802.1x Authentication on Cisco switches with failover NPS (Windows RADIUS with AD)

Рассмотрим на практике использование Windows Active Directory + NPS (2 сервера для обеспечения отказоустойчивости) для 802.1x аутентификации пользователей — доменных компьютеров — устройств. Ознакомиться с теорией можно в Wikipedia, по ссылке: IEEE 802.1X

Так как «лаборатория» у меня ограничена по ресурсам, совместим роли NPS и контроллера домена, но вам я рекомендую такие критичные сервисы все же разделять.

Стандартных способов синхронизации конфигураций (политик) Windows NPS я не знаю, поэтому будем использовать скрипты PowerShell, запускаемые планировщиком заданий (автор мой бывший коллега). Для аутентификации компьютеров домена и для устройств, не умеющих в 802.1x (телефоны, принтеры и пр), будет настроена групповая политика и созданы группы безопасности.

В конце статьи расскажу о некоторых тонкостях работы с 802.1x — как можно использовать неуправляемые коммутаторы, dynamic ACL и пр. Поделюсь информацией об отловленных «глюках»…

Начнем с установки и настройки failover NPS on Windows Server 2012R2 (на 2016-м все аналогично): через Server Manager -> Add Roles and Features Wizard выбираем лишь Network Policy Server.

с помощью PowerShell:
Install-WindowsFeature NPAS -IncludeManagementTools

Небольшое уточнение — так как для Protected EAP (PEAP) вам обязательно потребуется сертификат, подтверждающий подлинность сервера (с соответствующими правами на использование), который будет в доверенных на клиентских компьютерах, то вам скорее всего потребуется установить еще и роль Certification Authority. Но будем считать, что CA у вас уже установлен…

Сделаем тоже самое и на втором сервере. Создадим папку для скрипта C:\Scripts на обоих серверах и сетевую папку на втором сервере \\SRV2\NPS-config$

На первом сервере создадим PowerShell скрипт C:\Scripts\Export-NPS-config.ps1 со следующим содержанием:

Export-NpsConfiguration -Path "\\SRV2\NPS-config$\NPS.xml"

После этого настроим задание в Task Sheduler: «Export-NpsConfiguration»

powershell -executionpolicy unrestricted -f "C:\Scripts\Export-NPS-config.ps1"

Выполнять для всех пользователей - Выполнить с наивысшими правами
Ежедневно - Повторять задачу каждые 10 мин. в течении 8 ч.

На резервном NPS настроим импорт конфигурации (политик):

создадим скрипт PowerShell:

echo Import-NpsConfiguration -Path "c:\NPS-config\NPS.xml" >> C:\Scripts\Import-NPS-config.ps1

и задачу на его выполнение каждые 10 минут:

powershell -executionpolicy unrestricted -f "C:\Scripts\Import-NPS-config.ps1"

Выполнять для всех пользователей - Выполнить с наивысшими правами
Ежедневно - Повторять задачу каждые 10 мин. в течении 8 ч.

Теперь, для проверки, добавим в NPS на одном из серверов(!) пару коммутаторов в RADIUS-клиенты (IP и Shared Secret) , две политики запросов на подключение: WIRED-Connect (Условие: «Тип порта NAS — Ethernet») и WiFi-Enterprise (Условие: «Тип порта NAS — IEEE 802.11») , а также сетевую политику Access Cisco Network Devices (Network Admins) :

Условия:
Группы Windows - domain\sg-network-admins
Ограничения:
Методы проверки подлинности - Проверка открытым текстом (PAP, SPAP)
Параметры:
Атрибуты RADIUS: Стандарт - Service-Type - Login
Зависящие от поставщика - Cisco-AV-Pair - Cisco - shell:priv-lvl=15

Со стороны коммутаторов следующие настройки:

aaa new-model
aaa local authentication attempts max-fail 5
!
!
aaa group server radius NPS
 server-private 192.168.38.151 auth-port 1812 acct-port 1813 key %shared_secret%
 server-private 192.168.10.151 auth-port 1812 acct-port 1813 key %shared_secret%
!
aaa authentication login default group NPS local
aaa authentication dot1x default group NPS
aaa authorization console
aaa authorization exec default group NPS local if-authenticated
aaa authorization network default group NPS
!
aaa session-id common
!
identity profile default
!
dot1x system-auth-control
!
!
line vty 0 4
 exec-timeout 5 0
 transport input ssh
 escape-character 99
line vty 5 15
 exec-timeout 5 0
 logging synchronous
 transport input ssh
 escape-character 99

После настройки, спустя 10 минут, все клиенты\политики\параметры должны появиться и на резервном NPS и мы сможем авторизоваться на коммутаторах с помощью учетной записи ActiveDirectory, члена группы domain\sg-network-admins (которую мы создали заранее).

Перейдем к настройке Active Directory — создадим групповую и парольную политики, создадим необходимые группы.

Групповая политика Computers-8021x-Settings:

Computer Configuration (Enabled)

Policies

Windows Settings

Security Settings

System Services

Wired AutoConfig (Startup Mode: Automatic)

Wired Network (802.3) Policies

NPS-802-1x

Name	NPS-802-1x
Description	802.1x

Global Settings

Setting	Value
Use Windows wired LAN network services for clients	Enabled
Shared user credentials for network authentication	Enabled

Network Profile

Security Settings

Enable use of IEEE 802.1X authentication for network access	Enabled
Enforce use of IEEE 802.1X authentication for network access	Disabled

IEEE 802.1X Settings

Computer Authentication	Computer only
Maximum Authentication Failures	10
Maximum EAPOL-Start Messages Sent
Held Period (seconds)
Start Period (seconds)
Authentication Period (seconds)

Network Authentication Method Properties

Authentication method	Protected EAP (PEAP)
Validate server certificate	Enabled
Connect to these servers
Do not prompt user to authorize new servers or trusted certification authorities	Disabled
Enable fast reconnect	Enabled
Disconnect if server does not present cryptobinding TLV	Disabled
Enforce network access protection	Disabled

Authentication Method Configuration

Authentication method	Secured password (EAP-MSCHAP v2)
Automatically use my Windows logon name and password(and domain if any)	Enabled

Создадим группу безопасности sg-computers-8021x-vl100, куда мы будем добавлять компьютеры, которые мы хотим распределять в влан 100 и настроим фильтрацию для созданной ранее групповой политики на эту группу:

802.1x-Authentication-GPO-Filtering — 802.1x Authentication GPO Filtering

Убедиться в том, что политика успешно отработала можно открыв «Центр управления сетями и общим доступом (Параметры сети и Интернет) — Изменение параметров адаптера (Настройка параметров адаптера) — Свойства адаптера», где мы сможем увидеть вкладку «Проверка подлинности»:

Проверка подлинности сетевого доступа для адаптера Ethernet

Когда убедились, что политика успешно применяется — можно переходить к настройке сетевой политики на NPS и портов коммутатора уровня доступа.

Создадим сетевую политику neag-computers-8021x-vl100 :

Conditions:
  Windows Groups - sg-computers-8021x-vl100
  NAS Port Type - Ethernet
Constraints:
  Authentication Methods - Microsoft: Protected EAP (PEAP) - Unencrypted authentication (PAP, SPAP)
  NAS Port Type - Ethernet
Settings:
  Standard:
   Framed-MTU 1344
   TunnelMediumType 802 (includes all 802 media plus Ethernet canonical format)
   TunnelPrivateGroupId  100
   TunnelType  Virtual LANs (VLAN)

Типовые настройки для порта коммутатора (обращаю внимание, что используется тип аутентификации «мультидомен» — Data & Voice, а также есть возможность аутентификации по mac адресу. на время «переходного периода» есть смысл использовать в параметрах

authentication event fail action authorize vlan 100
authentication event no-response action authorize vlan 100

использовать влан id не «карантинного», а того же, куда пользовательский компьютер должен был успешно попасть, авторизовавшись — пока не убедимся, что все работает как следует. Эти же параметры могут быть использованы и в других сценариях, например, когда в этот порт воткнут неуправляемый коммутатор и вы хотите, чтобы все устройства, подключенные в него и не прошедшие аутентификацию, попадали в определенный влан («карантинный»).

default int range Gi1/0/39-41
int range Gi1/0/39-41
shu
des PC-IPhone_802.1x
switchport mode access
switchport nonegotiate
switchport voice vlan 55
switchport port-security maximum 2
authentication event fail action authorize vlan 100
authentication event no-response action authorize vlan 100
authentication host-mode multi-domain
authentication port-control auto
authentication violation restrict
mab
dot1x pae authenticator
dot1x timeout quiet-period 15
dot1x timeout tx-period 3
storm-control broadcast level pps 100
storm-control multicast level pps 110
no vtp
lldp receive
lldp transmit
spanning-tree portfast
no shu
exit

убедиться, что компьютер\телефон успешно прошли аутентификацию можно командой:

sh authentication sessions int Gi1/0/39 det

Теперь создадим группу (например, sg-fgpp-mab ) в Active Directory для телефонов и добавим в нее один аппарат для тестов (в моем случае это Grandstream GXP2160 с мас-адресом 000b.82ba.a7b1 и соотв. учетной записью domain\000b82baa7b1) . Для созданной группы понизим требования парольной политики (используя Fine-Grained Password Policies через Active Directory Administrative Center -> domain -> System -> Password Settings Container) с такими параметрами Password-Settings-for-MAB:

Password-Settings-for-MAB — Fine-Grained Password Policies (FGPP) for MAB devices

тем самым разрешим использовать мас-адрес устройств в качестве паролей. После этого мы сможем создать сетевую политику для аутентификации 802.1x method mab, назовем ее neag-devices-8021x-voice. Параметры следующие:

NAS Port Type — Ethernet
Windows Groups — sg-fgpp-mab
EAP Types: Unencrypted authentication (PAP, SPAP)
RADIUS Attributes — Vendor Specific: Cisco — Cisco-AV-Pair — Attribute value: device-traffic-class=voice

после успешной аутентификации (не забываем настроить порт коммутатора), посмотрим информацию с порта:

sw-02#sh authentication se int Gi1/0/34
----------------------------------------
            Interface:  GigabitEthernet1/0/34
          MAC Address:  000b.82ba.a7b1
           IP Address:  172.29.31.89
            User-Name:  000b82baa7b1
               Status:  Authz Success
               Domain:  VOICE
       Oper host mode:  multi-domain
     Oper control dir:  both
        Authorized By:  Authentication Server
      Session timeout:  N/A
         Idle timeout:  N/A
    Common Session ID:  0000000000000EB2000B8C5E
      Acct Session ID:  0x00000134
               Handle:  0xCE000EB3

Runnable methods list:
       Method   State
       dot1x    Failed over
       mab      Authc Success

Теперь, как и обещал рассмотрим пару не совсем очевидных ситуаций. Например, нам требуется подключить компьютеры\устройства пользователей через неуправляемый коммутатор (свитч). В этом случае настройки порта для него будут выглядеть следующим образом:

interface GigabitEthernet1/0/1
description *SW — 802.1x — 8 mac*
shu
switchport mode access
switchport nonegotiate
switchport voice vlan 55
switchport port-security maximum 8 ! увеличиваем кол-во допустимых мас-адресов
authentication event fail action authorize vlan 100
authentication event no-response action authorize vlan 100
authentication host-mode multi-auth ! — режим аутентификации
authentication port-control auto
authentication violation restrict
mab
dot1x pae authenticator
dot1x timeout quiet-period 15
dot1x timeout tx-period 3
storm-control broadcast level pps 100
storm-control multicast level pps 110
no vtp
spanning-tree portfast
no shu

P.S. замечен очень странный глюк — если устройство было подключено через такой свитч, а потом его воткнули в управляемый коммутатор, то оно НЕ заработает, пока мы не перезагрузим(!) свитч 🙁 Пока других способов решения этой проблемы не нашел.

Еще один момент, связанный с DHCP (если используется ip dhcp snooping) — без таких вот опций:

ip dhcp snooping vlan 1-100
no ip dhcp snooping information option

почему-то корректно ip адрес не получить…хотя может это особенность нашего DHCP сервера

А еще Mac OS & Linux (в которых поддержка 802.1x нативная) пытаются пройти аутентификацию пользователем, даже если настроена аутентификация по мас-адресу.

В следующей части статьи рассмотрим применение 802.1x для Wireless (в зависимости от группы, в которую входит учетная запись пользователя , его будем «закидывать» в соответствующую сеть (влан), хотя подключаться они будут к одному SSID).