Proxy Squid

Introducción

Un proxy de conexión a Internet es un servidor que hace de intermediario entre los PCs de la red y el router de conexión a Internet, de forma que cuando un usuario quiere acceder a Internet, su PC realiza la petición al servidor Proxy y es el Proxy quien realmente accede a Internet. Posteriormente, el Proxy enviará los datos al PC del usuario para que los muestre en su pantalla. El PC del usuario no tendrá conexión directa con el router, sino que accederá a Internet por medio del proxy.
 

El proxy es un intermediario

Ventajas de disponer de un proxy:

-Los PCs de los usuarios no tienen acceso al router, todas las comunicaciones exteriores pasarán por el Proxy, lo que nos permitirá tener las comunicaciones bajo control. Podemos permitir o denegar el acceso web, ftp, email, messenguer, p2p, etc...

-Las páginas se cachean en la memoria temporal del proxy lo cual acelera la descarga cuando varios usuarios acceden a las mismas páginas a la vez. Esta circunstancia se da mucho en los centros educativos cuando el profesor está explicando un tema y todos los alumnos acceden a la vez a la misma página.

-Es fácil crear una lista de urls prohibidas a las que el proxy denegará el acceso.

-Es fácil permitir o denegar el acceso a subredes o a PCs concretos. Si diseñamos la red de forma que cada aula del centro tenga un rango determinado, por ejemplo 10.0.X.Y donde X es el número de aula e Y el número de PC, sería posible permitir o denegar la conexión a Internet aula por aula.

-El proxy guarda informes de todas las conexiones que hacen los usuarios. Al principio puede ser interesante ver a qué páginas de contenido inadecuado acceden nuestros alumnos, para agregarlas a la lista de urls prohibidas.

-Los PCs de nuestra red están más seguros de ataques externos ya que el proxy hace de barrera cortafuegos. 
 

Inconvenientes de la utilización de un Proxy:

No todo son ventajas, también hay algún inconveniente en la utilización de un Proxy:

-Para que las aplicaciones accedan a Internet a través del proxy, es necesario configurar cada aplicación: navegador web, cliente ftp, cliente de correo, etc...

-Todas las comunicaciones con el exterior pasarán por el servidor. Si el proxy falla, la red se quedará sin conexión a Internet. Para subsanar lo más rápidamente posible el problema ante un fallo del Proxy, será conveniente disponer de un proxy de repuesto.

-El proxy requiere mantenimiento. Para que todo funcione, es necesario que exista un administrador de la red que se encargue de actualizar, revisar, mantener y reparar el proxy cuando deje de funcionar.

Diseño recomendado de la red del centro

Para facilitar la gestión del acceso a Internet en el centro, se recomienda diseñar la red de forma que cada aula tenga un rango de IPs determinado. Para no quedarnos cortos, lo mejor es utilizar el rango 10.0.0.0/8 siguiendo el esquema 10.W.X.Y donde W sería el número de edificio, X el número de aula e Y el número de PC, que nos permitiría tener un máximo de 254 edificios con 254 aulas cada uno y 254 PCs por aula. Si disponemos de un único edificio con tres aulas, un sencillo esquema de direccionamiento IP podría ser el siguiente:


Direccionamiento de nuestra red

Direccionamiento IP recomendado para nuestra red: 
-Utilizar el rango 10.0.0.0/8 para el direccionamiento de red del centro educativo. 
-Utilizar la IP 10.0.0.1 para el servidor proxy. Conviene que dicho servidor sea también servidor DNS. 
-Las aulas usarán la dirección 10.0.X.Y donde X sea el número de aula e Y sea el número de PC. Ejemplo, si en la aula 1 hay 4 PCs, en el aula 2 hay 3 y en el aula 3 hay 3, el direccionamiento sería:

Aula	PC	Nom. 	IP		Máscara		P.Enlace 	DNS
--------------------------------------------------------------------------------
1	1	a1pc1	10.0.1.1	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
1	2	a1pc2	10.0.1.2	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
1	3	a1pc3	10.0.1.3	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
1	4	a1pc4	10.0.1.4	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1

2	1	a2pc1	10.0.2.1	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
2	2	a2pc2	10.0.2.2	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
2	3	a2pc3	10.0.2.3	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1

3	1	a3pc1	10.0.3.1	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
3	2	a3pc2	10.0.3.2	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1
3	3	a3pc3	10.0.3.3	255.0.0.0	sin configurar	10.0.0.1

Instalación del Proxy squid

Linux dispone del Proxy squid. Se trata de una aplicación de gran éxito que se lleva utilizando muchos años y dispone de cientos de posibilidades para personalizar su funcionamiento a nuestras necesidades. Para instalar la última versión de squid, podemos hacerlo con apt-get desde una consola de root:

// Instalación del servidor Proxy squid
# apt-get install squid

De esta forma instalaríamos los programas necesarios para disponer de un completo servidor Proxy en nuestra red. Tan solo será necesario configurarlo y ponerlo en marcha.

Arranque y parada del proxy squid

El servicio squid, al igual que todos los servicios, dispone de scripts de arranque y parada en la carpeta /etc/init.d. Debemos ejecutarlos desde una consola de root.

// Arrancar o reiniciar el servidor squid
# /etc/init.d/squid restart

// Parar el servidor squid
# /etc/init.d/squid stop

// Recargar configuración del servidor squid
# /etc/init.d/squid reload

 

Configuración básica del proxy squid

El archivo de configuración del proxy es el archivo /etc/squid/squid.conf. Si observamos dicho archivo, veremos que es un archivo muy extenso en el que hay cientos de parámetros que podemos establecer, pero para una utilización básica, son unos pocos los parámetros que debemos configurar. De todos los apartados que dispone el archivo /etc/squid/squid.conf, solo destacaremos los siguientes:

OPTIONS FOR AUTHENTICATION (Opciones de autentificación)
Aquí se establecen las opciones de autentificación del Proxy. Aunque aquí no vamos a hablar de ello, existe la posibilidad de configurar squid para que solicite usuario y contraseña para poder navegar por Internet. Si se quiere hacer uso de esta funcionalidad, lo normal sería tener almacenados los usuarios y las contraseñas en un servidor LDAP y en función de los grupos a los que pertenezcan los usuarios, podríamos habilitar o deshabilitar el acceso. Esto puede ser interesante en empresas, donde el administrador de red da acceso a Internet solo a los usuarios que lo necesitan. En un centro educativo supondría bastante trabajo llevar una administración de este tipo ya que habría que crear y gestionar un usuario para cada alumno y para cada profesor. Es más fácil administrar por redes y por aulas.

ACCESS CONTROL (Control de Acceso)
En esta sección estableceremos los permisos de acceso, es decir, quien puede navegar y quien no. Lo primero que tendremos que hacer es crear listas de control de acceso (Access Control List - ACL) y luego dar permisos a dichas listas.

Una lista de control de acceso (acl) se crea utilizando la palabra acl seguido del nombre que queramos dar a la lista y seguido de una condición que cumplirán los miembros de la lista. Entre las condiciones más utilizadas destacamos: src (IPs o URLs origen), dst (IPs o URLs destino), port (puertos) y proto (protocolos). Ejemplos:

Si en mi red local utilizo el direccionamiento 10.0.0.0/8, puedo crear una lista para definir a toda mi red:

//acl para definir toda mi red
acl todos src 10.0.0.0/8

Si en mi red local utilizo el direccionamiento 10.0.X.0/24, para el aula X, puedo crear una lista para cada aula:

//Una acl para cada aula
acl aula1 src 10.0.1.0/24 acl aula2 src 10.0.2.0/24 acl aula3 src 10.0.3.0/24 acl aula4 src 10.0.4.0/24 acl aula5 src 10.0.5.0/24

Luego tendría que dar permiso a las listas. Para ello se utiliza la palabra clave http_access seguido del permiso allow (permitir) o deny (denegar) y seguido del nombre de la lista. Ejemplos:

Si quiero dar permiso a toda mi red para que navegue por Internet:

//Permiso para que navegue toda mi red
http_access allow todos

Si quiero dar permiso a las aulas 1, 2 y 3 para que navegue por Internet pero no quiero que naveguen las aulas 4 y 5:

//Permiso para que naveguen las aulas 1, 2 y 3 y no naveguen las aulas 4 y 5
http_access allow aula1 http_access allow aula2 http_access allow aula3 http_access deny aula4 http_access deny aula5

Por defecto, squid viene configurado para actuar como caché de acceso a Internet, pero no tiene creadas listas de control de acceso. Si configuramos el navegador de Internet de los PCs cliente para que utilicen el Proxy, veremos que tenemos denegado el acceso al Proxy. Para empezar a disfrutar del Proxy, tendremos que crear una lista de control de acceso con el rango de nuestra red y darla permiso. Si en nuestra red utilizamos el rango 10.0.0.0/8, deberíamos añadir en /etc/squid/squid.conf:

//Permiso para que navegue toda mi red.
acl todos src 10.0.0.0/8 http_access allow todos

Cuando creamos acls, podemos sustituir el rango de IPs por el nombre de un archivo externo, y de esa manera podemos indicar el en archivo externo el rango o los rangos de IPs a los que queremos referirnos, sin necesidad de estar continuamente modificando el archivo squid.conf. Más adelante veremos un ejemplo cómo tener un archivo externo con las urls prohibidas a las que no podrán navegar nuestros alumnos.

NETWORK OPTIONS (Opciones de red)
En esta sección estableceremos con el parámetro http_port, el puerto en el que escucha el Proxy. Lo mejor es dejar el valor por defecto que es el puerto 3128:

//Configurar squid en el puerto 3128
http_proxy 3128

Squid puede trabajar en modo transparente. La ventaja de configurar squid en dicho modo de trabajo, es que no sería necesario configurar el navegador de los PCs clientes para trabajar con el proxy, sino que simplemente configuramos la puerta de enlace del PC cliente con la IP del servidor proxy. Posteriormente tendremos que configurar el cortafuegos del servidor para que redirija las peticiones al puerto 80 hacia el puerto 3128 y así las reciba squid. Si deseamos poner el Proxy en modo transparente, deberemos indicarlo después del puerto. En tal caso, el parámetro http_port quedaría así:

//Configurar squid en el puerto 3128, en modo transparente
http_proxy 3128 transparent

//Redirigir las peticiones al puerto 80 hacia el puerto 3128. Ejecutar como root:
# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth1 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-port 3128

MEMORY CACHE OPTIONS
En esta sección estableceremos la memoria RAM utilizada para la caché. Una buena opción es utilizar sobre un tercio de la memoria RAM del sistema. Ejemplo, si nuestro sistema tiene 512 MB de memoria RAM, una buena opción sería:

//RAM utilizada por squid
cache_mem 192 MB

DISK CACHE OPTIONS
En esta sección estableceremos el espacio de disco duro utilizado para la caché. Una buena opción es utilizar el 50% de la capacidad total del disco duro. Ejemplo, si nuestro disco tiene sistema tiene 80 GB de memoria RAM, una buena opción sería utilizar 40 GB. Deberemos utilizar la palabra clave cache_dir seguida de la palabra ufs que es el formato utilizado por squid, de la carpeta donde queremos que se almacene la cache, el tamaño de la caché en MB, el número de subdirectorios de primer nivel y el número de subdirectorios de segundo nivel. Ejemplo, si queremos que la caché se guarde en /var/spool/squid, que utilice 40 GB y que cachee hasta 16 subdirectorios de primer nivel y hasta 256 subdirectorios de segundo nivel, escribiremos:

//Espacio en disco utilizado por squid
cache_dir ufs /var/spool/squid 40000 16 256

Configuración del navegador de los PCs clientes, para que utilicen el Proxy

Supongamos que nuestro servidor Proxy tiene la IP 192.168.1.239 y el servidor squid está escuchando en el puerto 3128 que es el puerto que utiliza por defecto. Con estos dos datos, la IP y el puerto, ya podemos configurar el navegador de Internet de los PCs clientes. 
 

Mozilla Firefox

Para que Firefox utilice nuestro Proxy en sus conexiones, debemos ir a Herramientas > Opciones > Avanzado > Red y en el apartado Conexión, hacer clic en el botón Configuración. En la ventana que aparece, debemos configurar la IP y el puerto de nuestro servidor Proxy: 
 

Configuración del Proxy en Firefox

A partir de este momento, Firefox enviará a nuestro Proxy cualquier consulta web que realice, y será nuestro Proxy quien realizará la conexión en caso necesario.

 

Internet Explorer

Para indicar a Internet Explorer que debe utilizar un Proxy para realizar conexiones, debemos ir a Herramientas > Opciones de Internet > Conexiones > Configuración de LAN y activar la casilla 'Usar un servidor proxy para la LAN'. En la casilla 'Dirección' pondremos la IP de nuestro Proxy y el 'Puerto' el puerto, tal y como se muestra en la siguiente ventana:
 

Configuración del Proxy en Internet Explorer

Archivo de configuración automática del proxy

Para no tener que recordar la dirección del proxy y facilitar la tarea a la hora de configurar el proxy en los PCs clientes, existe la posibilidad de crear un archivo de configuración automática del proxy. Dicho archivo indicará al navegador, en función de la url a la que quiera conectarse, si debe hacerlo directamente o debe hacerlo a través del proxy. En un direccionamiento como el que tenemos en nuestro centro, cuando accedemos a nuestra red 10.0.0.0/8 o a la dirección de localhost 127.0.0.1, la conexión debe ser directa, en cambio, cuando accedemos a cualquier otra dirección, deberá ser a través de proxy.

//Archivo de configuración automática del proxy
//Archivo /var/www/proxy.pac
function FindProxyForURL(url,host){         if (isInNet(host, "10.0.0.0", "255.0.0.0"))                 return "DIRECT";         else if (isInNet(host, "127.0.0.1", "255.255.255.255"))                 return "DIRECT";         else return "PROXY 192.168.1.239:3128"; }

Configuración del Proxy a través de un archivo de configuración

Permitir o denegar el acceso desde ciertos rangos de IPs

Tal y como se ha comentado anteriormente, con squid es sencillo permitir o denegar el acceso a Internet por rangos de IPs. Si tenemos nuestra red diseñada de forma que cada aula utiliza un rango concreto, podremos permitir o denegar el acceso a un aula de forma sencilla.

Para no tener que tocar el archivo squid.conf, lo mejor es crear una acl que cargue las aulas desde un archivo externo. Podemos crear con un editor de texto el archivo /etc/squid/aulas-prohibidas.txt en el que indicaremos los rangos de IPs que no queremos que naveguen. Por ejemplo, si no queremos que naveguen las aulas 2 y 3, el contenido del archivo /etc/squid/denegar-aulas.txt deberá ser:

//Archivo /etc/squid/aulas-prohibidas.txt
10.0.2.0/24 10.0.3.0/24

Después tendremos que editar squid.conf para crear una acl que cargue los rangos desde el archivo /etc/squid/daulas-prohibidas.txt y deniegue el acceso a dichos rangos.

//Archivo externo para indicar las aulas a las que no las permitimos navegar
//Editar squid.conf e introducir estas dos líneas:
acl aulas-prohibidas src "/etc/squid/aulas-prohibidas.txt" http_access deny aulas-prohibidas

Por último, tan solo tenemos que recargar la configuración de squid para que entre en funcionamiento la nueva configuración:

//Recargar la configuración de squid
# /etc/init.d/squid reload

Igualmente podemos crear una acl para indicar las urls prohibidas desde un archivo externo:

//Archivo externo para indicar las urls prohibidas
//Editar squid.conf e introducir estas dos líneas:
acl urls-prohibidas dst "/etc/squid/urls-prohibidas.txt" http_access deny urls-prohibidas 

Si no queremos que nuestros alumnos accedan a www.sex.com ni a www.misvecinitas.com, el contenido del archivo /etc/squid/urls-prohibidas.txt debería ser:

//Archivo /etc/squid/urls-prohibidas.txt
www.sex.com www.misvecinitas.com

La filosofía sería denegar las aulas prohibidas, denegar las urls prohibidas y luego permitir todo lo demás. Resumiendo, nuestro archivo squid.conf será como el original con las siguientes modificaciones, justo después de la línea # INSERT YOUR OWN RULE(S) HERE TO ALLOW ACCESS FROM YOUR CLIENTS que podríamos traducir como: Inserte sus propias reglas para permitir acceso a sus clientes:

//Resumen de modificaciones en squid.conf
# INSERT YOUR OWN RULE(S) HERE TO ALLOW ACCESS FROM YOUR CLIENTS acl aulas-prohibidas src "/etc/squid/aulas-prohibidas.txt" http_access deny aulas-prohibidas acl urls-prohibidas dst "/etc/squid/urls-prohibidas.txt" http_access deny urls-prohibidas http_access allow all

Así, editando los archivos /etc/squid/aulas-prohibidas.txt y /etc/squid/urls-prohibidas.txt y recargando la configuración de squid ejecutando /etc/init.d/squid reload, podemos reconfigurar squid sin necesidad de tocar el archivo de configuración squid.conf.

El inconveniente es que cada vez que queremos permitir o denegar el acceso a Internet a un aula, tenemos que andar editando el archivo aulas-prohibidas.txt lo que puede resultar un poco engorroso. Podemos crear dos scripts de unix que hagan el trabajo por nosotros y solamente tengamos que ejecutar los scripts indicando el número de aula que queremos prohibir o permitir:

Nombre del script: prohibir-aula.sh
#/bin/bash #  # Script para prohibir la navegación de un aula # Se creará el rango del aula en /etc/squid/aulas-prohibidas.txt # Indicar el número de aula al ejecutar el script  if [ $# -ne 1 ]; then 	echo "Es necesario introducir el numero de aula a prohibir" 	exit -1 fi echo Prohibir navegar aula $1, subred 10.0.$1.0/24 echo 10.0.$1.0/24 >> /etc/squid/aulas-prohibidas.txt /etc/init.d/squid reload echo subredes denegadas: cat /etc/squid/aulas-prohibidas.txt 

//Nombre del script: permitir-aula.sh
#/bin/bash #  # Script para permitir la navegación de un aula # Se eliminará el rango del aula de /etc/squid/aulas-prohibidas.txt # Indicar el número de aula al ejecutar el script  if [ $# -ne 1 ]; then 	echo "Es necesario introducir el numero de aula" 	exit -1 fi subred=10.0.$1.0/24 echo Permitir navegar aula $1, subred $subred patron=`echo /10.0.$1.0/d` cat /etc/squid/aulas-prohibidas.txt | sed -e $patron > /tmp/temp.txt  cat /tmp/temp.txt >  /etc/squid/aulas-prohibidas.txt /etc/init.d/squid reload echo Subredes denegadas: cat /etc/squid/aulas-prohibidas.txt 

Si deseamos que el aula 1 no navegue, deberíamos ejecutar: prohibir-aula 1. Si luego deseamos permitir que el aula 1 navegue, tendríamos que ejecutar: permitir-aula 1.

Aún con los scripts prohibir-aula.sh y permitir-aula.sh, sigue siendo engorroso realizar cambios ya que el profesor tendría que iniciar sesión en el servidor por ssh y lanzar el script. Lo mejor será crear una página en PHP con botones de comando, donde con un simple clic podamos ejecutar los scripts cómodamente desde el navegador.

Análisis de conexiones

Una de las funcionalidades principales que nos ofrece squid es que registra todos los accesos a Internet. Cada vez que un PCs accede a Internet, squid registrará en el archivo /var/log/squid/access.log la fecha y hora, el PC y la url a la que ha accedido.

//Archivo de registro de squid
/var/log/squid/access.log

Analizar el archivo /var/log/squid/access.log nos va a resultar de gran ayuda ya que podemos ver a qué páginas web no permitidas se están conectando los alumnos, lo que nos permitirá ir recopilándolas en nuestro archivo urls-prohibidas.txt.