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基于云架構(gòu)的系統(tǒng)安全設(shè)計
為了更好的保障整體信息安全的需要，作為安全基礎(chǔ)設(shè)施，我們還要從數(shù)據(jù)保護、應(yīng)用安全以及用戶管理等多方入手，才能確�；谠萍軜�(gòu)的應(yīng)用建設(shè)真正達到安全、穩(wěn)定、智能。 小編下面為大家整理基于云架構(gòu)的系統(tǒng)安全設(shè)計的文章，歡迎閱讀參考!
1 安全框架簡介
本文認(rèn)為數(shù)據(jù)中心安全解決方案要從整體出發(fā)，作為安全基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)于整體信息安全的需要。分析信息安全的發(fā)展趨勢，可以看到安全合規(guī)、安全管理、應(yīng)用與數(shù)據(jù)安全、云計算安全、無邊界的網(wǎng)絡(luò)安全、安全產(chǎn)品與服務(wù)資質(zhì)是安全關(guān)注的重點，其中包含了安全服務(wù)、物理設(shè)施安全、應(yīng)用安全、主機安全、網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬化安全、數(shù)據(jù)保護、用戶管理、安全管理等九大安全子模塊。作為整體安全體系架構(gòu)的每一個安全子模塊是各種工具、系統(tǒng)及設(shè)備的集合，在技術(shù)層面提供安全控制。
2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計主要就是安全域劃分，采用合理的安全域劃分，將數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)功能分別劃分到各自安全區(qū)域內(nèi)。安全域是邏輯上的區(qū)域，同一個安全域內(nèi)的資產(chǎn)具有一樣或類似的安全屬性，如自身的安全級別、來自外部的安全威脅、安全弱點及安全風(fēng)險等，同一安全域內(nèi)的系統(tǒng)相互信任。
2.1 劃分安全區(qū)域
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)功能分區(qū)可劃分為公共區(qū)、過渡區(qū)、受限區(qū)和核心區(qū)四個安全區(qū)域。
公共區(qū)是指公有網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心直接連接的區(qū)域，其安全實體包括自身所擁有的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備。該區(qū)域?qū)⒉辉诰W(wǎng)絡(luò)直接控制范圍內(nèi)的實體和區(qū)域進行連接，包括來自互聯(lián)網(wǎng)的用戶及線路資源。此區(qū)域安全風(fēng)險等級高，屬于非安全區(qū)域，需要進行嚴(yán)格的數(shù)據(jù)流控制。
過渡區(qū)用于分割公共區(qū)與受限區(qū)及核心區(qū)的直接聯(lián)系，在邏輯上位于它們的中間地帶。設(shè)置過渡區(qū)是為了保護受限區(qū)及核心區(qū)的信息，使之不被外部掌握，避免直接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流在這兩個分隔的區(qū)域間通過。所有能被非信任來源直接訪問并提供服務(wù)的系統(tǒng)和設(shè)備構(gòu)成了它安全實體，是易受攻擊的半信任區(qū)，機密數(shù)據(jù)應(yīng)盡量不放置于此。
受限區(qū)是被信任區(qū)域，其在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的安全級別較高，僅次于核心區(qū)，安全實體由業(yè)務(wù)終端、辦公終端等內(nèi)部終端構(gòu)成，非核心的OA辦公應(yīng)用、開發(fā)測試服務(wù)器區(qū)域也可以定義為受限區(qū)。數(shù)據(jù)流一般不允許從公共區(qū)到受限區(qū)直接通過，需使用代理服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)進行中轉(zhuǎn)，否則，必須進行嚴(yán)格的安全控制。
核心區(qū)是安全級別最高的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，包含了重要的應(yīng)用服務(wù)器，提供關(guān)鍵的業(yè)務(wù)應(yīng)用;也包含核心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，保存有機密數(shù)據(jù);還包含管理控制臺和管理服務(wù)器，具有管理所有系統(tǒng)的權(quán)限和功能。因此核心區(qū)應(yīng)該受到最全面的安全技術(shù)手段的保護，同時對其內(nèi)部系統(tǒng)和設(shè)備的訪問及操作都需要通過嚴(yán)格的安全管理流程。
2.2 劃分安全子域
每個安全域類別內(nèi)部可定義安全子域。
公共區(qū)為Internet安全域，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)Internet接入?yún)^(qū)內(nèi)與Internet連接的接入設(shè)備歸屬該安全域。區(qū)為Internet DMZ安全域，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中所定義的Internet接入?yún)^(qū)內(nèi)的DMZ區(qū)(部署外部服務(wù)器)歸屬該安全域。受限區(qū)內(nèi)包含遠程接入?yún)^(qū)，辦公網(wǎng)接入?yún)^(qū)和開發(fā)測試區(qū)三個受限區(qū)安全子域：(1)遠程接入?yún)^(qū)包含生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心與合作單位、分支機構(gòu)和災(zāi)備數(shù)據(jù)中心相連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;(2)辦公網(wǎng)接入?yún)^(qū)包含生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心與辦公網(wǎng)相連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;(3)開發(fā)測試區(qū)包含數(shù)據(jù)中心中所提供的用于開發(fā)測試目的的各類設(shè)備，該區(qū)域可定義多個受限區(qū)安全域?qū)嵗�，以隔離開發(fā)、測試、或支撐多個并行進行的開發(fā)測試工作。
核心區(qū)包含OA區(qū)、一般業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)、運行管理區(qū)和高安全業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)三個安全子域，其中高安全業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)、運行管理區(qū)在安全防護級別上應(yīng)高于一般業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)和OA區(qū)。(1)OA辦公應(yīng)用區(qū)包含支撐各類OA應(yīng)用的服務(wù)器和其他設(shè)備，對于有較高安全要求的OA類應(yīng)用也可以劃入到高安全業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū);(2)一般業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)包含非關(guān)鍵的業(yè)務(wù)應(yīng)用，可以按照需求定義多個安全域?qū)嵗�，以實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的隔離;(3)運行管理區(qū)內(nèi)包含數(shù)據(jù)中心運行管理系統(tǒng)的各類設(shè)備，包含網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)管理、安全管理，可以按照需求定義多個安全域?qū)嵗�，隔離上述不同管理目的的系統(tǒng)應(yīng)用。(4)高安全業(yè)務(wù)生產(chǎn)區(qū)包含安全要求最高的核心業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)等資產(chǎn)，可以按照需求定義多個安全域?qū)嵗黝惒煌母甙踩珮I(yè)務(wù)。
安全域劃分后，安全域間的信息流控制遵循如下原則：(1)由邊界控制組件控制所有跨域經(jīng)過的數(shù)據(jù)流;(2)在邊界控制組件中，缺省情況下，除了明確被允許的流量，所有的流量都將被阻止;(3)邊界控制組件的故障將不會導(dǎo)致跨越安全域的非授權(quán)訪問;(4)嚴(yán)格控制和監(jiān)管外部流量，每個連接必須被授權(quán)和審計。
2 虛擬化安全設(shè)計
2.1 虛擬化安全威脅
用戶在利用虛擬化技術(shù)帶來好處的同時，也帶來新的安全風(fēng)險。首先是虛擬層能否真正把虛擬機和主機、虛擬機和虛擬機之間安全地隔離開來，這一點正是保障虛擬機安全性的根本。另預(yù)防云內(nèi)部虛擬機之間的惡意攻擊，傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)安全防護設(shè)備對虛擬化層防護已經(jīng)不能完全滿足要求。
數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)數(shù)據(jù)部署在虛擬化平臺，目前，針對虛擬化平臺的安全風(fēng)險主要包括以下幾個方面： 1)攻擊虛擬機Hypervisor;
2)虛擬機與虛擬機的攻擊和嗅探;
3)Hypervisor自身漏洞產(chǎn)生的威脅;
4)可以導(dǎo)致虛擬機無法提供正常服務(wù)，數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性被破壞;
5)病毒蠕蟲帶來的數(shù)據(jù)完整性和可用性損失，以及虛擬化網(wǎng)絡(luò)可用性損失;
6)系統(tǒng)自身存在安全缺陷，使攻擊、濫用、誤用等存在可能。
2.2 虛擬化安全設(shè)計
綜上，虛擬機安全設(shè)計應(yīng)該包括：
1)支持VLAN的網(wǎng)絡(luò)隔離，通過虛擬網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)虛擬交換功能。
2)支持安全組的網(wǎng)絡(luò)隔離：若干虛擬機的集合構(gòu)成虛擬機安全組，也是安全組自身網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)則的集合。同一安全組中的虛擬機無須部署在同一位置，可在多個物理位置分散部署。因此，虛擬機安全組的作用是在一個物理網(wǎng)絡(luò)中，劃分出相互隔離的邏輯虛擬局域網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。本功能允許最終用戶自行控制自己的虛擬機與自己的其他虛擬機，或與其他人員的虛擬機之間的互聯(lián)互通關(guān)系。虛擬機之間的互通限制是通過配置安全組組間互通規(guī)則來實現(xiàn)的。一個用戶可以創(chuàng)建多個安全組，但一個安全組僅屬于一個用戶所有。用戶在創(chuàng)建虛擬機時，可以制定該虛擬機所在的安全組。屬于同一個安全組的虛擬機，是默認(rèn)全部互聯(lián)互通的。屬于不同安全組的虛擬機，是默認(rèn)全部隔離的。安全組規(guī)則屬于單向的白名單規(guī)則。用戶可以設(shè)置允許自己的某個安全組內(nèi)的虛擬機接收來自其他安全組內(nèi)的虛擬機的請求，或來自某個IP地址段的請求。請求類型也是可以配置的，比如TCP，ICMP等等。安全組規(guī)則隨虛擬機啟動而自動生效，隨虛擬機的遷移在計算服務(wù)器間遷移。用戶只需要設(shè)定規(guī)則，無須關(guān)心虛擬機在哪里運行。
3)虛擬機防護：客戶在虛擬機中安裝的操作系統(tǒng)與實際物理系統(tǒng)同樣存在安全風(fēng)險，無法通過虛擬化來規(guī)避風(fēng)險。但是，針對某獨立虛擬機安全風(fēng)險的攻擊只會對該虛擬機自身造成危害，而不會它所在的虛擬化服務(wù)器。虛擬機病毒防護系統(tǒng)由端點保護服務(wù)器和虛擬化服務(wù)器上的端點保護客戶端構(gòu)成，端點保護服務(wù)器統(tǒng)一管控整個網(wǎng)絡(luò)的端點保護客戶端，包括主機防病毒、主機IPS、主機防火墻策略的設(shè)定和配置，日志的收集，病毒碼、掃描引擎等組件的更新。通過在每一個運行的虛擬機上部署防病毒客戶端，用于保護虛擬機的安全。
4)虛擬機系統(tǒng)模型加固：通過制定基本系統(tǒng)模型，并對模型進行必要的安全加固，不安裝其他未知應(yīng)用程序，供用戶創(chuàng)建虛擬機時使用，可以確保所有新建虛擬機都具有基本安全防護水平。其他特定應(yīng)用程序模型可以使用該模型進行創(chuàng)建，并在虛擬機中部署，確保隨時更新模型中的修補程序和安全工具。
5)虛擬機資源管理：利用云平臺的資源管理功能，虛擬化平臺可以準(zhǔn)確控制各虛擬主機的資源分配。當(dāng)某臺虛擬機受到攻擊時，不會影響同一臺物理主機上的其他虛擬機的正常運行。這一特點可用來防止拒絕服務(wù)攻擊，避免因此攻擊導(dǎo)致虛擬機資源的大量消耗，致使同一臺主機上的其他虛擬機無法正常運行。
6)虛擬機與物理主機間的通信管理：虛擬機通常把排除故障信息存入虛擬機日志，并在云平臺系統(tǒng)中保存。對虛擬機用戶和進程有意或無意的配置會導(dǎo)致其濫用日志記錄功能，將大量數(shù)據(jù)注入日志文件。經(jīng)過長時間運行，物理主機文件系統(tǒng)會被日志文件大量占用，致使主機系統(tǒng)無法正常運行，也就是通常所說的拒絕服務(wù)攻擊�？赏ㄟ^系統(tǒng)配置定期或當(dāng)日志文件占用空間較大時輪換或刪除日志文件加以解決。
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