Home lab là môi trường lý tưởng để bạn rèn luyện và nâng cao kỹ năng công nghệ mà không làm ảnh hưởng đến mạng gia đình chính. Tuy nhiên, khi bạn đang tích cực xây dựng và thử nghiệm các khả năng mạng trong home lab của mình, làm thế nào để đảm bảo hai mạng này hoàn toàn riêng biệt và an toàn? Một tường lửa (firewall) chuyên dụng chính là giải pháp cốt lõi bạn cần, cho dù đó là một thiết bị tường lửa phần cứng riêng biệt hay một giải pháp ảo hóa. Với các quy tắc được cấu hình đúng đắn, bạn có thể giữ cho mạng gia đình luôn an toàn trước những thử nghiệm trong home lab, đồng thời vẫn cho phép home lab truy cập internet một cách có kiểm soát. Việc thiết lập một hàng rào bảo vệ vững chắc là yếu tố then chốt giúp bạn yên tâm sáng tạo và học hỏi.
1. Tắt UPnP Để Kiểm Soát Hoàn Toàn Mạng Home Lab Của Bạn
UPnP là gì và vì sao không nên dùng trong môi trường Home Lab?
UPnP (Universal Plug and Play) được tạo ra để giải quyết tình trạng thiếu địa chỉ IPv4 và đơn giản hóa việc mở cổng cho các thiết bị trên internet khi người dùng không biết cách cấu hình thủ công. Tuy nhiên, trong môi trường home lab, bạn sẽ là người tự tay cấu hình các dải IP, thiết lập nhiều VLAN, và chỉ muốn những lưu lượng mà bạn đích thân cho phép mới được đi qua các quy tắc tường lửa của mình.
Bạn không cần và cũng không nên bật UPnP. Tính năng này có thể phá vỡ các quy tắc tường lửa được xây dựng cẩn thận, vốn được thiết kế để bảo vệ các ứng dụng và dịch vụ tự lưu trữ của bạn. Hơn nữa, bạn chắc chắn không muốn các thiết bị ngẫu nhiên tự động mở cổng ra bên ngoài mà không có sự kiểm soát của bạn. Việc tắt UPnP giúp bạn duy trì toàn quyền kiểm soát và đảm bảo an ninh cho home lab của mình.
Trường hợp duy nhất bạn có thể muốn bật UPnP là nếu home lab của bạn được thiết kế để nghiên cứu hành vi của các thiết bị không đáng tin cậy. Trong tình huống đó, bạn sẽ đặt chúng trong một VLAN riêng biệt với nhiều công cụ giám sát gói tin để theo dõi nơi chúng có thể kết nối.
2. Thiết Lập Quy Tắc Mặc Định Từ Chối Tất Cả Lưu Lượng (Deny All By Default)
Đảm bảo mọi lưu lượng đi qua tường lửa Home Lab đều được phê duyệt
Mặc dù các quy tắc cho phép cụ thể cho từng ứng dụng hoặc thiết bị là quan trọng, nhưng có một quy tắc tối quan trọng đối với tường lửa home lab của bạn: đó là quy tắc từ chối tất cả (catch-all deny rule). Quy tắc này nên được đặt ở vị trí cuối cùng trong hệ thống phân cấp, có nhiệm vụ từ chối bất kỳ lưu lượng nào không được cho phép rõ ràng bởi một quy tắc hiện có phía trên. Điều này là cần thiết vì bất kỳ dịch vụ nào tự ý mở cổng ra internet mà bạn không cho phép bằng một quy tắc chuyên dụng đều tiềm ẩn vấn đề bảo mật nghiêm trọng. Chúng ta đều muốn áp dụng các phương pháp bảo mật tốt nhất trong home lab của mình.
Điều này có nghĩa là bạn sẽ có một cấu trúc phân cấp các quy tắc tường lửa tương tự như sau:
- Quy tắc chống giả mạo (Anti-spoofing rules): Đây là cấp độ quy tắc cao nhất, lọc tất cả lưu lượng và chỉ cho phép các gói tin từ các nguồn hợp lệ đi qua.
- Quy tắc truy cập người dùng (User access rules): Sau đó, bạn thiết lập các quy tắc cho phép người dùng truy cập vào các dịch vụ cụ thể, ví dụ như HTTP cho truy cập web, cổng 443 cho VPN và các dịch vụ tương tự.
- Quy tắc truy cập quản lý (Management access rules): Các quy tắc cho phép công cụ quản trị và địa chỉ IP được phép tương tác với cấu hình và giám sát tường lửa sẽ nằm ở cấp độ này.
- Quy tắc từ chối dịch vụ cụ thể (Service-specific denial rules): Chặn các dịch vụ không cần thiết hoặc dễ bị tấn công, cùng với các quy tắc chặn theo địa lý (Geo-blocks) để giảm thiểu nhiễu và các vector tấn công tiềm năng.
- Quy tắc từ chối tất cả mặc định (Catch-all deny rule): Đây là quy tắc cuối cùng, có nhiệm vụ chặn tất cả lưu lượng không khớp với bất kỳ quy tắc cho phép nào ở phía trên.
Quy tắc này tưởng chừng đơn giản nhưng lại là quy tắc quan trọng nhất cần được thiết lập chính xác và đặt đúng vị trí trong cấu trúc để không bị các quy tắc khác ghi đè.
3. Phân Đoạn Mạng Bằng VLAN (Virtual Local Area Network)
Đặc biệt quan trọng cho lớp quản lý và các thiết bị nhà thông minh
Bạn có lẽ cũng nên sử dụng VLAN trên mạng gia đình của mình, nhưng nếu bạn chưa từng thử, home lab là nơi tốt nhất để bắt đầu. Đầu tiên, cần có một VLAN dành riêng cho lớp quản lý của các thiết bị home lab, và dải IP cho VLAN này không bao giờ nên bị thay đổi. Bạn sẽ thực hiện nhiều thử nghiệm và điều đó có nghĩa là bạn có thể bị khóa khỏi thiết bị mạng. Tuy nhiên, việc có một VLAN quản lý chuyên dụng sẽ giúp bạn luôn có thể truy cập lại để khắc phục sự cố.
Sau đó, nên có các VLAN để nhóm các máy chủ lại với nhau, một VLAN để giữ bất kỳ thiết bị IoT và Home Assistant nào tránh xa các thiết bị chứa dữ liệu quan trọng của bạn, và bất kỳ VLAN nào khác mà bạn thấy hữu ích. Đừng quên một VLAN DMZ (Demilitarized Zone) để bạn có thể đặt các thiết bị không đáng tin cậy vào đó để kiểm tra cho đến khi bạn quyết định chúng đủ an toàn để thêm vào các phân đoạn đáng tin cậy.
4. Định Tuyến Tất Cả Truy Vấn DNS Qua Pi-hole
Tăng cường giám sát và bảo vệ truy vấn DNS cho Home Lab
Ngay cả khi bạn tin tưởng mọi thiết bị trong home lab của mình, bạn vẫn nên hoạt động theo nguyên tắc ít đặc quyền nhất. Các truy vấn DNS là hoàn toàn cần thiết cho các thiết bị home lab của bạn để truy cập mạng, nhưng bạn không muốn chúng có quyền truy cập không giám sát. Bằng cách định tuyến tất cả các thiết bị đến DNS đang chạy trên Pi-hole, bạn có thể trực quan hóa tất cả các yêu cầu DNS, đồng thời giữ cho home lab của mình an toàn và được bảo vệ khỏi quảng cáo, tên miền độc hại và các phiền toái không mong muốn khác.
Dashboard Pi-hole hiển thị các truy vấn DNS được chặn và cho phép
5. Bật IGMP Snooping Để Tối Ưu Lưu Lượng Multicast
Giới hạn lưu lượng multicast đến các thiết bị yêu cầu
IGMP (Internet Group Management Protocol) giới hạn lưu lượng multicast IPv4 không làm quá tải mạng cục bộ hoặc các VLAN. Ít nhất là nó sẽ làm vậy nếu bạn đã bật IGMP snooping. Tường lửa của bạn sẽ theo dõi lưu lượng multicast và chỉ chuyển tiếp chúng đến các thiết bị quan tâm đến việc nhận chúng.
Điều này rất quan trọng trên bất kỳ mạng nào, nơi bạn có thể dễ dàng gây ra tấn công DDoS (Distributed Denial of Service) cho các thiết bị bằng lưu lượng multicast, dẫn đến các bước khắc phục sự cố khó chịu. Nếu bạn có thiết lập giám sát mạng, việc khắc phục sự cố có thể là một khoảnh khắc học hỏi quý giá, nhưng tại sao phải chịu đựng sự khó khăn khi bạn có thể thay đổi cài đặt tường lửa và không phải lo lắng về việc các gói tin multicast làm ngập lụt home lab của bạn?
Bên trong thiết bị tường lửa Firewalla Gold Pro với các cổng kết nối
Tối ưu tường lửa giúp Home Lab hoạt động hiệu quả và an toàn
Việc giữ cho home lab riêng biệt với phần còn lại của mạng gia đình là cực kỳ quan trọng. Nó không chỉ giúp bạn hiểu rõ hơn về phân đoạn mạng mà còn ngăn chặn những sự cố không mong muốn trong các thử nghiệm của bạn gây ra hỗn loạn cho lưu lượng internet thông thường. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các thành viên khác trong gia đình như vợ/chồng, con cái hay bạn cùng phòng. Với sự kết hợp đúng đắn của các quy tắc tường lửa, bạn có thể xây dựng một mạng home lab mạnh mẽ và kiên cường mà không ảnh hưởng đến việc sử dụng internet khác của mình.
Ngoài ra, việc định kỳ xem xét nhật ký (logs) trên home lab của bạn cũng rất quan trọng. Điều này giúp bạn điều chỉnh lại các quy tắc tường lửa đang gây ra vấn đề, chẳng hạn như dịch vụ bị chặn không chính xác, được cho phép không đúng cách, hoặc bất kỳ sự không phù hợp nào khác so với cách bạn muốn tường lửa home lab của mình hoạt động. Hãy thường xuyên kiểm tra và tối ưu để đảm bảo hệ thống luôn ổn định và an toàn nhất.
