Installationshinweise: Firewall des Debian Edu / Skolelinux Netzwerks

Zwischen Internet-Uplink und Schul-Intranet wird ein gutes und flexibel konfigurierbares Firewall-System zwischengeschaltet. Als Hardware verwenden wir für das Firewall-System ein kleines, energiesparendes PC-System mit 3 (mind. 2) Netzwerkschnittstellen. Je nach Anforderung und Stellmöglichkeit innerhalb der Schule wird das Firewall-System in einem 19"-Gehäuse oder in einem Desktop-ähnlichen Gehäuse eingebaut.

Das Firewall-System wird auf Basis der freien Firewall-GNU/Linux-Distribution ipFire (http://www.ipfire.org) umgesetzt. Im Schul-Intranet wird später das Firewall-System über den DNS-Namen gateway.intern erreichbar sein.

Funktionen der Schul-Firewall

Folgende Funktionen im Schulnetzwerk werden über das Firewall-System abgedeckt:

• Schutzfunktion für das Schul-Intranet bei Zugriffsversuchen von schulextern
• Sperrung des Internetzugriffs für alle Endgeräte im Schul-Intranet
• Verbindung zum Internet für Server-Komponenten des Schul-Intranets
• VPN-Zugang für Administrator/innen, Lehrer/innen (Fernwartung)
• weitere Fernwartungszugriffsmöglichkeiten für Administrator/innen
• Cache für Internetseiten (http-Proxy mit großem Festplatten-Cache)
• URL-Filterung, ggf. optional auch Inhaltsfilterung von Web-Inhalten
• Update-Cache für automatische Updates (Windows Update, Antiviren-Beschreibungen)
• etc.

Download / Installationsmedium erstellen

Zunächst muss ipFire für das gewählte Installationsmedium (CD-ROM, USB-Stick) heruntergeladen werden: http://www.ipfire.org/downloads

Nach dem Download muss das Boot-Medium erstellt werden. Genauere Hinweise hierzu bitte der ipFire-Dokumentation entnehmen.

Netzwerkkarten identifizieren

Bevor mit der Installation des Firewall-Systems begonnen werden kann, muss für alle Netzwerkkarten die jeweils zugehörige MAC-Adresse ermittelt werden. Eine eindeutige Zuordnung von MAC-Adressen zu Netzwerkports ist für die spätere Konfiguration der Firewall-Software notwendig.

Basisinstallation

Den PC für das Firewall-System vom Installationsmedium starten und im Abfrage-Dialog von ipFire die folgenden Optionen auswählen.

1. Image starten <ENTER>

2. Sprache: Deutsch

3. Lizenz akzeptieren <ja>

4. Installieren <ja>

5. Als Dateisystem für die Installation ,,Ext3" auswählen

6. (Tastenkombination <Alt>+<F2> zeigt Details über den Installationsfortschritt an, mit <Alt>+<F1> geht zurück zum Installationsbildschirm

7. Neustart akzeptieren

8. Tastaturlayout: de-latin1-nodeadkeys --> Ok <Enter>

9. Zeitzone: Europe/Berlin --> Ok <Enter>

10. Hostname des Rechners: gateway eingeben

11. Domainname des Rechners: intern

12. Kennwort für SSH-Zugriff festlegen und bestätigen: <Passwort> <Tab> <Passwort> <Tab> Ok <Enter>

13. Gleiches Kennwort für Webadminstration festlegen und bestätigen: <Passwort> <Tab> <Passwort> <Tab> Ok <Enter>

14. Netzwerkkonfiguration: Es erscheint ein Menü mit 4 Auswahlmöglichkeiten
    1. Typ der Netzwerkkonfiguration
       • GREEN + RED
       • Alternativ: GREEN + RED + BLUE (mit WLAN-Netzwerk für Notebook o.Ä.)

       • Nach Bestätigung mit <Tab> <Enter> Rückkehr ins vorherige Menü.

    2. Treiber- und Kartenzuordnung
       • Anhand der MAC-Adressen die Netzwerkschnittstellen zu den Interfaces RED, GREEN und BLUE zuordnen. GREEN und BLUE müssen auf jeden Fall Gigabit-Schnittstellen sein, RED darf auch eine mit 100Mbit sein.
       • Fertig, bestätigen.
    3. Adress-Einstellungen
       • GREEN wird für das interne Debian Edu/Skolelinux-Netzwerk konfiguriert
         • IP-Adresse: 10.0.0.1
         • Subnetzmaske: 255.0.0.0
       • RED nimmt später Verbindung zur Außenwelt auf.
         • DHCP auswählen

         • Der Hostname ist gateway

         • Keine IP-Adresse eintragen
       • BLUE wird für ein internes WLAN o.Ä. konfiguriert
         • IP-Adresse: 172.31.0.1
         • Subnetzmaske: 255.255.255.0
    4. DNS- und Gateway-Einstellungen müssen vorerst nicht bearbeitet werden.
15. DHCP-Konfiguration
    • Nicht aktivieren, sondern mit Ok bestätigen.

Fine-Tuning der Firewall

Das Fine-Tuning der Firewall wird zunächst aufgeschoben. Nach der Installation des Debian Edu / Skolelinux Haupt-Server ''TJENER'' wird an dieser Stelle fortgefahren.

Wichtig: Das Fine-Tuning der Firewall wird vom Haupt-Server TJENER aus vorgenommen. Alternativ kann ein PC (Notebook) mit Webbrowser auf die IP 10.0.2.2 (Netzmaske: 255.0.0.0, Gateway 10.0.0.1) eingerichtet werden und da von diesem PC aus die Konfiguration vorgenommen werden.

Die Web-Administrationsoberfläche besteht aus einer Reiterleiste (oben rechts, in rot gehalten) und Menüpunkten für jeden Reiter (Spalte rechts). Die folgende Übersicht für Anpassungen von Firewall-Einstellungen orientieren sich an den Namen der Reiter und den Menüeinträgen.

1. System - Startseite

   • Fireinfo-Dienst aktivieren durch Klick auf Bitte schalten Sie den Fireinfo-Dienst ein. Diese Funktion unterstützt die Entwicklung und Verbesserung von ipFire.

2. Status (Klick auf Reiter, oben rechts)
   • Hier sind nur Informationen zum System-Status einsehbar. Keine Möglichkeit Einstellungen zu tätigen. Alte ipFire-Versionen (vor ca. 02/2012) besitzen diesen Reiter nicht.
3. Netzwerk (Klick auf Reiter, oben rechts)
   • Webproxy

     • Allgemeine Einstellungen

     • ändern: [x] Aktiviert auf Grün
     • Proxyport: 3128

     • Anzahl der Filterprozesse

     • URL-Filter: aktivieren
     • Update-Accelerator: aktivieren

     • Vorgelagerter Proxy

     • Proxy-Adresse weiterleiten: [x]
     • Benutzernamen weiterleiten: [x]

     • Protokolleinstellungen

     • Protokoll aktiviert: [x]
     • Protokolliere Query-Terms: [x]
     • Protokolliere Useragents: [x]

     • Cache-Verwaltung

     • Cache-Manager aktivieren [x]

     • Cache-Größe im Arbeitsspeicher: <50% vom Arbeitsspeicher> (in MByte)

     • Aktiviere Offline-Modus [x]

     • Cache auf der Festplatte: <2/3 der eingebauten Festplattengröße> (in MByte)

     • Max. Objektgröße: 409600 (in KByte)

     • Ziel-Ports

     • (keine Änderungen)

     • Netzwerkbasierte Zugriffskontrolle

     • Erlaubte Subnetze: vorhandene Einträge entfernen, nur 10.0.2.2/32 eintragen

     • Dann am Seitenende auf Speichern klicken

   • URL-Filter

     1. Automatisches Blacklist-Update

        • Aktivieren [x]

        • Zeitplan für automatische Updates: wöchentlich auswählen

        • Downloadquelle auswählen: Shalla Secure Services

        • auf Button Update-Einstellungen speichern klicken (Seite lädt neu)

        • nach unten Scrollen

        • auf Button Jetzt Updaten klicken, dies kann etwas dauern, nach Abschluss des Downloads verändert sich die Liste mit Sperrkategorien am Seitenanfang derselben Konfigurationsseite

     2. Sperrkategorien auswählen

        • FixMe: vergl. Screenshot

     3. Angepasste Whitelist

        bads.de         # Website mit Drogenpräventionsprogramm
        89.105.213.23   # Avira Update-IPs
        89.105.213.24   # Avira Update-IPs
        62.146.64.146   # Avira Update-IPs
        62.146.64.147   # Avira Update-IPs
        80.190.130.194  # Avira Update-IPs
        80.190.130.195  # Avira Update-IPs

        • [x] Aktivieren (der Whitelist nicht vergessen)

     4. Sperrseiteneinstellungen

        • Zeige Kategorie auf der Sperrseite [x]
        • Zeige URL auf der Sperrseite [x]
        • Zeige IP auf der Sperrseite [x]

     5. Erweiterte Einstellungen

        • Aktiviere Ausdruckslisten [x]
        • Sperre Ads mit dem leerem Fenster [x]
        • Sperre Seiten, auf die über die IP-Adresse zugegriffen wird [x]
        • Aktivere Protokoll [x]
        • Protokolliere Benutzername [x]
        • Protokoll in Kategorien aufteilen [x]

     6. Klick auf Speichern

   • Update-Accelerator

     1. Allgemeine Einstellungen

        • Aktiviere Protokoll [x]
        • Aktiviere Passiv-Modus [ ] (auf keinen Fall setzen!!!)

     2. Leistungsoptionen

        • Geringe CPU-Priorität für Downloads [x]
        • Maximale externe Download-Rate: 64 (in kbit/s)

     3. Quellenprüfung

        • Ersetze veraltete Dateien während der Prüfung [x]

     4. Klick auf Speichern

   • DHCP-Server

     • -> kein DHCP-Server darf aktiviert sein

4. Dienste (Klick auf Reiter, oben rechts)
   • OpenVPN wird für Schul-Admins und Dienstleister konfiguriert (Klick auf OpenVPN im Menü rechts)
   • Globale Einstellungen:
     1. VPN auf ROT [x]
     2. Optional: VPN auf BLAU [x]
     3. OpenVPN-Subnetz: 172.28.0.0/255.255.0.0

     4. Protokoll: von UDP auf TCP ändern

     5. LZO-Kompression [x]

     6. Klick auf Button Erweiterte Server Optionen:

        • DHCP-Push Optionen

        • Domain: vpn.intern
        • DNS: 10.0.2.2
        • WINS: 10.0.2.2

        • Klick auf Erweiterte Optionen speichern

   • Zertifizierungsstellen (CAS):

     1. Stammzertifikat erstellen: Auf Erzeuge root/host-Zertifikate klicken

        1. Name der Organisation: <Ausfüllen mit Name der Schule>

        2. ipFire's Hostname: vpn.intern

        3. Ihre e-Mail: hostmasters-<schulkürzel>@it-zukunft-schule.de

        4. Abteilung: IT Services

        5. Stadt: <Name der Stadt od. Kreis>

        6. Bundesstaat od. Provinz: <Bundesland>

        7. Land: Germany auswählen

        8. Klick auf Erzeuge root/host Zertifikat --> dies kann etwas dauern

   • Client Status und Kontrolle (diesen Schritt ggf. mehrmals - d.h. pro VPN-Benutzer/in einmal - ausführen):

     1. Verbindungstyp auswählen: Host-zu-Netz Virtual Private Network (RoadWarrior)

     2. Klick auf Hinzufügen

     3. Informationen zum VPN-Client ausfüllen:

        • Verbindung:

        • Name: <schulkürzel>cl<userid>

        • Anmerkung: --> kann freigelassen werden

        • Authentifizierung:

        • Methode Erzeuge ein Zertifikat auswählen...

        • Voller Name oder System Hostname: <Vorname> <Zuname>

        • e-Mailadresse des Benutzers: <user@domain> (Mail-Adresse erfragen! Ohne Mail-Adresse kein VPN!!!)

        • Abteilung: eine von Kollegium,IT-Dienstleister,o.ä. auswählen

        • Name der Organisation: <Name der Schule>

        • Stadt: <Name von Stadt od. Kreis>

        • Bundesstaat/Provinz: <Bundesland>

        • Land: Germany auswählen

        • Gültig bis: 10000 Tage, ggf. strengere Richtlinie für Zertifikatgültigkeit verwenden
        • Passwort: setzen und dem/der Benutzer/in mitteilen

     4. Schließlich auf Speichern klicken

   • Wieder unter Globale Einstellungen: Klick auf Button Starte OpenVPN

   • Nach dem OpenVPN-Start sollte in grüner Farbe angezeigt werden: OpenVPN Server Status: LÄUFT

5. Firewall (Klick auf Reiter, oben rechts)
   • Ausgehende Firewall (Menü-Eintrag rechts)
     1. Policy Modus ändern auf: Modus 1 (in diesem Modus werden nur Verbindungen nach definierten Regeln zugelassen)
     2. p2p-Block konfigurieren: alle Protokolle deaktivieren (ggf. außer Bittorrent)

     3. Regeln definieren, Klick auf Button: Neue Regel

     4. Regeln erstellen...

        1. Beschreibung: TJENER, Quellen-IP oder -Netz: 10.0.2.2, Logging: inaktiv -> Button Hinzufügen

        2. Beschreibung: localhost, Quellen-IP oder -Netz: 127.0.0.1, Logging: inaktiv, Ports: 53,3128 -> Button Hinzufügen

        3. Beschreibung: FIREWALL, Quellen-IP oder -Netz: 10.0.0.1, Logging: inaktiv, Ports: 53,3128 -> Button Hinzufügen

        4. Beschreibung: EXTERN, Quellen-IP oder -Netz: 192.168.100.20, Logging: inaktiv -> Button Hinzufügen

        5. Für Regel drop (vordefiniert) den Schalte auf On legen und auf das Speichersymbol (blaue Diskette) klicken

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