目次
ネットワーク監視とは？
ネットワーク・モニタリングでは、さまざまなデバイスやソフトウェア・ツールを使って、ネットワークのパフォーマンスや健全性を観察・分析します。このプロセスは、データの流れ、デバイスの状態、サービスを中断させる可能性のある潜在的な障害を追跡することにより、ネットワーク・インフラの円滑な運用を保証することを目的としています。
ネットワーク管理者は、帯域幅を管理し、異常を検出し、プロアクティブなメンテナンス活動を可能にし、ダウンタイムを削減し、ネットワーク問題に関連するリスクを軽減するために、これらの洞察を活用することがよくあります。
ネットワーク・モニタリング・ツールは、SNMP（シンプル・ネットワーク・マネジメント・プロトコル）やICMP（インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル）などのプロトコルを使用してデータを収集し、管理者がリアルタイムでネットワークの状態を評価できるようにします。これらのツールは、多くの場合、パケットロス、レイテンシー、アップタイムなどのメトリクスを表示するグラフィカル・インターフェースを提供し、ネットワーク状況の把握を容易にします。
これはネットワーク・セキュリティに関する一連の記事の一部である。
ネットワーク監視の重要性
組織がネットワーク・モニタリング戦略を導入しなければならない理由はいくつかある。
ネットワーク問題の早期発見
ネットワーク問題の早期発見には、ネットワーク・アクティビティを継続的にスキャンし、不規則性を発見することが必要である。これらの異常には、異常なトラフィック量、予期しないダウンタイム、機器の故障などが含まれます。ネットワーク管理者は、これらの問題を早期に検出することで迅速に介入し、ネットワークが混乱する前に根本原因に対処することができます。これにより、トラブルシューティングにかかる時間とリソースを節約できます。
早期発見により、潜在的な脅威が発生した時点で特定することで、セキュリティ侵害を防ぐことができる。例えば、データ転送の突然の急増は、不正アクセスやデータ流出の試みを示している可能性があります。リアルタイムのアラートとレポーティングにより、ネットワーク・モニタリング・システムはこれらの異常を管理者に通知し、セキュリティ・リスクを迅速に軽減するための迅速な対応を可能にします。
ネットワークのパフォーマンスと可用性の確保
帯域幅利用率やレイテンシなどの主要なパフォーマンス・メトリクスを追跡することにより、ネットワーク管理者は、リソースが効率的に使用されていることを確認し、潜在的なボトルネックを回避することができます。一貫したモニタリングにより、ネットワークの健全性を把握できるため、組織全体の接続性を維持するためのタイムリーなアップグレードや再配置が可能になります。
さらに、ネットワーク・モニタリングは、ネットワーク・コンポーネントの障害や劣化を迅速にアラートすることで、高可用性をサポートします。これらのアラートにより、迅速な対応が可能となり、ダウンタイムを最小限に抑え、サービスの可用性を維持することができます。
コンプライアンスとセキュリティの監視
コンプライアンスとセキュリティは、ネットワーク監視システムによって対処される重要な懸念事項です。これらのシステムは、アクセスログ、ユーザーアクティビティ、データ転送を追跡し、ネットワークの利用が規制基準や組織のポリシーに沿ったものであることを保証します。監視はコンプライアンス・ギャップの特定に役立ち、企業は罰則を回避するための是正措置を迅速に講じることができます。
セキュリティ・モニタリングは、不正アクセスやマルウェアの侵入など、潜在的な脅威の特定と対応に重点を置いています。リアルタイム・ネットワーク・モニタリングは、確立されたセキュリティ規範からの逸脱を検出し、アラートを発して即座に対応できるようにします。これにより、サイバー脅威に対する組織の防御が強化され、機密データが保護されます。
ネットワーク監視システムの主要コンポーネント
データ収集方法
データ収集には、ネットワーク・トラフィック、デバイス・ステータス、パフォーマンス・メトリクスに関する情報の収集が含まれる。従来の方法には、ネットワーク・デバイスに関するデータを収集して整理する SNMP や、接続性と応答時間を測定する ICMP プローブがあります。これらのツールは、パフォーマンスの最適化や問題のトラブルシューティングを行う際に、管理者が十分な情報に基づいた意思決定を行えるよう、集合的に動作して詳細なネットワーク概要を作成します。
データ収集技術はまた、NetFlow や sFlow のようなフローベースのテクノロジーを利用し、ネットワーク・トラフィックのパターンや帯域幅の使用状況をきめ細かく可視化します。これらの方法は、アプリケーション・パフォーマンスとユーザー行動に関する貴重な洞察を提供し、ボトルネックや不正なデータ使用を特定するのに役立ちます。
ネットワーク・トポロジーとマッピング
ネットワーク・トポロジーとマッピングは、ネットワーク・モニタリングにおける重要なコンポーネントであり、ネットワーク内のデバイスや接続がどのように構成されているかを視覚的に表現します。このグラフィカルな描写により、ネットワーク管理者は、デバイス間のトラフィックの流れをよりよく理解し、潜在的な単一障害点を特定し、ネットワーク停止の影響を評価することができます。
正確なトポロジー・マッピングは、効率的なトラブルシューティングとネットワーク・パスの最適化に役立ちます。ネットワーク・マッピング・ツールは、ネットワーク環境の変更を自動的に検出して文書化し、最新のトポロジー表現を維持します。新しいデバイスやテクノロジーによってネットワークが進化すると、ダイナミック・マッピングは統合と可視性をサポートします。
警告と報告のメカニズム
アラートとレポーティング・メカニズムはネットワーク・モニタリングに不可欠であり、異常や障害をリアルタイムで通知する。アラートは、レイテンシーの増加やデバイスの切断など、指定されたしきい値に対してトリガーされるように設定されます。これらの条件が満たされると、ネットワーク管理者にアラートが送信され、直ちに調査と解決が促されます。
レポーティング機能は、長期的なトレンドやパフォーマンス指標に関する洞察を提供することで、アラートシステムを補完します。定期的に生成されるレポートは、根本的な問題や最適化の機会を示唆するパターンの特定に役立ちます。また、ネットワーク・アクティビティを文書化し、規制基準の遵守を実証することで、コンプライアンスもサポートします。
エキスパートからのアドバイス
スティーブ・ムーアは、Exabeamのバイスプレジデント兼チーフ・セキュリティ・ストラテジストで、脅威検知のためのソリューションの推進を支援し、セキュリティ・プログラムの推進や侵害対応について顧客にアドバイスを行っています。The New CISO Podcast」のホストであり、Forbes Tech Councilのメンバー、ExabeamのTEN18の共同創設者でもあります。
私の経験から、ネットワーク・モニタリング戦略を最適化し、パフォーマンスとセキュリティを向上させるためのヒントを紹介しよう：
- 予測分析のためのAIと機械学習の活用：AIを搭載した監視ツールを使用して、過去のデータを分析し、潜在的な障害やボトルネックを予測します。このアプローチにより、ネットワークのパフォーマンスに影響が及ぶ前に問題に対処できます。
- ネットワークをセグメント化して可視性を強化：ネットワークを論理的なセグメント（部門別やアプリケーション別など）に分割することで、監視の焦点を絞り、問題を迅速に特定できます。また、潜在的な脅威の範囲を限定することで、セキュリティも強化できます。
- 従来のメトリクスに加えてフローベースのモニタリングを使用：NetFlowやsFlowのようなツールを組み込んでトラフィック・フローを分析し、帯域幅の使用状況、アプリケーション・パフォーマンス、異常な動作についてより深い洞察を得ることができます。これは、SNMPベースのモニタリングを補完し、より包括的なビューを実現します。
- アラート用の時間ベースのしきい値の実装：時間帯のトレンドに基づいて、パフォーマンス・メトリクスの動的しきい値を設定します。たとえば、ピーク時の帯域幅のしきい値を高く設定することで、誤検知を減らし、本当に異常なアクティビティに焦点を当てます。
- オンプレミスとクラウドベースの監視ツールを組み合わせる：ハイブリッドソリューションを使用して、従来のインフラとクラウドインフラを横断的に可視化する。ハイブリッドネットワークやマルチクラウドネットワークの監視には、環境間で統合されたツールが不可欠です。
ネットワーク監視の指標とプロトコル
一般的なモニタリング指標
効果的なネットワーク・モニタリングは、ネットワークの健全性、パフォーマンス、および信頼性を明らかにするメトリクスの追跡にかかっています。一般的に監視されるメトリクスには、次のようなものがあります：
- 帯域幅利用率：この指標は、ある時点で利用可能なネットワーク帯域幅のうち、どれだけの帯域幅が使用されているかを示します。利用率が高い場合はネットワークが混雑している可能性があり、リソースの再配分やアップグレードが必要です。
- レイテンシー：レイテンシーとは、データの送信元から送信先までの往復にかかる時間のことです。遅延が大きいと、VoIPやビデオ会議のようなリアルタイム・アプリケーションに影響を与え、ユーザー・エクスペリエンスを向上させるためにタイムリーな介入が必要になります。
- パケットロス：パケットロスとは、宛先に到達できなかったデータパケットの割合のこと。少量のパケットロスでも、ストリーミングやオンラインゲームなど、データ配信に敏感なアプリケーションを混乱させる可能性があります。
- アップタイムとダウンタイム:デバイスとサービスのアップタイムを監視することで、ネットワーク・コンポーネントの信頼性を把握することができます。頻繁なダウンタイムや長時間のダウンタイムは、ハードウェアの故障、ソフトウェアの設定ミス、または広範なインフラストラクチャの問題を示す可能性があります。
- エラー率：この指標は、衝突、パケット廃棄、再送信など、送信データのエラー数を追跡します。エラー率が高い場合、ハードウェアの故障やケーブル配線の不備などの問題が指摘されることが多い。
- スループット：スループットは、ネットワーク全体の実際のデータ転送速度を測定します。スループットと帯域幅利用率の不一致は、ボトルネックや干渉などのパフォーマンスの問題を示す可能性があります。
- ジッター：ジッターとは、パケット配信時間のばらつきのこと。過剰なジッターは音声やビデオ通信の品質低下につながるため、この指標はリアルタイム・アプリケーションにとって特に重要です。
- デバイスのCPUおよびメモリ使用量：ルーター、スイッチ、サーバーなどのネットワーク・デバイスのリソース使用量を監視することで、ハードウェアの過負荷によるパフォーマンス低下を防ぐことができます。
- 接続ステータス:機器間の接続ステータスを定期的にチェックすることで、すべてのコンポーネントが動作可能な状態に保たれます。ダウンした接続を迅速に検出することで、サービスの中断を最小限に抑えます。
SNMP（簡易ネットワーク管理プロトコル）
SNMPは、ネットワーク・モニタリングにおいて重要なプロトコルであり、多様なデバイスにまたがるネットワーク・データの収集と管理を可能にします。パフォーマンス・メトリクスやアラートなどの情報をデバイスに問い合わせることで動作し、集中型のネットワーク管理を可能にします。SNMPは、広く採用され、多くのデバイスと互換性があるため、モニタリング作業を支援します。
SNMPのアーキテクチャは、エージェント、マネージャー、および管理情報ベース（MIB）で構成され、データ検索と管理のための構造化されたアプローチを形成している。SNMPエージェントはネットワーク・デバイス上で動作し、SNMPマネージャーにレポートし、SNMPマネージャーはデータを処理して分析します。MIBはデータ構造を定義し、どのような情報が利用可能で、どのようにアクセスするかの標準を提供します。
NetFlowとsFlow
NetFlow と sFlow は、パケットフローをキャプチャすることで、ネットワークの可視性とトラフィック分析を提供するために使用される技術です。Cisco 社が開発した NetFlow は、IP トラフィック・データを収集し、ソース、宛先、量、およびネットワーク内の経路に関する情報を提供します。この可視性により、詳細なトラフィック分析が可能になり、傾向、使用パターン、異常を特定することができます。
sFlow は、ネットワークを通過するデータの統計的表現を提供するパケットサンプリング技術です。sFlow は、レイヤー 2 とレイヤー 3 の両方のトラフィックに対する洞察を提供し、ネットワークの可視化において多目的に使用できます。
アイシーエムピー
ICMPは、接続関連の問題に関するフィードバックを提供することで、ネットワークの診断と監視を支援する。ICMPは主にエラー報告に使われ、到達不能な宛先などのネットワーク接続の問題を示すために、デバイス間のメッセージ交換を可能にする。ping」や「traceroute」のようなユーティリティは、ホストの到達可能性をテストし、ネットワーク経路をトレースするためにICMPに依存しています。
ICMPはその有用性とは裏腹に、サービス拒否攻撃やネットワーク偵察に悪用された場合、セキュリティ上のリスクをもたらす可能性もあります。したがって、ICMPはパフォーマンス・モニタリングに不可欠ですが、その使用はネットワーク内で慎重に管理され、保護されなければなりません。
監視するネットワークとデバイスの種類
ルーター、スイッチ、ハブ
ルーター、スイッチ、ハブは、データ伝送を可能にする主要なネットワーク機器である。ルーターは異なるネットワーク間のトラフィックを管理し、ローカルネットワークをインターネットに接続するために必要です。ルーターを監視することで、潜在的なボトルネックに対処し、効率的なトラフィックフローのためにルーティングパスを最適化することができます。これには、接続性とパフォーマンスを維持するために、スループット、待ち時間、エラー率などの測定基準を追跡することが含まれます。
スイッチは、データを特定のデバイスに誘導し、効率的なデータ分配を実現することで、ネットワーク内の通信を可能にします。スイッチを監視することで、ポートの状態、帯域幅の使用率、衝突率を特定し、パフォーマンスの低下を防ぐことができる。ハブは、機能はよりシンプルですが、ネットワーク内の基本的なコネクタとして機能します。ハブの監視は、ネットワーク・セグメントに影響を及ぼす潜在的な障害を特定するために不可欠です。
ファイアウォールとセキュリティ・デバイス
ファイアウォールを含むネットワーク・セキュリティ・デバイスは、サイバー脅威や不正アクセスに対する重要な防御を形成します。これらのデバイスを監視することで、ポリシーの実施や有害なトラフィックのブロックが効果的に機能するようになります。攻撃の試行、アクセス違反、トラフィック・パターンなどの主要なメトリクスを精査し、セキュリティ・インシデントを迅速に検出して対応します。
さらに、モニタリング・ソリューションは、セキュリティ・デバイスのアクセス試行や設定変更をログに記録することで、コンプライアンスを実現します。このレベルの可視性は、セキュリティ侵害後のフォレンジック分析を支援し、侵害されたシステムやポリシー違反を迅速に特定します。
サーバーと仮想マシン
サーバと仮想マシンの監視は、サービスの継続性とパフォーマンスの維持に役立ちます。サーバは、ビジネス機能に不可欠なアプリケーションやデータをホストしているため、CPU使用率、メモリ消費量、ディスクI/Oを綿密に監視する必要があります。これらのメトリクスは、過剰使用やハードウェア故障の可能性を明らかにし、予定外のダウンタイムを回避するためのタイムリーなメンテナンス・アクションを導きます。
仮想マシンはスケーラブルで一過性のものであるため、特に監視の必要性がある。リソースの割り当て、仮想CPU負荷、ネットワーク使用率などの指標は、仮想環境を最適化する上で非常に重要になります。仮想資産を効果的に監視することで、組織はリソースを動的に適応させて需要を満たすことができます。
クラウド・インフラとサービス
分散型でスケーラブルなインフラストラクチャを持つクラウド・サービスでは、複数のリージョンにまたがるリソースの割り当て、可用性、パフォーマンスを可視化するモニタリング・ソリューションが必要です。レスポンス・タイム、サービス・アップタイム、アクセス・ログなどの主要なメトリクスは、クラウド環境の信頼性の高いパフォーマンスと安全性の確保に不可欠です。
また、クラウドサービスを監視することで、プロアクティブなリソース管理が可能になり、ピーク負荷時にパフォーマンスを低下させることなく、仮想インスタンスのスケーラビリティを確保できます。さらに、監視は、十分に利用されていないリソースや不要な費用を特定することで、コスト管理をサポートします。
有線および無線ネットワーク
有線ネットワークでは、イーサネット・スイッチやケーブルのようなコンポーネントを監視し、接続の完全性とスループットに焦点を当て、中断を防ぐ必要があります。ワイヤレス・ネットワークには、信号干渉、チャネルの輻輳、カバレッジ・エリアの評価といった独自の課題があります。これらの側面をモニタリングすることは、無線パフォーマンスを維持するために非常に重要です。
ワイヤレス・ネットワーク・モニタリングは、ユーザー・デバイスとアクセス・ポイントのデータを収集し、接続性の問題や不正アクセスの試みを特定するのに役立ちます。信号強度とデータ転送速度を分析することで、管理者は無線ネットワーク構成を最適化し、カバレッジとユーザーエクスペリエンスを向上させることができます。
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ネットワーク監視の課題
組織は、ネットワーク・モニタリングを複雑にしている要因を認識しておく必要がある。
ハイブリッドおよびマルチクラウド環境におけるモニタリング
ハイブリッド環境とマルチクラウド環境は、ネットワーク・モニタリングに複雑なレイヤーをもたらし、多様なインフラストラクチャと統合の課題に対処するソリューションを要求します。これらの環境は、プライベートおよびパブリックのクラウドインスタンスとオンプレミスシステムにまたがるため、すべてのコンポーネントにわたって一貫したパフォーマンス・ビューを提供できるツールが必要です。
クラウド環境の動的な性質は、監視ソリューションが可視性を中断することなく、急速なスケーリングと変更に適応しなければならないことを意味する。そのためには、進化するインフラに対応できる柔軟なアーキテクチャと自動検出機能が必要です。
大容量データの処理
現代のネットワークで生成される膨大な量のデータは、この情報を処理・分析することを任務とする監視システムに大きな課題を突きつけています。膨大なデータフローを効率的に管理し、フィルタリングすることは、システムリソースに過度の負担をかけることなく、実用的な洞察を得るために不可欠です。
データの完全性と正確性を確保することは、信頼できるモニタリング結果を得るために極めて重要である。不正確または不完全なデータは意思決定能力を妨げ、誤った診断や警告の見逃しにつながります。
ネットワークのセキュリティとコンプライアンスの確保
効果的なモニタリングには、セキュリティポリシーを実施し、転送中や保管中のデータを保護する実装戦略が必要です。高度な暗号化とアクセス制御は、モニタリングプロセスを保護し、GDPRやHIPAAなどの規制へのコンプライアンスを確保するために必要です。
また、セキュリティ基準や規制要件に準拠していることを証明し、監査プロセスを支援するための記録も重要である。
効果的なネットワーク監視のための5つのベストプラクティス
ここでは、組織がネットワークを効果的に監視するための方法をいくつか紹介する。
1.明確なモニタリング目標を定める
目標は、稼働時間の維持、異常の迅速な検出、リソース使用の最適化などに重点を置くことができる。的確な目標を設定することで、組織は、意味のある洞察を提供し、戦略的な意思決定をサポートするために、モニタリング戦略を調整することができる。
また、このように明確にすることで、効果的な資源配分が可能になり、現実的なパフォーマンス指標とベンチマークの設定にも役立ちます。モニタリング目標が明確に定義されていれば、チームは主要な活動に優先順位をつけ、的を絞った行動計画を策定することができます。
2.ネットワーク・ドキュメントの定期的な更新
ネットワーク・ドキュメンテーションを常に更新することで、インフラに対するすべての変更が正確に反映され、効果的なモニタリングと介入が可能になります。ドキュメンテーションは、トポロジー、デバイス構成、依存関係を詳細に記述し、ネットワークを管理する管理者にリファレンスを提供する必要があります。定期的な更新により、資産、構成変更、ネットワークの長期的な成長を正確に追跡することができます。
包括的な文書化は、インシデント発生時に影響を受ける領域を迅速に特定することで、トラブルシューティングを支援する。また、セキュリティポリシーと手順の遵守を証明することで、コンプライアンスへの取り組みもサポートします。
3.プロアクティブアラートとインシデントレスポンスの導入
プロアクティブなアラートとインシデント対応により、パフォーマンスの問題やセキュリティの脅威が発生した場合に迅速な対応が可能になります。管理者は、過去のデータ傾向に基づいてアラートのしきい値を設定することで、重大な問題に発展する前に異常を検出できます。これらのアラートは、的を絞った修復作業の指針となる実用的な洞察を提供することで、俊敏なインシデント対応をサポートします。
インシデント対応プロトコルは、プロアクティブ・アラートを補完するもので、診断、エスカレーション、解決のためのステップを詳述しています。これらのプロトコルは、問題が迅速に対処され、ダウンタイムと業務への影響が最小限に抑えられることを保証します。
4.定期的なネットワーク評価と監査の実施
定期的なネットワーク評価と監査は、ネットワーク・パフォーマンスとセキュリティ態勢に関する洞察を提供します。これらの評価により、改善すべき領域が特定され、業務に支障をきたす可能性のある脆弱性や非効率性が明らかになります。監査では、ネットワーク構成、ポリシー、手順を体系的にレビューし、ベストプラクティスや規制要件との整合性を確認します。
定期的な評価はまた、モニタリング戦略の成功を測定するのに役立ち、ツールやプロセスの継続的な改良を可能にする。
5.モニタリング・ツールと手順に関するスタッフのトレーニング
ネットワーク・モニタリング・ツールの使用方法と手順に関するスタッフのトレーニングは、モニタリング・システムの能力を最大限に引き出すために極めて重要である。十分なトレーニングを受けたチームは、データを正確に解釈し、異常を認識し、迅速に問題を解決するために情報に基づいた行動をとることができます。定期的なトレーニングにより、スタッフは常に新しい監視機能や手法の最新情報を得ることができます。
また、トレーニングは、ITチーム間の協力的な取り組みを促進し、モニタリングの目的と実践に関する共通の理解を育みます。これにより、インシデント対応時のコミュニケーションと調整が改善され、より効率的で効果的な解決プロセスが促進されます。
エクサビームNetMonで環境全体をすばやく可視化
ネットワーク・モニタリングは、サイバー攻撃の検知、無効化、復旧においても重要な役割を果たします。SOCチームは、これらの脅威を検出し、適切なフォレンジック調査を行い、監査をサポートし、運用上の問題を特定するために、組織のネットワークを完全に可視化する必要があります。NetMonは、セキュリティスタックに強力なレイヤーを追加します。ネットワーク・インフラストラクチャのアプライアンスまたは仮想マシンとして、あるいは Exabeam 導入のアドオンとして利用できる NetMon は、次世代ファイアウォール、侵入検知システム/侵入防御システム（IDS/IPS）、その他の一般的なネットワーク機器よりも詳細なネットワークの可視性を提供します。
市場をリードするアプリケーション認識、ネットワークとアプリケーションデータにわたるスクリプトベースの分析、集中シナリオベースの分析のための豊富なデータにより、高度な脅威を検出します。NetMonダッシュボードを活用して、ネットワーク・トラフィックを即座にキャプチャ、分析、記録し、ネットワークに関する強力で洞察に満ちた情報を提供します。さらに、Deep Packet Analytics (DPA) を使用すれば、さらに詳細な調査が可能です。DPAは、NetMonディープパケットインスペクション（DPI）エンジンに基づき、PII、クレジットカード情報、ポートやプロトコルの不一致、その他の重要な侵害指標（IOC）を即座に認識するなど、ネットワークトラフィックを解釈します。DPAは、事前に構築されたルール・セットとカスタム・ルール・セットを使用して、完全なパケット・ペイロードとメタデータに対する継続的な相関を可能にし、フローとパケット・レベルでのアラームとレスポンスに対するかつてない制御を提供します。DPAルールにより、SOCはこれまで手作業によるパケット分析によってのみ可能であった脅威検知を自動化することができます。
ファイアウォール・データ、ネットワーク・モニタリング、ユーザー・アクティビティ、自動検知を連携させることで、Exabeamはセキュリティ・チームにアラートを超えた実用的なインテリジェンスを提供し、より迅速で正確な脅威の検知、調査、対応（TDIR）を実現します。
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