【博文推荐】云计算安全解决方案白皮书(三)

安全 云安全
云计算架构的显著特点是数据和业务的集中处理,加上VM的动态迁移,各个的业务VM就混在一起,要将这些VM之间完全隔离是十分困难的。业务VM之间是需要互通的,如虚拟桌面需要与服务器连通,网站服务器要与数据库服务器通信,中间件服务器要提供服务支持等等。
本博文出自51CTO博客之星Jack zhai的博客,有任何问题请进入博主页面互动讨论!

博文地址:http://maomaostyle.blog.51cto.com/2220531/1654994

三、云计算安全解决方案的设计思路

云计算架构的显著特点是数据和业务的集中处理,加上VM的动态迁移,各个的业务VM就混在一起,要将这些VM之间完全隔离是十分困难的。业务VM之间是需要互通的,如虚拟桌面需要与服务器连通,网站服务器要与数据库服务器通信,中间件服务器要提供服务支持等等。虽然可以通过虚拟交换机上的访问控制,让VM之间逻辑隔离开来,互通时到外边的三层网关上做流量过滤,但这会成倍地增加循环流量,让虚拟交换机不堪重负。

局部难以解决的问题,我们可以开拓眼界,把它放到更大的领域中,问题或许就变得简单了。因此,我们方案思路是先做安全的预处理,将重大的隔离问题放在整体网络安全规划中解决,先整体,再局部,将安全问题逐步分解。至于云的内部,能做到实时地动态监控,对VM之间的不安全流量报警,及时处理即可。

1、网络安全规划------云朵方案

虚拟化网络只是延展了网络边界,并没有改变网络的路由交换模式,传统的安全域规划同样是非常必要的。为了弥补在一个虚拟化池内部,做到两个信息系统之间强隔离的困难,我们在网络安全总体规划时,建议安全需求较大的两个信息系统就不要部署在一个虚拟化池中。比如等级保护二级系统与三级系统不要部署在一个虚拟化池中,可以部署在不同的虚拟化池里,每个虚拟化池都形成了一个“云朵”,这个设计思路就称为“云朵”方案。

 

云计算安全解决方案白皮书(三)

云朵方案的设计思想如下:

  • 分别按照安全需求建立不同的虚拟池,如二级的办公业务池、三级的核心业务池;每个虚拟池如同一个传统安全域,有自己的云朵管理平台;(也可以在一个虚拟化池内,设立不同的服务区,同一区内的业务VM不能迁移到其他区域里,这样就形成物理服务器的不同区域)
  • 建立统一的安全运维管理中心,通过与各个云朵管理平台的互通,了解云朵内部的运行状态;
  • 核心互联域与外网互联域与“3+1”安全域功能基本一致;
  • 用户接入域分为两个:一是传统的物理终端接入域,一是虚拟终端接入域。

采用云朵方案的设计思路,将安全问题分为两个方面:一是云朵之间的安全,因为域边界位置明确,采用传统边界安全设计思路即可;二是云朵内的安全,是我们接下来的设计的重点。此时云朵内的各个业务系统安全需求接近,可访问的用户群大多一样,相互之间的隔离需求相对较弱。实现安全监控与审计,就可以满足业务系统的安全需求了。

2、云朵内安全方案:两头加固,中间导流控制

一个云朵就是一个虚拟化资源池,就是一个独立的安全域,包括服务器资源池、存储资源池,也包括安全资源池,还包括作为支撑虚拟资源池连接的虚拟网络。对于用户来讲,可以看见的只是云朵的门户而已。

 

云计算安全解决方案白皮书(三)

#p#

云朵内的安全包括三部分:

  • 用户端与门户:门户是访问云朵的大门,用户端是访问的起点。用户端到门户可以通过多种网络路径,专网、互联网、移动网络等。其最大的特点,就是终端与访问网络的安全状态是不可控的。但在用户端与门户,可以做一些“门槛式”的安全加固措施,为云朵内的安全提供一些“初级攻击者的流量清洗与未授权行为的阻断”。
  • 用户端:专用的办公电脑可以安装指定的安全措施,如终端安全管理,强制终端的环境是安全可控的。但个人电脑、手机等智能终端,严格限制用户安装软件的方法就不太现实了,采用“容器”式终端软件运行模式,或者是虚拟终端模式,能够让用户访问服务时,尽量少地受终端上其他不安全软件的影响;
  • 云朵的门户:作为进入云计算服务的大门,流量很大,不适合做细粒度的安全措施,但部署网络层的控制与流量清洗是可以的:
  • 身份鉴别与授权管理:确保访问者有合法的授权;
  • Anti_DDOS:清洗以阻断带宽为目的DDOS攻击流量,保证门户的畅通;
  • 恶意代码检测:针对文件型的恶意代码进行APT检测,一般采用并联方法,不影响业务性能;对于已知的,采用特征检测方法,对于未知的,采用“沙箱”技术,释放文件,通过行为判断是否为恶意代码,可以检测未知的木马、病毒、蠕虫等(建立已经检测文件的特征库,减少在线检测的数量)。发现恶意代码,立即报警,通知安全管理中心,针对具体的访问连接进行进一步处理。
  • 虚拟机:业务系统“看到”的是服务器,就是VM,由于系统升级兼容等问题,OS与DB的很多漏洞无法及时打补丁,所以针对性的安全加固是必须的:
  • 安全基线增强:VM服务于特定的应用,对于不需要的服务端口、不需要的账户、不需要的第三方软件等应该关闭,对于不能修改的系统文件应该安全保护;
  • 反控制加固:服务器安全底线是不做“肉鸡”,因此,建立进程的黑白红策略,禁止账户权限随意更改,禁止木马进程启动,保护注册表,保护系统文件不被替换等策略,都是必须的;若每个VM都做到这样的“自律”,入侵者即使有幸入侵到你的云内部,也会寸步难行,无所建树的;
  • 敏感信息防护:入侵者多以获取系统管理员权限为攻击目标,我们建立强制性访问控制策略(系统权限与敏感信息访问权限分开管理),把系统管理员的敏感信息访问权限降低,这样即使入侵者获得管理员权限,仍然不能看到敏感信息的目录或文件。等保三级的信息系统就需要支持强制性访问控制的安全加固。
  • 网络区域:云朵内的网络不仅有物理网络,而且有虚拟网络。如何让每个用户的访问流量先流经相应的安全措施,再进入VM?再明确一点,就是让用户流量不再按照原来的IP方式路由转发,而是按照我们定义的安全策略重新安全路径。这就是我们云朵内安全解决方案的核心支持平台:云导流(流引导与控制)

总结起来:云朵内部的安全是两头加固,中间导流的模式。门户的加固提高了入侵者的攻击门槛,服务器的安全加固提高了入侵者攻击的技术难度,中间网络层通过流量引导,将传统的安全措施部署进来,进一步提高访问控制、安全检测、行为审计的能力。

3、流引导与控制------先定义流

顾名思义,流引导是以流为控制的核心,流是什么?流就是跟某个信息系统相关的所有网络流量。因为业务系统提供服务都是通过网络进行的,所以可以说服务器网卡上的所有流量就是我们需要控制的流。其内容无非一下几个方面:

  • 用户访问业务服务器的流量;
  • 服务器与其他数据库、中间件服务器通信的流量;
  • 系统与其他系统数据共享的流量,如数据交换、数据备份等;
  • 业务系统运维管理的流量
  • 服务器系统运维管理的流量;
  • 日志输出的流量;
  • 系统维持各种网络协议、系统管理的通信流量。

流在网络里分为外部用户通过门户进入的“南北流量”,有虚拟机之间的“东西流量”;由于VM的迁移,流量在那个交换机上是不确定的,可以说,在网络层上看,流是交织在一起的。我们希望通过流量的引导,让每个业务系统还原出逻辑的网络拓扑,可以部署了安全措施的网络拓扑。

 

用流的概念让每个信息系统从“复杂”的网络里脱离出来,每个信息系统的流是分离的,安全管理人员看到的是一个逻辑网络层,展示的是每个信息系统的逻辑网络拓扑图。有了这个逻辑网络层,我们就可以按照业务系统自身的安全需求定义其安全属性。

 

云计算安全解决方案白皮书(三)

定义了流,如何引导流呢?

TCP/IP协议规定了数据包是按目的IP进行路由转发的,每个网络设备(交换机、路由器等)都有自己的路由表,保证数据包从自己设备转发出去时是正确的下一跳。这就好比练车场上,本来车是可以随便走的,但画上行道线,车就要按照定义好的行车线,先过红绿灯,再到立交桥…因此,流的引导与控制就是对数据包重新路由的一个过程。这样我们可以让安全措施不再跟着VM去迁移,可以固定在某给位置,而是让信息流绕个弯,流经相应的安全设备。
 

责任编辑:Ophira 来源: 51CTO
相关推荐

2015-05-29 09:27:21

2015-05-29 09:12:06

2015-06-01 09:53:34

2018-10-16 17:23:10

云数据

2018-10-15 23:22:41

互联网

2017-04-01 14:53:50

华为

2017-04-06 15:07:30

互联网华为

2018-10-15 14:57:14

华为

2021-07-20 10:09:07

网络安全数据技术

2010-06-08 09:17:07

2011-08-02 15:19:28

2020-07-21 10:51:08

阿里云云原生

2013-03-19 14:26:00

2016-12-26 14:56:33

戴尔

2010-07-27 17:59:36

CATechnologie云计算

2010-07-27 18:17:39

开源虚拟化云计算

2017-12-17 16:11:20

数字政务云计算大数据
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号