術の事例
1.パスワードリスト対策
2.モバイルアクセス管理
3.クラウドアプリのフェデレーション
4.ハイブリッドクラウド DDoS対策
© F5 Networks, Inc
2
会社概要
売上の推移
525
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
FY2015第3四半期売上高:
4億8千百万ドル
(対前年同期比10%up、対前期比2%up)
125
100
75
50
25
3Q15
2Q15
1Q15
4Q14
3Q14
2Q14
1Q14
4Q13
3Q13
2Q13
1Q13
4Q12
3Q12
2Q12
1Q12
4Q11
3Q11
0
2Q11
日本法人
 社名:F5ネットワークスジャパン合同会社
 設立:2000年
 代表取締役社長: 古館 正清
 所在地:港区赤坂4-15-1 赤坂ガーデンシティ19階
 従業員数: 125名 (2015年3月31日現在)
475
1Q11

本社
 社名:F5 Networks, Inc.
 設立:1996年 (上場1999年/FFIV)
 プレジデント兼CEO: Manuel Rivelo
 所在地:米国ワシントン州シアトル
 従業員数: 4,035名 (2015年3月31日現在)
 業績
FY11 売上高: $1.15B
FY12 売上高: $1.38B
FY13 売上高: $1.48B
17% up
FY14 売上高: $1.73B
$ Millions

500
国内市場、グローバル市場においてADCのリーダー
2014年日本国内市場概要
D社
5.9%
E社
0.6%
2014年ワールドワイド市場概要
Others
8.3%
F社
2.1%
A社
7.5%
F5
34.4%
C社
9.9%
Others
8.5%
D社
9.1%
B社
16.7%
F5
52.6%
C社
20.2%
A社
24.1%
出典:IDC, Worldwide Quarterly Ethernet Switch Tracker 2014Q4
Gartner, Inc. Market Share: Enterprise Network Equipment by
Market Segment, Worldwide, 4Q14 and 2014, By Christian
Canales, Petr Gorodetskiy, Naresh Singh and Joe Skorupa
F5は11年連続、国内年間シェアNo.1
© F5 Networks, Inc
4
F5 BIG-IPとは? : ロードバランサ/ADC
1.可用性の確保
2.パフォーマンス
OpenStack と F5ネットワークス
Webインターフェイス(Horizon)
認証セキュリティ(Keystone)
コンピュート
(Nova)
ハイパー
バイザー
イメージ
(Glance)
ネットワーキング
(Neutron)
ストレージ
オブジェク
ト
(Swift)
ブロック
(Cinder)
ファイル
L
2
3
F
w
a
a
S
L
B
a
a
S
D
H
C
P
V
P
N
a
a
S
D
N
S
サードバーティプラグインを開発
© F5 Networks, Inc
6
OpenStackとF5 BIG-IQ/BIG-IPの連携概要
OpenStack GUIより、ロードバランサー(BIG-IP)のプロビジョニングが可能に
プラグイン
FOR BIG-IQ
REST API
BIG-IQ
REST API
OpenStack用サービス
HTTPサービスA
HTTPサービスB
HTTPSサービスC
BIG-IP
© F5 Networks, Inc
7
F5 BIG-IQ :F5 ADCのマネジメント製品
BIG-IQ Cloud
BIG-IQ Security
Additional Modules
BIG-IQ Platform
BIG-IP Devices
 F5テクノロジの集中管理を目的とした新しいマネジメント製品
 多様なテクノロジを管理する事を目的
 更に、F5製品と様々なネットワーク管理製品、クラウドオーケストレーションツールと
のインターフェースとなる位置づけ
© F5 Networks, Inc
8
BIG-IQ上に、アプリケーションカタログが自動作成される
プールが作成された時点で、
F5管理ソフトであるBIG-IQに対して、
・テナント、カタログ作成
・Applicationsへの登録
・OpenStack内で稼働中のインスタンス
・OpenStack用Connectors
・OpenStack用のRoles
・BIG-IQが制御するBIG-IPが自動作成される
OpenStackとの連携
- シンプルロードバランシングの設定のみ
BIG-IQを直接オペレーション
固有のアプリケーションに合わせた連携
※L4-7の設定自動化
- セッション管理
- ヘルスモニタリング
- HTTP管理
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9
F5 OpenStack関連のリソース
• 2種類のLBaaS プラグイン
1. Official版
- BIG-IQ 4.4,4.5からダウンロード可能
- /cloud-plugins/openstack/lbaas
2. Community版
- DevCentralからダウンロード(Icehouse, Juno, Kilo)
https://devcentral.f5.com/d/openstack-neutron-lbaas-driver-and-agent
※Liberty : TBD Mitaka:Official版リリース予定
• テクニカルリソース
エンジニアブログ
http://ja.community.dell.com/techcenter/b/weblog/archive/2015/03/16/openstack-lbaas-f5-big-ip
F5/OpenStack ADC Integrationguide
© F5 Networks, Inc
10
Agenda
・F5ネットワークスのOpenStackへの取り組み
・OpenStack LBaaSの考察と事例
・L4-7テクノロジーの基本と利用価値
・最新のL4-7技術の事例
1.パスワードリスト対策
2.モバイルアクセス管理
3.クラウドアプリのフェデレーション
4.ハイブリッドクラウド DDoS対策
© F5 Networks, Inc
11
Neutron LBaaSの考察(2015年11月時点)
マネジメント/プロビジョニング
Liberty で安定版となった LBaaS v2 API
新たにサポートになったAPI
-
同一IPでの複数サービス
プールの共有
SSL/TLSターミネーション(TLS SNI)
L7コンテンツスイッチング
UDPサポート
HAなど、基本的な機能が不足しているので、現実
的に利用は難しい。今後のリッチな機能のための
Astara(レイヤー3以上を対象としたネットワークオー
ケストレーションのプロジェクト)に期待
© F5 Networks, Inc
データプレーン(L4-7)トラフィック管理
HA Proxy
-
L4 コネクションミラー無し
SSL : ソフト処理なので、パフォーマンスが不足
SSL : セッションミラー無し
セキュリティ機能の不足(レイヤーの高い攻撃、DDoS)
要件の高いサービスには、ADC専業ベンダーの
製品を使う方がリーズナブル。
L4-7のテクノロジーの価値を生かし切れていない。
12
事例:米国 大手通信事業者
コスト削減とインフラ構築のスピードアップ。申請からのリードタイム1Week →6時間へ短縮を目指す
すぐにサービス
開始できる♪
インフラが遅い!
インフラの申請
NW担当者との
調整が負荷
インフラ
の申請
事業部 A
コンパネから
サーバーとネットワー
クを簡単構築
インフラ
担当者
VM起動
サーバ
担当者
ネットワーク
の申請
作業が追い
付かない
LB設定
LBaaS 設定
作業負荷の軽減。運用
監視に注力できる
ネットワーク担当者
ネットワークの
運用監視
L2-3設定
背景/課題
・サービスのリリースが多いが、インフラの構築に一週間以上かかるので
ビジネスの妨げとなっている
・サーバ担当者とネットワーク担当者の調整作業が負荷
・「俊敏」かつ「柔軟」なインフラの実現、および「コスト削減」を目指すため
オープンソース製品をベースとしたアーキテクチャを採用。
・ソフトウェアの柔軟性、ハードウェアのパフォーマンス、両方のメリット
をうまく組み合わせて実現したい
© F5 Networks, Inc
サーバー
作成
OpenStackで
構築
FW設定
ネットワーク
担当者
事業部 A
FW / LBポリシー
L2 – 3 ポリシー
ソリューション
・Openstackを使って、サーバーとネットワークの両方をプロビジョニング
・LBaaSはF5のコミュニティ版プラグイン(正式サポート無し)を採用。十分なテストを実施。
将来的にはBIG-IQ版プラグイン(正式サポート有り)に以降予定
・ネットワーク担当者の作業負荷の軽減。運用監視に注力できるようになる。
・ 現状のLBaaSでは設定項目が限定的ではあるが、F5デバイスを利用するこ
とにより、H/Wによる高パフォーマンスおよびクラスタリング機能による
ステートフル・フェイルオーバーを実現
・BIG-IQとの連携により、よりリッチなBIG-IPの機能(WAF等)も利用出来るようになること
を期待している。
13
Agenda
・F5ネットワークスのOpenStackへの取り組み
・OpenStack LBaaSの考察と事例
・L4-7テクノロジーの基本と利用価値
・最新のL4-7技術の事例
1.パスワードリスト対策
2.モバイルアクセス管理
3.クラウドアプリのフェデレーション
4.ハイブリッドクラウド DDoS対策
© F5 Networks, Inc
14
限定的なコントロール
ゴールは、アプリを使ってビジネスに貢献する事
アプリケーション環境はハイブリッドへ
SaaS
apps
フルコントロール
Packaged
apps
LOB
(HR, Acct.)
Dev
External & test
websites
Mobile
apps
インフラへの要件としては、どのク
ラウドへアプリをディプロイしても、
可用性/セキュリティ/パフォーマン
スは必須
Custom
apps
ERP,
CRM
オンプレミス
© F5 Networks, Inc
ビジネス要件に応じて
アプリケーションの開発手法や
インフラを選定
パブリッククラウド
15
アプリケーションの分散化より非機能要件の管理が破綻
ホステッドプライベートクラウド
プライベートクラウド
パブリッククライド
アプリケーション B
アプリケーション A
SaaS 2 - n
SaaS 1
アプリケーション C
認証DB
認証DB
非機能要件 A
認証DB
非機能要件 B
認証DB
アプリケーション E
アプリケーション D
認証DB
非機能要件 C
非機能要件 D
自社以外の
クラウドの管理
非機能要件 E
インターネット経由で
直接アクセスする通信
の増加
インターネット
ユーザ/デバイス/
ロケーションの多様化
Windows@オフィス
© F5 Networks, Inc
MacOS@自宅
タブレット@モバイル
スマートフォン@モバイル
IoTデバイス
16
F5 Mission Statement
Deliver the most secure, fast,
and reliable applications to anyone
anywhere at any time.
Application
Security
Manager
(ASM)
Advanced
Firewall
Manager
(AFM)
Access
Policy
Manager
(APM)
Mobile App
Manager
(MAM)
Secure Web
Gateway
(SWG)
Anti-fraud
(VerSafe)
Carrier
Grade NAT
(CGNAT)
Policy Enf.
Manager
(PEM)
TMOS
Local
Traffic
Manager
(LTM)
Acceleration
Manager
(AM)
Global
Traffic
Manager
(GTM)
Cloud
Connector
(CC)
SDN
Gateway
(SDNG)
おさらい : そもそもL2-3 と L4-7の違いって…
アプリケーションに対して
L4-7
アプリケーション
の可用性を提供
アプリケーション
の高速化を提供
アプリケーションへの
セキュリティを提供
ステートフル
アプリケーションの
セッションや可用性
/パフォーマンスを
管理
ロードバランサ/SSL
ファイア
ウォール
ADC
L2-3
© F5 Networks, Inc
スイッチ
コンテキスト
有り
アプリケーションレイ
ヤーのヘッダやペイ
ロードベースを双方向
で処理
いつ、誰が、どのデバ
イスで、何処からアプ
リケーションを利用して
いるかを理解
パケット
ベース処理
コンテキスト
無し
WAF
ステートレス
ルータ
メッセージ
ベース処理
18
おさらい : L2-L3パケット処理 と L4-7 HTTP処理の違い
HTTP ヘッダはパケットにまたがって存在
TCP/IPパケット
L2-3
一つのパケットに
複数メッセージが含まる
パケットヘッダ
MAC/IP
L4-7
HTTP メッセージヘッダ
GET / HTTP/1.1¥r¥n
Host: www.myhost.com¥r¥n
Transfer-Encoding: chunked¥r¥n
Cookie: userId=“username”,
userData=abdefa1839290…¥r¥n
User-Agent: Mozilla…¥r¥n
¥r¥n
19
HTTP メッセージボディ
<body data>
"0¥r¥n¥r¥n"
メッセージボディ終了
チャンク転送時
© 2013 F5 Networks, Inc.
L4-7 HTTPメッセージをハンドリングするためのプロキシとは?
BIG-IPがTCPハンドシェイクを代行し終端
(SSLの場合は、SSLを終端)し、クライア
ントからのHTTPメッセージを抽出し、コン
トロール
クライアント
アプリケーション
• TCPコネクションをアプリケーションサーバ
の代行として終端
• SSLネゴシエーションをアプリケーションサー
バの代行として終端
SYN
SYN+ACK
ACK
HTTPリクエスト
SYN
ロードバランス先の決定、HTTPメッセージベース処理(URIス
イッチ、Cookieパーシステンスなど)のコントロールを実施
SYN+ACK
ACK
HTTP要求
HTTP応答
HTTP応答
• クライアントからのHTTPメッセージを
自在にコントロール
(URIスイッチ、パーシステンス、
メッセージ変換など)
アプリケーションの非機能要件を統合管理するプラットフォームが必要
ホステッドプライベートクラウド
プライベートクラウド
アプリケーション B
アプリケーション A
認証DB
パブリッククライド
アプリケーション C
非機能要件 B
非機能要件 A
SaaS 2 - n
SaaS 1
アプリケーション E
アプリケーション D
非機能要件 C
シングルポイントコントロール
IT管理者
非機能要件 A
非機能要件 B
非機能要件 C
非機能要件 D
非機能要件 E
プラットフォーム
インターネット
Windows@オフィス
© F5 Networks, Inc
MacOS@自宅
タブレット@モバイル
スマートフォン@モバイル
IoTデバイス
21
Agenda
・F5ネットワークスのOpenStackへの取り組み
・OpenStack LBaaSの考察と事例
・L4-7テクノロジーの基本と利用価値
・最新のL4-7技術の事例
1.パスワードリスト対策
2.モバイルアクセス管理
3.クラウドアプリのフェデレーション
4.ハイブリッドクラウド DDoS対策
© F5 Networks, Inc
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事例1 : IPA調査によるパスワードリスト攻撃成功件数
成功率が1%であったと
しても影響を受けるユー
ザ数は多い
成功実績により、精度の高い
パスワードリストが出回る
被害の拡大につながる
出典:IPA
https://www.ipa.go.jp/security/txt/2013/08outline.html
事例1:リスト型アカウントハッキング対策
BIG-IP : Cookieによるセッション管理対策で精度が高い
クライアント ブラウザ
Web アプリケーション
BIG-IP ASM
認証ページ URIにリクエスト
BIG-IPはCookieを付与(セッション管理)
BIG-IP ASMは、クラ
イアントとBIG-IPで認
証失敗回数をカウン
トアップ
レスポンス
・IPアドレスベースのフィルタリングの課題
- 複数のクライアントがNAT環境にいた場合、
正規のユーザをブロックしてしまうリスクがある
- 攻撃者がIPアドレスを変更しながら、攻撃した場合 無効
認証リクエスト1回目(URIへID/PasswordをPOST with Cookie)
Cookie:認証失敗回数 1
認証失敗
認証リクエスト2回目(URIへID/PasswordをPOST with Cookie)
Cookie: 認証失敗回数 2
認証リクエストN回目
(URIへID/PasswordをPOST with Cookie)
リクエストをブロック
認証失敗
BIG-IP ASMは、規定時間内で規定
認証失敗回数を超えたリクエストを
ブロック
・BIG-IP Cookieベースのブロックの良さ
- ユーザを適切に識別して、ブロック可能
- NAT、IPアドレスを変えてくる攻撃にも有効
- 攻撃を検知した後の対策が柔軟
URLリダイレクト、ブロック、ダミーサイトへ誘導
総務省 : 「リスト型アカウントハッキングによる不正ログインへの対応方
策について(サイト管理者などインターネットサービス提供事業者向け対
策集)」の公表
http://www.soumu.go.jp/menu_news/snews/01ryutsu03_0200006
3.html
事例2 : 自動車製造業 – マルチデバイス導入の運用負荷軽減
スマートデバイス数万台の活用
iRulesを利用して、ActiveSyncプロトコルを制御
・ 一度、認証に失敗したら10分以上認証しない
・ ID,パスワード、タイムスタンプなどをログ出力
インターネット(3G/Wifi)
iPhoneから
アクセスし、
認証に失敗してロッ
ク
DMZ
内部サーバセグメント
ActiveSync
BIG-IP 6900
LTM+APM
SSL VPN
業務アプリ
Exchange
サーバ
コーポレートLAN
MAPI
パスワード管理 ポリシー
iPhone
ID/Passを事前設定
パスワード変更
PC
背景/課題
・iPhoneを従業員数万名に配布し、業務効率化
・ActiveSyncとSSL VPNと使ってリモートアクセス
・パスワードを変更するとアカウントロック、管理者に
ロック解除の依頼が多発、原因はiPhoneからの
ActiveSyncプロトコルの認証失敗
・対応製品を探したが存在しない。
© F5 Networks, Inc
- 6ヶ月毎にパスワード変更
- 10分間に3度認証失敗→ロック
ソリューション
・BIG-IP APMのSSL VPN機能を使って
アプリケーションに依存なくリモートアクセス
・ ActiveSyncプロトコルは、認証が失敗した場合、一定時間 Exchangeサー
バに認証しないように iRules を使ってアカウントロックの問題を解決
25
事例3: 大手建設業 – 課題 SaaSアクセスのセキュリティチェックが不十分
セキュリティポリシーチェック
ユーザとiPad端末の双方を同時に特定
オンプレ
ポリシー
設計/工程
管理アプリ
会社支給
現場作業員
営業担当
12,000名
個人所有
は禁止
AD
個人所有
ネットワークの
境界線を超え
ている
セキュリティ
ポリシーが
適用不可
Office365へのアク
セスにセキュリティ
が掛けられな
い。。。
ITインフラ担当者
© F5 Networks, Inc
SalesForce
何回も認証
利便性の低下
パスワード
を置きたくない
Office 365
背景/課題
・Salesfoce / Office365などクラウドサービスへの積極的な移行が将来に渡り続く
・オンプレのアプリには、個人と端末を識別するセキュリティポリシーを適用しているが、
SaaSへ直接アクセスされるとセキュリティポリシーがかけられない
・クラウドにはパスワードを置きたくない。
・ユーザがID/パスワードを何回も入れる必要がある。
・アカントライフサイクル(追加、削除、変更)を考えると、社内のADにアカウント管理
を一元化したい
26
事例3: 大手建設業
クラウドフェデレーションによりセキュリティチェックをSaaSにも適用
セキュリティポリシーチェック
ユーザとiPad端末の双方を同時に特定
オンプレ
ポリシー
設計/工程
管理アプリ
会社支給
現場作業員
営業担当
12,000名
AD
ID/Pass
一元管理
個人所有
直接、SaaSに
アクセスできない
シングル
サインオン
セキュリティ
ポリシーが
適用不可
フェデレーション(SAML)
SalesForce
パスワード
は置かない
Office 365
オンプレとSaaSでも、おなじ
セキュリティポリシーを適用!
ITインフラ担当者
© F5 Networks, Inc
解決
・F5 BIG-IP とSaaSをSAML 2.0を使って信頼関係を構築(フェデレーション)
BIG-IP (Idp)、SaaS(SP)、ネットワークの境界線を越えたアプリケーションレイヤーで
安全性を担保
・SaaSには、オンプレのポリシーチェックをパスしないとアクセスできないので
セキュリティ強化
・ID/パスワードは、ADを一元管理で、SaaSにはパスワードを置かないので安全
・シングルサインオン(オンプレ、Salesfoce,Office 365・・・)による利便性向上
27
事例4:米国大手コーヒーチェーン:アカマイからF5 Silverlineへ

何をどうブロックしているの
か詳細がわからない

?
約20%のコストダウン
!
高コスト
Silveline DDoS
Protection
アカマイ Kona
DDoS Defender
自社開発のトラフィックアナライザーと
リッチなユーザポータルGUI
どんな攻撃をどうブロックしているか。
現在はこうなっている。
アカマイ
ベンダー間の調整が大変
解析しづらい、時間がかかる
F5
IT担当者
プライベートDC
プライベートDC
ロードバランシング
WAF
ロードバランシング
WAF
F5

IT担当者
窓口一本化による調整負荷
の軽減。パブリックとクラウド
の解析を同時にできるので解析
がスムーズ
オンプレの情報をベースに
 Silverlineの設定を実施すること
ブランドサイト
© F5 Networks, Inc
Eコマース
ブランドサイト
Eコマース
がスムーズなので、攻撃を
適切にブロックできる。
28
まとめ
・F5 : OpenStackプロジェクトへ継続的なコミット
・クラウド → アプリケーション分散化 → L4-7テクノロジーの利用価値広がり
・セキュリティ対策に効果あり
© F5 Networks, Inc
29
Thank you