云来了,安全盒子怎么办?(二)

看点 作者:绿盟科技 2017-06-07 11:07:12

上文中为大家分析了关于云带来的安全挑战,本文中绿盟君将书接上文,展示现有的几种东西向防护方案。

什么是东西向流量

凡提到云防护,必然会听见“东西向防护”这个词。那么,什么是东西向流量?

下面这幅图,是传统IDC的流量走向:

可以看到,大部分业务流量,都是从外到内为主,安全防护设备,也集中在由外到内的防护路径上,我们称之为“南北向”防护。


IDC云化以后,服务器的规模,包括虚拟机的数量,都扩大了很多。横向的虚机密度大大增加,也因此衍生出租户和各种复杂的网络虚拟设备,如下图:

传统IDC的安全问题,主要集中在①这个位置。云化以后,流量问题复杂化了,衍生出②、③、④、⑤这几个新的情况,防护也因此而有所不同。

在云网络内部,租户之间是隔离的,互相访问要通过vpn或者隧道访问。租户内部可以划分不同的子网,子网之间,子网内部虚拟机之间,虚拟到外部,外部到虚拟机,都会产生访问流量,安全问题也由此而生。

东西向流量,主要是指租户内部虚拟机的访问所产生的流量。注意,东西向流量在这里是泛指租户相关的流量,并不仅仅是从外到内的流量。如果外部流量访问虚拟机,需要按照不同租户的策略来防护,此刻也称之为“东西向”。


现有东西向防护方案

凡是解决方案,出发点都是根据安全厂商自身情况优先考虑。同样的,对客户而言,“反厂商绑架”也是自然的诉求。

虚拟OS厂商的方案

虚拟OS厂商,指的是虚拟系统厂家。这类厂家因为掌握了虚拟操作系统,所以自然考虑从虚拟系统本身入手来构建安全方案。通用的示意图如下:


从上图可以看出,对内部流量的防护,利用了计算节点本身的计算能力进行,流量在出计算节点之前,就得到了有效的防护。

这种方式有他的优缺点。

优点是

在靠近虚拟机的位置进行防护,能够在最短路径上防护,同时流量不出计算节点,不会对云内部骨干网络,造成额外的流量负担。另外随着虚拟OS的部署,安全能力随之部署,在部署上也会比较便利。

缺点也很明显

◆ 首先是第三方安全厂商必须获取虚拟OS的防护API授权,才能引入自己的安全虚拟机,如vmware的nsx认证。

◆ 另外一个缺点是安全模块和安全虚机运行在计算节点,会占用计算资源。

◆ 最后一个缺点,是安全虚机厂商多样性也会有问题。不同厂家的安全虚机,要同时出现在同一个计算节点上,技术上会有很大的问题。


网络厂商的方案

这类厂商,以传统网络数通厂家为主。云化,不仅仅需要服务器虚拟化,也需要网络的虚拟化。流量可以在计算节点的驱动层捕获,也可以在网络层面捕获。我们知道,业务流量在哪里,安全问题就在哪里。因此对于网络安全盒子来说,在网络层面接入才是正道。

如上图所示,SDN网络,控制面和转发面分离,通过控制器来集中控制所有流量的转发。在SDN网络内部,可规划安全区。在安全区域,安全虚拟机或安全设备,可注册为服务节点。在SDN协议字段里,通常有服务字段。通过设置服务字段的值,即可控制任意的流通过指定的服务节点。


因为流量调度,通过网络进行了横向迁移,此刻可能大家会担心对网络带宽占用问题。对此问题,SDN网络内部增加了横向交换机的密度,所谓spine-leaf架构,通过增加横向带宽,来满足流量横向迁移的能力。

这种方式的优点很明显

通过设置服务节点,将流量通过网络调度的方式,进行服务编排,可以很方便的接入第三方厂商的传统盒子以及安全虚机。同时,因为通过网络控制器来进行流量牵引,可以自然兼容大部分hipervisor OS厂家——因为引流和虚拟OS没有关系。

缺点主要是增加了横向流量

会增加一部分网络建设的开销。另外在网络时延方面,不如内置在计算节点的方式。最后,采用这种方式,网络设备必须是支持服务编排的SDN网络,这对于采用传统网络方式的客户,增加了改造费用。


传统终端安全厂商的方案

传统终端安全厂商,优势在于有安全终端,劣势在于没有网络产品,也没有虚拟操作系统产品。那么,自然会从自身优势出发,在虚拟机操作系统内想办法来构建安全能力,如下图:

即:通过在虚拟机操作系统内,安装安全代理(通过虚拟机模板部署),以及在HiperVisor OS内安装安全模块,或称之为“无代理”方式,通过在HiperVisor系统底层以及虚拟机操作系统驱动层,捕获数据流以及文件内容,来实现安全防护。一般可实现杀毒、文件监控、网络防护等功能。

这种方式的优点在于

◆ 通过在虚拟机操作系统部署安全代理,避免了必须依赖虚拟OS以及SDN网络,而直接实现了流量捕获以及防护。

◆ 另外,也可以充分利用计算节点的计算能力,无需额外增加安全硬件资源的投入,也不会引起流量的横向调度。

缺点主要有三个

◆ 一个是在客户虚拟机上安装代理,会有信任问题。如果客户数据比较敏感,可能不愿意安装第三方的程序在自己的虚拟机内;

◆ 另外,如果要按照不同租户不同策略来进行防护,还是需要一个集中的管理中心和虚拟系统用户数据库进行对接,以便于识别租户以及下发相应的策略。

◆ 第三个缺点是防护能力的多样化会有问题,即:很难在这样高度集成的架构内,开放的引入各家厂商的安全能力。


网络安全厂商的方案

网络安全厂家,既没有SDN产品,也没有虚拟OS产品。在这种情况下,往往会选择一个中立的态度来构建云内的安全解决方案。


网络安全厂商,优势在于安全产品线很全,可以很快的将安全盒子,虚拟化为各种安全虚机,并池化。如下图:

通过在标准x86服务器上,安装各类虚拟机,并形成安全池集群;然后,根据租户的需求,构建虚拟的安全能力,如虚拟WAF,虚拟IPS,以对应虚拟资源的概念。这样做可以将以前安全盒子专属硬件才能提供的能力,灵活的虚拟化到通用硬件,客无须再采购专用硬件,可就地利用虚拟服务器来作为安全池的部署环境,甚至利用现有的虚拟资源池来部署安全虚机。


那么剩下的,就是通过各种方式,将流量往安全池牵引,以实现安全防护。具体的引流方式,需要结合用户网络环境来实现。比如通过SDN API引流,通过传统路由器进行策略路由方式引流,通过虚拟/传统交换机镜像口引流,以及在计算节点内安装引流代理,通过代理方式引流。如下图:

上图的微代理,可以看作一个特殊的虚拟交换机。如果VM2需要被防护,那么只需要拆除VM2和原有虚拟交换机的连接,并将VM2的虚拟网卡,连接到微代理,微代理用TRUNK的方式再连接到虚拟交换机上,这样便不会破坏原有VM2的VLAN拓扑。

这种方式的好处在于

通过池化安全能力,可以构建弹性、多样化且开放的安全池,方案本身符合云的特性。同时利用各种引流手段,能够灵活的实现安全防护。

缺点在于

引流方式会带来额外的带宽占用和延时。同时,需要对接不同的客户网络方案,对接成本较大。

总结

综上,可看出目前云环境下,缺乏统一的网络安全设备部署环境,目前局势还有点混乱。从另一个侧面,也看出虚拟化发展过程中,基础设施对于安全方面考虑的缺失。

 

未完待续……

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