私有云安全尴尬的发展现状

  • 来源:比特网
  •  2014-12-11
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一般来说,从现有的IT管理体系过渡到私有云平台,大致需要几个步骤:数据大集中、业务系统整合、IT资源的虚拟化、管理平台云化、云服务提供。 (很多人认为私有云就是信息中心的建设,其实信息中心的虚拟化改造一般是最后两个阶段合并为信息中心的统一运维管理平台,而不一定会提供云服务,因此,不 能称为严格意义上的私有云。)这个过程中,资源虚拟化是关键,因为只有资源都虚拟化管理,才可以谈得上动态的调配,才能够提供弹性服务支撑能力。哪些资源 可以且需要虚拟化管理?计算资源,包括CPU与内容,以及存储资源、网络资源。我们注意到,一般都没有涉及到安全资源。这不奇怪,因为虚拟化平台厂家都是 先以业务服务实现为主,安全问题大多是放在后边考虑的。

这就给CIO们出了一个难题:私有云为企业各个业务部门提供统一服务,不仅仅包括计算资源、存储资源、网络资源,还应该包括安全资源,如身份认证、 病毒查杀、入侵检测、行为审计等,只分配了计算资源与存储资源的系统,对用户来讲,无异于“裸奔”。私有云与公用云不同,公用云的业务单一,可以建立统一 的安全策略;而私有云不同业务系统的安全需求差异很大,在一个“云”内,为不同业务系统提供不同的安全策略,安全策略如何部署?部署在哪里?

云计算的安全问题一直是业界争论的热点,还有个专门的组织CSA(云安全联盟)制定了一些指导性意见,但落地都比较困难。总结起来,云计算的安全落地有两方面的难题:

第一,是云计算系统架构本身的问题。由于采用了虚拟化的资源管理,用户业务系统的服务器不再明确地运行在哪台服务器上,而是动态漂移的VM(虚拟 机),不同业务系统的用户都在一个“大杂院”内进进出出,各个业务系统之间没有了“边界”,如何保证那些不安分的用户偷窥其他系统的数据,只靠虚拟化操作 系统的管理,能够满足用户业务流之间的隔离吗?且不说虚拟机逃逸方面的研究,如“蓝色药丸”,传统的操作系统都是漏洞一堆,虚拟化操作系统的漏洞就会很少 吗?危害程度可是更大。

第二,是虚拟化操作系统厂商的问题。目前,能够提供虚拟化操作系统的厂商不是很多,如VMware、Microsoft、Citrix、Xen、 RedHat、方物等。先说市场份额最大的VMware,是一家与微软一样的私有代码厂商,只提供第三方的开发接口API。VMware提供系统底层的安 全接口,如VMSafe,但这个接口目前还没有对国内的安全厂商开放,也就是说,实现安全部署,只能采购国外的第三方安全厂商产品。其他的厂商,如Xen 是开源的,是没有接口问题,但需要用户自己的技术力量非常强才可以部署与维护。

一句话:云内的安全问题是严重的,最好的方法,就是安全设备可以如同存储设备一样,形成池化的资源池,在用户申请云服务器时,与计算资源、存储资源一起按需分配给用户。

但是,就目前安全厂商的现状,完全达到这个阶段还需要一段时间;为了应对过渡时期的私有云服务运行的安全,我们提出了过渡时期的安全解决方案——“云朵”方案。

“云朵”方案的设计思路

在没有办法确定多个不同业务系统在一个云中运行可以做到安全的隔离的情况下,根据不同业务系统的安全需求,把安全需求近似的、服务对象相似的业务系 统部署在一个云内,否则就部署在不同的云中,这样在企业中就形成了一个一个的云朵,如办公业务云、生产业务云、互联网服务云等,或者按照等级保护的级别, 分为一级系统云、二级系统云、三级系统云等。

“云朵”方案设计模型

企业核心网络是“物理”的,不同的业务服务云朵连接在核心网络上,每个云朵内部有自己的云朵管理中心,负责云朵内的计算、存储、安全资源管理; 企业用户分为虚拟终端(如运行虚拟桌面的“傻终端”)与真实终端(如PC等“富终端”),通过企业网络,可以登录不同的云朵;整个网络的用户采用统一的身 份认证,并建立云朵安全管理的中心平台,该平台通过各个云朵的管理中心接口,可以直接监控云朵内虚拟机的运行状态。

云朵方案的优点是明显的:一朵云内的业务系统安全需求是相近的、用户是相同的,安全隔离的需求大大降低了,这样就解决了不同业务系统在一个云内安全 隔离的安全难题,在云朵之间的网络是“物理”可见的,传统的安全边界思路完全适用;当然,不同云朵可以采用不同的虚拟化操作系统,减少对一个厂家的过度依 赖(桌面操作系统对微软的依赖是很多CIO头痛的难题);最后,若一朵云出现问题,也不会影响其他云朵内的业务系统。

云朵方案的缺点也是明显的:IT资源利用率提高有限,这与采用虚拟化技术的目标显然是违背的;人为地建设多个云朵,多个管理运营平台,管理复杂度明显是加大的。

但是,云朵方案可以解决目前虚拟化平台自身安全还不到位,业务需求推动云计算模式纷纷上马的矛盾。边走边学,“摸着石头过河”,总比因噎废食要好。

云朵方案把企业私有云的安全问题进行了分解:1、云朵间的安全;2、云朵内的安全。

云朵间的安全设计思路

不同的云朵,逻辑上如同传统安全方案设计中的“安全域”,具有明确的安全区域边界,因此,云朵间的安全完全可以按照传统的安全方案设计思路,部署思 路可以参考“花瓶模型”的三条基线一个平台,网络边界与安全域边界的安全防护基线;重要资源区域与核心汇聚的动态监控基线;用户与运维人员的信用管理基 线;日常运维与应急处理的安全管理平台,具体的技术与管理要求,可以参照等级保护的要求,这里就不赘述了。

云朵内实际上是一个云朵平台管理的系统范围内,也可以说是一个虚拟化操作系统的管理平台下的安全设计。从系统角度看,可以分为两个层面的安全设计:1、虚拟机内的安全;2、虚拟化平台上的安全。

虚拟机内的安全

就是用户申请到的虚拟机,从用户角度看起来与物理服务器是一样的,用户选定的操作系统与业务服务软件,因此,虚拟机内的安全就如同对一个主机系统进 行安全防护设计。由于虚拟机的管理比起物理机要简单的多,容易进行配置修改与补丁升级管理,开关机就是一个目录下的文件运行而已。

同时,虚拟机的计算资源是可动态申请的,不再存在传统主机内安全与业务争资源的矛盾,因为驻留主机内部的安全监控会降低业务运行的效率,很多业务管 理者拒绝安装其他驻留软件。当然,软件间的兼容问题依然是存在的,因此,在系统升级或安装安全软件前,一定要在其他的虚拟机上测试,保证不影响业务软件的 正常运转。


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