Elton Pereira de Lima João Miguel Correia Lima. Controle de quota de internet usando software livre

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1 Elton Pereira de Lima João Miguel Correia Lima Controle de quota de internet usando software livre Maceió Junho 2009

2 Elton Pereira de Lima João Miguel Correia Lima Controle de quota de internet usando software livre Orientador: Prof. João Inácio FACULDADE DE ALAGOAS Maceió Junho 2009

3 Sumário 1 Introdução p Obejtivos gerais p Objetivos específicos p. 4 2 Revisão de literatura p Quota p Proxy p ACL p ACL s no Squid p GPL p Linux p PostgreSQL p Squid p Funcionamento p Python p Django p LDAP p Justificativa p Estudo de caso p Local de estudo p Problema p. 14

4 4.3 A solução p. 14 Referências Bibliográficas p. 16

5 4 1 Introdução Obejtivos gerais Desenvolver um sistema web que permita um fácil gerenciamento de políticas de quota de internet por usuário, que trabalhe em conjunto com o servidor proxy squid Objetivos específicos Extrair todas as informações do log de acesso do squid e enviar para um banco de dados; Transformar os dados extraídos em informações que auxiliem o administrador de redes; Permitir aos usuários monitorar o estado de sua quota; Monitoramento em tempo real do log de acesso a internet(access.log); Utilizar somente ferramentas open source no desenvolvimento;

6 5 2 Revisão de literatura 2.1 Quota Ver se esse ta bom Segundo o dicionário aurélio cota é uma porção determinada,porém o sentido de quota que iremos abordar é relativo a navegação na redes mundial de computadores aonde irá ter um controle na taxa de transferência de cada usuário por mês, que ao atingir essa quota determinada pelo administrador de rede, ficará sem poder acessar a internet. SÓ MUDE ESTA PARTE SE VOCÊ ACHAR NECESSÁRIO Hoje em dia várias empresas utilizam quotas para racionalizar seus recursos computacionais, evitando assim que os usuários usem-os de forma descontrolada e muitas vezes inconsequente. A forma como a quota será usada depende de cada empresa, cada uma tem seus próprios critérios. Em sistemas operacionais modernos e robustos como o Linux c o administrador pode definir quotas para uma série de recursos que vão desde a quantidade de processos que usuário pode ter executando simultaneamente até mesmo o espaço de disco que ele pode utilizar. 2.2 Proxy Segundo Gupta et al. (2002, p. 128) um servidor proxy atua como gateway entre uma rede privada e outras redes publicas, que inclui a rede mundial de computadores. O proxy também tem a função de cache de internet, ou seja, ele tem a capacidade de armazenar diversos objetos estáticos dos sites acessados para que sejam posteriormente recuperados sem a necessidade de acessar novamente a internet, isso gera economia de banda(wessels, 2004). Exemplo: Suponhamos que um usuário acessou um determinado site, neste instânte o proxy

7 6 irá armazenar os objetos em disco e enviar para o browser que fez a solicitação, se mais tarde o mesmo site for acessado o proxy não precisará recarregar os objetos do site já que alguns já estão em cache, desta forma tem-se além de economia de banda, uma melhora no tempo de resposta, dando a impressão de que a internet está mais rápida. De acordo com Ribeiro e Albuquerque (2002, p. 60) o departamento de recursos humanos de algumas empresas usam o proxy para controlar o que seus colaboradores acessam. 2.3 ACL Access Control List é um complemento para segurança que está disponível em diversos serviços, com este recurso o administrador pode definir(quem, quando e como) regras de acesso a um determinado recurso(carter, 2003) ACL s no Squid O Squid, assim como outros softwares, faz bastante uso das ACL s, e é graças a este recurso que ele possui uma elevado nível de personalização. Por padrão o squid já vem com algumas ACL s pré-definidas, mas o administrador pode usá-las para criar os mais diversos tipos de regras de controle de acesso a internet, como por exemplo: Exigir autenticação; Bloquear URL s ou domínios; Bloquear arquivos por extensão; Bloquear ip ou faixas de ip. A sintax das ACL s no segue o seguinte formato: acl aclname acltype argument 2.4 GPL Quando falamos de software livre estamos falando de conceitos filosóficos e direitos legais que estão inseridos em uma licença de software que permite e assegura certas liberdades e responsabilidades para quem pretende usá-lo e/ou modificá-lo.

8 7 Dentre as diversas licenças de software livre existentes, a mais difundida hoje em dia é a GPL, e o software mais famoso a usar esta licença é o kernel Linux(FERRARI, 2007). General Public License (Licença Pública Geral), GNU 1 GPL ou simplesmente GPL, é a designação da licença que a maioria dos softwares livres usam. A GPL surgiu com o projeto GNU, que foi idealizado por Richard Stallman na década de 1984, com o objetivo de criar um sistema operacional Unix totalmente livre para que qualquer pessoa tivesse o direito de usá-lo, modificá-lo e distribuí-lo sem ter que pagar por licenças de uso ou dar justificativas de para que ele seria usado. Este sistema operacional deveria ser compatível com o UNIX comercial, porém não deveria utilizar-se do código fonte do mesmo. Stallman escolheu o nome GNU porque este nome, além do significado original do mamífero Gnu, é um acrônimo recursivo de: GNU is Not Unix. Em termos gerais, a GPL baseia-se em 4 liberdades: 1. A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade n o 0); 2. A liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo para as suas necessidades (liberdade n o 1). O acesso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade. 3. A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao seu próximo (liberdade n o 2). 4. A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade beneficie deles (liberdade n o 3). O acesso ao código-fonte é um prérequisito para esta liberdade. A licença GPL foi originalmente publicada em Janeiro de No entanto, passado pouco tempo, ficou claro que o texto da licença comportava vários problemas, pelo que em Junho de 1991 foi publicada a GPL versão 2, sendo ao mesmo tempo introduzida uma nova licença conhecido como LGPL. Em 2005, Stallman anunciou que estava a preparar uma nova versão da licença em conjunto com Eben Moglen. Essa nova versão, foi chamada de GPLv3 e o primeiro esboço foi publicado em 16 de Janeiro de Também conhecido como boi cavalo, o gnu habita uma grande região que vai da zona central do continente africano até ao extremo sul do mesmo.

9 8 2.5 Linux A origem do kernel Linux 2 começa em 1991 quando um jovem estudante de ciência da computação da universidade de Helsing na Finlândia decidiu desenvolver um sistema operacional que fosse idêntico ao Unix, porém ele não poderia usar nenhum código fonte do verdadeiro Unix já que o mesmo é um software proprietário. Sendo assim ele decidiu usar como base outro sistema operacional de cunho acadêmico, o Minix, desenvolvido por Andrew Stuart Tanenbaum para ministrar aulas de sistemas operacionais(siever et al., 2006). O Minix tem seu código fonte disponível para quem quiser estudá-lo ou modificá-lo, isso facilitou muito o trabalho inicial de desenvolvimento do Linux, porém, foi uma simples decisão de Linus que fez o Linux atingir as proporções em que hoje se encontra, enviar uma mensagem a um grupo de discussões onde ele dizia basicamente o seguinte:...estou desenvolvendo um minix melhor que o minix e quem quiser contribuir basta se cadastrar e ajudar... a mensagem original é bem maior e pode ser encontrada facilmente na internet, mas foi está idéia que deu ao Linux e ao software livre 3 a força que possuem hoje. Um fato interessante, que deve ser destacado, é que Linux é apenas o nome do kernel 4, e um sistema operacional é muito mais do que um kernel, ele precisa de vários softwares auxiliares para ter funcionalidade - e o Linux não é uma exceção. Porém Linus usou muitos softwares do projeto GNU, como por exemplo o compilador C, GCC. Então quando a primeira versão oficial do Linux foi liberada em 1994 ele tinha muitas ferramentas do projeto GNU, por isso muitas pessoas o chamam de GNU/Linux, porém isso não é uma regra é apenas uma questão de respeito aos dois projetos, e ambos merecem os devidos méritos. 2.6 PostgreSQL O postgresql é um SGBDOR(Sistema Gerenciado de Banco de Dados Objeto Relacional), e hoje é um dos projetos open source mais antigos e com maior atividade no mundo, sua história começa em 1977 com um projeto chamado Ingres da universidade de Berkeley na Califórnia, que mais tarde passou a ser desenvolvido comercialmente pela Relational Technologies/Ingres Corporation. Porém em 1986 um outro time liderado por Michael Stonebreaker de Berkeley continou os trabalhos sobre o código fonte do Ingres com o objetivo de 2 Linux é a contração das palavras Linus e Unix 3 O conceito de software livre é bem mais antigo que o Linux, e ao contrário do que muitos pensam não foi criado por Linus Torvalds. 4 Núcleo de um sistema operacional, responsável por fazer a comunicação entre hardware e software, controlar acesso ao hardware, gerenciar memória, etc...

10 9 criar um sistema de banco de dados objeto-relacional, que ficou conhecido como Postgres. Mas em 1996 o projeto foi renomeado para PostgreSQL e um dos objetivos era torná-lo ainda melhor(worsley; DRAKE, 2001). Hoje em dia o PostgreSQL está na vanguarda dos bancos de dados, possuindo muitos recursos avançados que geralmente só são encontrado em produtos proprietários e que cobram preços proibitivos para a maioria das empresas (POSTGRESQL..., ). 2.7 Squid Squid é um servidor proxy http que possui diversos e recursos, como: Suporte a ACL; Bloqueio de sites; Bloqueio por protocolos; Bloqueio por extensão de arquivos; Bloqueio por mime types; Limitação de banda; Controle de acesso por horário; Além disso, o Squid ainda pode ter suas funcionalidades ampliadas com o auxílio de ferramentas externas, como por exemplo, um filtro de conteúdo que é responsável por fazer uma análise detalhada de cada página solicitada antes de encaminhá-la para o solicitante, e pode ou não bloqueá-la, mas não entraremos em mais detalhes sobre este assunto pois foge do tema em análise (BASTOS, 2005) Funcionamento O funcionamento do squid ocorre como o descrito no capítulo 2.2, mas ele ainda executa uma série de validações definidas pelo administrador, e, desde o momento que a primeira solicitação entra no squid até o momento final de seu processamento diversas informações são gravadas em seus arquivos de log.

11 Python Python é uma linguagem de programação interpretada, de tipagem dinâmica e orientada a objetos que foi criada em 1989 por Guido Van Rossum no Instituto de Pesquisa Nacional para Matemática e Ciências da Computação(CWI) 5 como um sucessor da linguagem ABC 6. Hoje em dia python é muito usado para atender as mais diversas necessidades, alguns motivos para isso são explicados por Kay (2005): Python is attractive because of it s ease of use; it s high level of abstraction from the hardware; it s extensive support for housekeeping activities such as I/O, memory management, data typing and variable binding; and, perhaps most important, the fact that programmers can be highly productive with the language. Segundo Lutz e Ascher (2007, p. 30) que observou cerca de um mil alunos em quase cem empresas, o python possui características interessantes, que são: Foco na legibilidade e coerência do software em geral; Produtividade do desenvolvedor 7 ; Portabilidade; Oferece muitas API s que auxiliam no desenvolvimento; Além disso a biblioteca padrão suporta diversas tarefas de programação em nível de aplicativo, além de poder usar outras bibliotecas desenvolvidas por terceiros Que podem ser escritas em outras linguagens, como por exemplo C e C++. Segundo Ramalho (): É um prazer trabalhar com Python porque se trata de uma linguagem muito coerente. 2.9 Django Segundo Holovaty e Kaplan-Moss (2008) define django como: 5 CWI - National Research Institute For Mathematics and Computer Science, nos países baixos 6 ABC - Linguagem de programação para fins educacionais 7 Um código em python tem de 1/3 a 1/5 do tamanho do código equivalente a C++

12 11 Django is a prominent member of a new generation of Web Framework O django nasceu no outono de 2003 feito por uma equipe em Lawrence no Kansas, Estados Unidos, com o intuito de ser uma ferramenta de desenvolvimento rápida assim como o python, a finalidade era publicar noticias para um site de noticia local, com uma programação intensa e muitas vezes com apenas alguns dias ou horas para publicar. Foi assim que surgiu a ideia de construir um framework para tal finalidade. Adrian Holovaty e Simon Willison, que já usavam python, viram a necessidade de ter essa linguagem na plataforma web. No verão de 2005, quando já haviam desenvolvido um framework eficiente, com a ajuda de Jacob Kaplan-Moss,decidiram fazer o projeto ser open source e o nome por causa do guitarrista Django Reinhardt. Atualmente o Django é um projeto que envolve colaboradores do mundo todo, colaborando para o aperfeiçoamento do projeto. Segundo Brandão (2009) o django funciona da seguinte maneira: 1. Você possui um navegador, por exemplo Firefox; 2. Você entra no navegador e digita o endereço do seu site; 3. O site é feito em django,linguagem python; 4. Através do django o seu site acessa dados do banco de dados em arquivos locais e retorna para seu navegador a página com funcionalidades em geral. INSERIR FIGURA 2.10 LDAP Segundo Rodriguez et al. (2004) LDAP 8 é o protocolo de serviço de diretório derivado do X.500 e que roda sobre o protocolo TCP/IP, que foi produzido pela IETF 9. O LDAP,como ja citado, é derivado do protocolo X.500 que foi aperfeiçoado e se tornado mais leve. O X.500 segundo Weider e Reynolds (1992) é um padrão que especifica um sistema de serviço de diretórios distribuidos que recebe a informação sobre o objeto da rede.porém o resultado do 8 Lightweight Directory Access Protocol 9 Internet Engineering Task Force

13 12 serivço de diretorio foi bastante complexo e de custo computacional incompatível com equipamentos menores. Era muito difícil rodar clientes X.500 nos microcomputadores disponíveis na época como cita Eskelsen e Lückmann (2007). O Ldap difenrente dos outros protocolos derivado do X.500, como o DIXIE 10 e DAS 11 rodava sobre pilha de protocolo OSI. facilitando a comunicação com um servidor gateway. 10 Protocolo para equipamentos pequenos como Pcs e Macintoshes 11 Directory Assistence Service

14 13 3 Justificativa O uso de um servidor proxy na rede interna pode trazer diversos benefícios para os administradores de redes, pois com o auxilio deste serviço podem ser definidos diversos critérios que devem ser atendidos antes de um usuário ter acesso a internet, e um destes critérios pode ser a autenticação, que só irá permitir o devido acesso a internet após o usuário fornecer um nome e uma senha válidos, e, a partir do momento que o acesso for liberado todo e qualquer tráfego será devidamente registrado em um arquivo de log. Muitas empresas tem a necessidade de ter uma ferramenta que proporcione relatórios estatísticos de acesso a internet, onde elas possam verificar se seus colaboradores estão respeitando as políticas internas e, assim não colocando a rede em risco. E além disso existem casos onde os administradores necessitam agregar mais um nível de controle fornecendo quotas mensais de acesso a internet para cada usuário. Hoje não existe nenhuma ferramenta que seja software livre e que agregue essas duas importantes funções em um único software.

15 14 4 Estudo de caso 4.1 Local de estudo A empresa Tavares e Souza consultoria e auditoria contábil iniciou suas atividades em (VE- RIFICAR A DATA), com (VERIFICAR A QUANTIDADE DE FUNCIONÁRIOS), e é especializada em contabilidade pública. 4.2 Problema A empresa possui um link de internet com 1MB de largura de banda e depende de diversos serviços online para realizar suas tarefas diárias. Apesar dos constantes avisos sobre o uso racional da internet, existem diversos colaboradores que teimavam em fazer o download de diversos arquivos para uso pessoal, escutar rádios online, assistiver stream de vídeo, etc A solução No inicio do ano de 2009 o gerente de T.I. resolveu instalar o proxy squid e definir quotas de internet para todos os colaboradores, com o auxílio de uma ferramenta chamada MySar, que basicamente importa o log de acessos do squid para um banco de dados, foram criados alguns scripts em PHP para realizar o controle de quota. Apesar desta solução funcionar, ela apresenta alguns problemas como: Conforme o banco aumenta de tamanho o script que verifica as quotas torna-se mais lento; O controle de bloqueio e feito em arquivos de texto - isso exige que os arquivos sejam recarregados toda vez que são atualizados pelo script de quota; O controle não é feito em tempo real, o script precisa ser executado em intervalos de 5

16 15 minutos, e caso o usuário ultrapasse seu limite de quota ele não será bloqueado no mesmo instante; O banco de dados do MySar e o próprio software, não foram projetados para controlar quota; O gerenciamento das quotas exige manipulação direta da tabela de quotas no banco de dados;

17 16 Referências Bibliográficas BASTOS, E. R. Configurando um Squid ninja Disponível em: < BRANDÃO, M. Aprendendo Django no planeta terra. [S.l.]: CARTER, G. LDAP system administrator. 1. ed. [S.l.]: O Reilly, FERRARI, F. A. Curso prático de Linux. 1. ed. [S.l.]: Digerati, ISBN GUPTA, M. et al. TCP/IP a bíblia. [S.l.]: Campus, (A Bíblia). HOLOVATY, A.; KAPLAN-MOSS, J. The definite guide to django: Web development done right. [S.l.]: Apress, KAY, R. Here comes Python. maio Disponível em: < comes python?fp=2&fpid= >. LUTZ, M.; ASCHER, D. Aprendendo Python. 2. ed. [S.l.]: Bookman, POSTGRESQL Documentation. [S.l.]. Disponível em: < Acesso em: 20 out PRITCHARD, S. et al. LPI Linux certification in a nutshell. [S.l.]: O Reilly & Assoc., ISBN RAMALHO, L. Aprenda a programar. [S.l.]. Disponível em: < RIBEIRO, B.; ALBUQUERQUE, R. Segurança no desenvolvimento de software. [S.l.]: Campus, ISBN RODRIGUEZ, N. et al. Grupo de Trabalho de diretórios Disponível em: < SIEVER, E. et al. Linux o guia essencial. 5. ed. [S.l.]: Bookman, ISBN SONGINI, M. L. Python Software Foundation s Python Put in Plain Language. set Disponível em: < Software Foundation s Python Put in Plain Lang WEIDER, C.; REYNOLDS, J. RFC 1308 Executive Introduction to Directory Services Using the X.500 Protocol. [S.l.: s.n.], 1992.

18 17 WESSELS, D. Squid: the definitive guide. [S.l.]: O Reilly & Assoc., WORSLEY, J. C.; DRAKE, J. D. Pratical PostgreSQL. 1. ed. [S.l.]: O Reilly, ISBN