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关键词:云环境;等级保护;安全部署
中图分类号:TP309
1 背景
云计算是当前信息技术领域的热门话题之一,是产业界、学术界、政府等各界均十分关注的焦点。它体现了“网络就是计算机”的思想,将大量计算资源、存储资源与软件资源链接在一起,形成巨大规模的共享虚拟IT资源池,为远程计算机用户提供“召之即来,挥之即去”且似乎“能力无限”的IT服务。同时,云计算发展面临许多关键性问题,安全问题的重要性呈现逐步上升趋势,已成为制约其发展的重要因素。
2003年,中办、国办转发国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》(中办发[2003327号),提出实行信息安全等级保护,建立国家信息安全保障体系的明确要求。在信息系统等级保护的建设工作中,主要包括一下几方面的内容:(1)进行自我定级和上级审批。(2)安全等级的评审。(3)备案。(4)信息系统的安全建设。(5)等级评测。(6)监督检查。
2 云计算环境下的等级保护要求
在国家等级保护技术要求中,对物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全及备份恢复提出要求。在传统安全方案针对各项安全要求已经有较成熟解决方案。在云环境下安全等级保防护方案,还属于比较前延新兴技术,其核心至少应覆盖以下几方面内容:
2.1 云服务安全目标的定义、度量及其测评方法规范。帮助云用户清晰地表达其安全需求,并量化其所属资产各安全属性指标。清晰而无二义的安全目标是解决服务安全质量争议的基础。
2.2 云安全服务功能及其符合性测试方法规范。该规范定义基础性的云安全服务,如云身份管理、云访问控制、云审计以及云密码服务等的主要功能与性能指标,便于使用者在选择时对比分析。
2.3 云服务安全等级划分及测评规范。该规范通过云服务的安全等级划分与评定,帮助用户全面了解服务的可信程度,更加准确地选择自己所需的服务。尤其是底层的云基础设施服务以及云基础软件服务,其安全等级评定的意义尤为突出。
3 云计算安全关键技术研究
解决云计算安全问题的当务之急是,针对威胁,建立综合性的云计算安全框架,并积极开展其中各个云安全的关键技术研究,涉及内容如下:(1)可问控制;(2)密文检索与处理;(3)数据存在与可使用性证明;(4)数据隐私保护;(5)虚拟安全技术;(6)云资源访问控制;(7)可信云计算
4 云计算面临的主要安全问题
4.1 虚拟化安全问题。由于虚拟化软件层是保证客户的虚拟机在多租户环境下相互隔离的重要层次,可以使客户在一台计算机上安全地同时运行多个操作系统,所以严格限制任何未经授权的用户访问面临着安全的问题。
4.2 数据集中后的安全问题。用户的数据存储、处理、网络传输等都与云计算系统有关。如果发生关键或隐私信息丢失、窃取,对用户来说无疑是致命的。如何保证云服务提供商内部的安全管理和访问控制机制符合客户的安全需求;如何实施有效的安全审计,对数据操作进行安全监控;如何避免云计算环境中多用户共存带来的潜在风险都成为云计算环境所面临的安全挑战。
4.3 云平台可用性问题。用户的数据和业务应用处于云计算系统中,其业务流程将依赖于云计算服务提供商所提供的服务,这对服务商的云平台服务连续性、SLA和IT流程、安全策略、事件处理和分析等提出了挑战。另外,当发生系统故障时,如何保证用户数据的快速恢复也成为一个重要问题。
4.4 云平台遭受攻击的问题。云计算平台由于其用户、信息资源的高度集中,容易成为黑客攻击的目标,由于拒绝服务攻击造成的后果和破坏性将会明显超过传统的企业网应用环境。
4.5 法律风险。云计算应用地域性弱、信息流动性大,信息服务或用户数据可能分布在不同地区甚至不同国家,在政府信息安全监管等方面可能存在法律差异与纠纷;同时由于虚拟化等技术引起的用户间物理界限模糊而可能导致的司法取证问题也不容忽视。
5 虚拟服务器的安全防护
5.1 云系统防火墙。在云系统数据中心环境中需要部署很多应用系统,各个云及应用系统之间的安全防护和访问控制带来了很多新的安全威胁与挑战:传统硬件安全设备只能部署于物理边界,无法对同一物理计算机上的虚拟机之间的通信进行细粒度访问控制。
因此,云系统防火墙应增强虚拟环境内部虚拟机流量的可视性和可控性,可以随时随地为用户提供虚拟环境内部的全方位网络安全防护。云系统防火墙应采用统一安全云控制引擎、基于应用的内容识别控制及主动云防御技术,实现了多种安全功能独立安全策略的统一配置,可以方便用户构建可管理的等级化安全体系,从而实现面向业务的安全保障。可用于针对主机及应用的安全访问控制。跟传统物理防火墙相比具有不受环境空间的限制,各云端节点采用同构可互换等架构措施,源服务器隐藏在云防火墙后面,云防火墙应支持用户服务器在任意位置。同时云防火墙具有带宽聚合优化能力。云防火墙网络拓扑示意图如下:
5.2 云系统威胁与智能分析系统。传统入侵检测系统(IDS)是利用交换机端口镜像技术,在需要被监测服务器所在交换部署引擎入侵检测引擎,对攻击服务器数据包进行分析和提供告警事件。云系统威胁检测与智能分析系统(简称TDS),除具备原有IDS全部软件功能和技术特点外,TDS由在云环境下,应增加检测能力,特征检测、精确检测算法以及基于基线的异常检测为一体,使其可以检测到云系统环境更为复杂的攻击;TDS还应具备以前产品所不具备的智能分析能力,通过对事件的智能分析,帮助使用者找到真正具有威胁能力的事件,大大降低用户的运维工作量,使威胁处理成为可能。同时,提供了对网络和重要信息系统的威胁态势分析,帮助决策者实现针对当前威胁态势的安全建设决策。
5.3 云系统漏洞扫描。传统漏洞扫描系统发现是操作系统、网络设备、安全设备、中间件、数据库存在安全漏洞,对云系统平台和云设备常规漏洞的自动发现还处于空白。云系统漏洞扫描需要支持云安全配置或虚拟机漏洞检测,同时云系统漏洞扫描产品继承现有传统环境下的漏洞库,可实现虚机上承载操作系统、应用漏洞扫描。云系统漏洞扫描的体系架构如下图所示:
5.4 云系统审计。云系统审计系统主要由数据中心和审计引擎两部分组成。数据中心对外提供管理接口,主要负责对审计系统进行管理,配置审计策略,存储审计日志供用户查询和分析。云审计引擎的工作基础为审计策略,设备内置捕包、解析、响应模块,捕包模块负责对网络数据包进行捕获和重组,并根据预置的审计范围进行初步过滤,为后续解析做好准备;解析模块利用状态审计、协议解析等技术,对网络数据包进行分类过滤和解析,然后依据审计规则对重要事件和会话进行审计,同时也会审计数据包是否携带关键攻击特征。审计事件、会话和攻击均会提交至响应模块,响应模块负责根据审计策略对此进行响应,包括将审计日志上传至数据中心进行存储、发送事件到实时告警界面进行告警、对关键威胁操作进行阻断,也能通过邮件、Syslog、SNMP信息的方式将审计日志发送给其他外部系统。
5.5 云系统防病毒系统。云系统防病毒系统应支持在云系统环境下对各种主流操作系统内的病毒以及木马等进行查杀,从而保障云系统环境下的各虚拟应用主机的安全性和稳定性。云系统防病毒系统支持以虚拟机的形式部署,可工作于云系统平台内部,实现云系统平台下的防病毒功能,通过云管控系统实现自动部署。使用全网智能管理功能,网络管理员可以快速制定每台云系统主机的主动防御规则,部署针对性的防挂马网站、防木马策略,从而在最大程度上阻止木马病毒、挂马网站的侵袭。
6 结束语
尽管基于云计算环境的安全建设模型和思路还需要继续实践和探索,但是将安全内嵌到云计算中心的虚拟基础网络架构中,并通过安全服务的方式进行交互,不仅可以增强云计算中心的安全防护能力和安全服务的可视交付,还可以根据风险预警进行实时的策略控制。这将使得云计算的服务交付更加安全可靠,从而实现对传统IT应用模式的转变。
云计算环境等保安全整体解决方案,是依托自身对于传统安全防护的优势,结合云环境的安全特点,有针对性执行相应的防护,其整体解决方案的重点是以安全管控为核心,以虚拟环境状态监控以及云计算环境下维护管理的合规控制为主要的管理目标,实现集中监控和管理;对于具体安全防护手段,提供云系统漏洞扫描,提高云环境的整体安全健壮性,实现自身安全性的提升;同时支持在虚机环境上部署审计产品,加强虚拟流量的协议分析,明晰虚拟环境流量传输状况和具体的操作协议内容,对虚拟环境内部的流量进行可视化呈现。通过上述解决方案提高云计算环境安全性,确保业务的正常运行。
参考文献:
[1]《信息系统安全等级保护基本要求 GB/T 22239―2008》.
[2]《公共基础设施 PKI系统安全等级保护技术要求 GB/T 21053―2007》.
[3]《云计算安全关键技术分析》.张云勇等主编.
[1]朱源.云计算安全浅析[J].电信科学,2011,26.
关键词:教育数据中心;安全运维;技术体系
中图分类号:TP393 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2016)19-0005-06
一、省级数据中心的整体架构
近年来,福建省教育管理信息中心从更高层次上将过去以单位建设和运营的传统信息系统整合成以省级为单位的数据中心,形成资源共享、互联互通、服务整合的有机整体,省级数据中心实现虚拟化和动态管理,为本省提供教育管理信息系统运行的云服务平台,承载和满足国家教育管理公共服务平台在省级教育行政部门的部署和运行,集成和支撑省本级各类教育基础数据库和各类教育管理信息系统,服务于所辖区域内教育行政部门和学校的信息化管理业务应用。
整体设计架构如图1所示。
随着教育管理信息系统的建成,各级各类教育部门对信息系统的依赖程度将会越来越高,逐步形成覆盖各级各类教育的学生、教师和学校及资产等方面的海量信息,这对维持教育管理信息系统安全稳定运行,保障教育管理信息安全提出了更高的要求
二、省级数据中心安全防护的变化
利用云计算技术,省级数据中心实现了计算资源、网络资源、存储资源的虚拟化和服务化,同时数据中心的安全威胁和防护要求也产生了新的变化。云计算带来的一个最明显的变化就是计算网络的边界发生了改变,诸多的业务系统运行在数据中心云服务平台上,保障数据中心的业务连续性和进行灾难恢复将是一个巨大的挑战,任何一个机械故障、人为错误、黑客攻击、病毒木马如果得不到有效的控制,就很有可能造成整个数据中心的崩溃。
1.安全防护对象扩大
安全风险并没有因为虚拟化而消失或规避。尽管单台物理服务器可以划分成多台虚拟机使用,但是每台虚拟机上承载的业务和服务和传统单台服务器承载的基本相同,同样虚拟机面临的安全问题跟单台物理机也是基本相同的,如对业务系统的访问安全、不同业务系统之间的安全隔离、操作系统和应用程序的漏洞攻击等。
数据中心需要防护的对象范围也扩大了。安全防护需要考虑以HyPevsor和vcenter为代表的特殊虚拟化软件,由于 vcenter等本身所处的特殊位置和在整个系统中的重要性,如果漏洞没能及时修复,这必定会给虚拟化平台带来一定的安全风险,一旦攻击者获得虚拟化平台的管理权限,将可以随意访问任意一台虚拟机,服务器的业务数据也就没有任何安全性可言了。
2.威胁扩散速度快
在虚拟化环境中,同一台物理服务器上的不同虚拟机之间的通讯是基于服务器内部的虚拟交换网络解决,相邻虚拟机之间的流量交换不通过外部的网络交换机,此时外部的网络安全工具也都无法监测到物理服务器内部的流量。其中任何一台虚拟机存在安全漏洞被攻击控制后,攻击者可通过这台虚拟机入侵同一台服务器上的其他虚拟机。
虚拟机可以根据实际需求在不同物理机之间进行动态迁移,这可能会让一些重要的虚拟机迁移到不安全的物理机上,或者一些测试用的虚拟机与重要的虚拟机迁移到同一虚拟局域网,从而带来安全风险。
3.病毒扫描风暴
完成服务器虚拟化之后,为了保护虚拟服务器的安全运行,要在每一台虚拟机上安装防病毒等安全软件,每台虚拟机因此要消耗相同的CPU、内存等硬件资源,常规防病毒扫描和病毒码更新等也需要占用大量资源,这样随着虚拟机数量的增加,后端存储的负荷随之变大从而影响到系统的运行速度。
虚拟机的初衷是绿色环保,低碳节能,没有业务运行的时候可以关闭虚机,业务恢复时开启虚机,但关闭期间病毒代码是无法更新的,如果多台虚拟机同时开机更新防病毒软件的病毒码,这时网络带宽也有较大影响。如果所有虚拟机上的防病毒软件设置定期扫描或更新,将会引起“防病毒风暴”,影响服务器应用程序的正常运行。
三、省级数据中心安全运维技术体系构建
依据国家等级保护的有关标准和规范,以省级教育数据中心基础环境的安全防护需求为出发点,根据云计算虚拟化的特点和风险状况,同时参考传统“进不来,拿不走,看不到,改不了,走不脱”的防御要求,分别从事前监控、事中防护和事后审计三个角度进行考虑,采用分区分域、重点保护的原则,对数据中心网络和业务应用系统进行分区分域防控,对承载的国家教育管理公共服务平台、本级应用系统和重点区域进行重点的安全保障,根据业务应用系统面临的实际安全威胁,采用适当的安全保障措施,建立覆盖物理、网络、主机、存储、数据库、应用的整体信息安全防护技术支撑环境,提升数据中心的抗攻击能力,维持国家教育管理信息系统稳定运行,保障教育管理信息安全。
1.物理层
(1)机房安全
机房是数据中心重要的基础设施,服务器设备、网络设备和存储设备等是数据中心机房的核心设备。这些设备运行所需要的环境因素,如供电系统、空调系统、消防系统、机房与监控系统是数据中心机房重要的物理基础设施。福建省级教育数据中心前身是省教育厅信息中心机房,由服务器机房、网络机房、控制室、配电机房四部分组成,现有数据中心使用面积达115平方米,安装了机房智能、供配电、通风,环境监测、防雷接地、门禁等子系统,满足机房建设的相关标准和要求,符合信息安全等级保护三级的合规要求。
(2)资产管理
数据中心管理关键在于立足全局,明了拥有的资源,知晓设备放置在哪里,它们是如何连接到一起的。准确的资产数据是数据中心日常运维的基础之一,随着数据中心的设备数据增加,资产信息的准确性显得更加重要。对已有的虚拟机、物理设备和应用系统进行标记,例如业务IP、管理地址、外网映射、对外开放端口、VPN情况、资源情况、域名、相应特殊策略及对系统的简短描述。
2.网络层
(1)安全区域的划分
为保障数据中心整体结构安全,将安全区域划分作为安全运维技术体系设计的首要任务。数据中心的网络构成非常庞大,支撑的应用系统也非常复杂,因此采用基于安全域的办法是非常有效的,结合数据中心的基础环境及业务系统的实际情况和特点,以安全保障合理有效为原则,将信息系统网络划分为多个相对独立的安全区域,根据各个安全区域的功能和特点选择不同的防护措施。
省级教育数据中心既承载着国家教育管理信息系统,又为自建应用系统提供运营支撑。根据安全等级保护要求完成安全区域划分,分别设置外网接入区、骨干网络区、前置服务区、应用服务区、数据库区及运维区等,同时在应用服务区里根据应用对象划分了教育部系统区、厅主要应用区、其他应用区,结合各个安全区域的业务特点设计保护措施和安全策略,这大大提升了安全防护的有效性,也体现出重点区域重点防范的建设原则。
(2)外网接入区
主要实现网络出口及出口的安全管理、带宽管理、负载均衡控制。根据外网接入区的特点分析和需求分析,对该区域进行边界的防护,以及对入侵事件的深度检测及防护,抗拒绝服务攻击以及流量分析构成完善的防护系统。
A.实现边界结构安全。数据中心有多条ISP链路,包括移动、联通、电信等。通过互联网边界部署链路负载均衡设备避免因ISP链路故障带来的网络可用性风险和解决网络带宽不足带来的网络访问问题。根据业务的重要次序进行带宽分配优先,保证在网络发生拥堵的时候优先保护重要业务,保证网络各个部分的带宽满足业务高峰期需要。
B.实现边界访问控制。在互联网边界部署边界万兆防火墙,一方面满足数据中心万兆网络环境需求;另一方面满足互联网边界移动、电信、联通等线路接入以及对流经防火墙的数据包提供明确的拒绝或允许通过的能力、提供细粒度的访问控制,并满足网络层面抗攻击能力。防火墙详细记录了转发的访问数据包,便于管理人员进行分析。同时在防火墙配置会话监控策略,当会话处于非活跃一定时间或会话结束后,防火墙自动将会话丢弃,访问来源必须重新建立会话才能继续访问资源。
C.实现边界恶意代码防范。在互联网边界部署防病毒网关,采用透明接入方式,在最接近病毒发生源安全边界处进行集中防护,对夹杂在网络交换数据中的各类网络病毒进行过滤,对网络病毒、蠕虫、混合攻击、端口扫描等各种广义病毒进行全面的拦截。截断了病毒通过网络传播的途径,净化了网络流量,满足三级等级保护中实现边界恶意代码防范的要求。
D.实现边界安全审计。在互联网边界部署上网行为管理系统,满足为单位内部用户提供内网用户上网行为合规性检查,提供用户上网行为日志记录,不合规上网行为阻断等功能。
(3)骨干网络区
核心交换区连接数据中心内部各个功能分区,是整个运行网数据中心的核心,其功能是高速可靠地交换数据,需要具备高性能、高可靠。各个功能分区汇聚位置采用独立的汇聚交换机去实现。
A.实现边界访问控制。通过数据中心核心交换机配置防火墙板卡和IPS板卡,为数据中心的网络应用提供主动、实时的防护,监测网络异常流量,自动对各类攻击性的流量进行实时阻断,增强数据中心稳定性、可靠性、安全性。
B.数据中心万兆汇聚防火墙具备虚拟防火墙功能,通过将数据中心万兆汇聚防火墙虚拟成应用服务器区边界防火墙,为应用服务器区/数据库服务器区/运维管理区边界提供细粒度的访问控制能力,实现基于源/目的地址、通信协议、请求的服务等信息的访问控制,防止终端接入区用户非法访问应用服务器区的资源,并且利用防火墙的多个端口,将实现多个区域的有效隔离。
3.平台层
云安全技术多集中在虚拟化安全方面。虚拟化环境下计算、存储、网络结构、服务提供模式等的改变,带来了应用进程间的相互影响更加难以监测和跟踪,数据的隔离与访问控制管理更加复杂,传统的分区域防护界限模糊,对使用者身份、权限和行为的鉴别、控制与审计变得更为重要等一系列问题,对安全提出了更高的要求。
(1)防火墙
传统的网络安全设备无法查看虚拟机内的网络通信,因而无法检测或抑制源于同一主机上的虚拟机的攻击。针对服务器虚拟化面临的风险,通过部署与VMware虚拟化环境底层系统无缝集成的无安全防护系统,减少物理和虚拟服务器的攻击面。使用双向状态防火墙对服务器防火墙策略进行集中式管理,阻止拒绝服务攻击,实现针对虚拟交换机基于网口的访问控制和虚拟系统之间的区域逻辑隔离,构建虚拟化平台的基础架构多层次的综合防护。
以透明方式在VMware vSphere虚拟机上实施安全策略,按照最小授权访问的原则,细化访问控制策略,严格限制访问虚拟机宿主机和虚拟机的访问IP 地址、协议和端口号,保障虚拟机在动态环境中的安全。
(2)防恶意软件
为了确保虚拟化平台及虚拟机的安全运行,必须部署必要的安全工具,在虚拟机上安装网络杀毒软件和恶意代码查杀程序,防止虚拟机遭受病毒及恶意代码的侵袭,设置病毒和恶意代码查杀策略。及时更新病毒库和恶意代码库,保证病毒和恶意代码及时被清除。
无安全模式以一台物理机为管理单位,无需在每个虚拟机中部署安全防护程序,集中一台虚拟安全服务器中部署运行,随时在线升级和维护,分时扫描各应用服务器虚拟机,对虚拟环境的性能不会造成显著影响,从而避免了“防病毒风暴”等现象。
(3)补丁程序更新
虚拟化平台由于自身设计的缺陷,也存在安全隐患。要保证虚拟机的安全,必须及时为虚拟机进行漏洞修补和程序升级。即便如此,仍然存在安全隐患,原因在于虚拟机系统的补丁可能落后于更新,而且承载不同操作系统的虚拟机可能迟滞不同级别的补丁和更新。所以当其他虚拟机受到保护时,这些还没有更新补丁,容易受到安全威胁的机器就会影响其他虚拟机的安全。
4.系统层
安全测试与风险评估。在部署信息系统前,对承载应用系统的数据库、中间件进行安全配置,并在系统正式上线运行前进行安全测试与风险评估,对于发现的问题整改完成后再行上线,避免应用系统带病运行造成后期整改困难。
(1)部署漏洞扫描系统
如果说防火墙和网络监视系统是被动的防御手段,那么安全扫描就是一种主动的防范措施,能有效避免黑客攻击行为,做到防患于未然。采用最新的漏洞扫描与检测技术,包括快速主机存活扫描技术、操作系统识别技术、智能化端口服务识别技术、黑客模拟攻击技术、入侵风险评估技术等多种扫描技术的综合应用,快速、高效、准确地发现系统安全隐患并在短时间内修复漏洞,最大限度地降低系统安全风险,消除安全隐患。
(2)服务器加固系统
操作系统核心加固通过对操作系统原有系统管理员的无限权力进行分散,使其不再具有对系统自身安全构成威胁的能力,实现文件强制访问控制、注册表强制访问控制、进程强制访问控制、服务强制访问控制、三权分立的管理、管理员登录的强身份认证、文件完整性监测等功能,从而达到从根本上保障操作系统安全的目的。此外,内核加固模块稳定的工作于操作系统下,提升系统的安全等级,为用户构造一个更加安全的操作系统平台。
5.应用层
(1)应用服务区划分
应用服务区主要承载运行环境内的应用服务器,包括教育部应用的oracle、weblogic等中间件服务器等。核心区通过独立的防火墙设备接入应用服务区。
根据应用系统承载不同的应用,实现不同的功能,不同的管理模式,不同的应用系统划分为不同的保护等级,应用服务区分为教育部应用区(三级)、厅主要应用区(三级)、市县应用区(二级)。
(2)前置服务区
提供Web服务的服务器被放置在前置服务区,主要运行网站等互联网应用。在前置服务器区边界部署Web应用防火墙,能够满足为前置服务器区边界提供强制访问控制能力以及能够提供应用层针对网站攻击防护能力。事前,Web应用防火墙提供Web应用漏洞扫描功能,检测Web应用程序是否存在SQL注入、跨站脚本漏洞。事中,对黑客入侵行为、SQL注入/跨站脚本等各类Web应用攻击、DDoS攻击进行有效检测、阻断及防护。事后,针对当前的安全热点问题,网页篡改及网页挂马,提供诊断功能,降低安全风险,维护网站的公信度。从而更有效地对厅网站进行全面的保护,有效降低安全风险。通过部署Web应用防火墙弥补防火墙、IPS在应用层方面薄弱的防护能力。
6.数据层
(1)数据库安全审计
数据库服务区承载了运行环境下核心应用系统的核心数据库。目前共3套核心Oraclerac集群服务器。在数据库服务器区接入交换机旁路部署两台数据库审计系统,通过技术手段并结合管理制度,能够确保数据库服务器区的数据库系统的信息安全;能够及时发现非法用户以及黑客对数据库错误操作和非法操作,并进行及时阻断;能够对数据库查询和修改等操作进行记录,并能提供事后追溯;能够检测和分析数据库应用系统存在的BUG,并能提供相关报表信息;对所有数据库操作可实现字段级的细粒度审计,便于数据库管理。
(2)数据传输安全
保障业务数据在传输过程中的完整性与保密性。一方面,在外网接入区边界部署IPSECVPN实现在省级数据中心与教育部数据中心进行数据传输时,通过VPN技术措施进行传输加密,实现数据通信加密安全;另一方面,在前置服务器区部署SSLVPN实现在福建省教育厅数据中心服务器与外部出差、外部办公人员应用终端之间进行数据传输时,通过SSLVPN技术措施实现数据传输的加密,实现数据通信加密安全。
(3)数据容灾备份
备份是用户保护计算机中重要数据信息的最佳方式。通过Symantec Netbackup实现本地统一备份以及远程数据复制归档的功能,并且在本地配备重复数据删除功能,通过重删后的数据进行远程数据复制归档,从而降低数据的传输大小以及对传输带宽的要求。实现省级教育数据中心的各类结构化、非结构化数据的本地数据备份,制定备份策略,备份服务器将自动进行数据的增量备份与全备份操作;实现各类数据的异地归档备份数据级容灾,能够在数据中心生产数据以及其备份数据均产生问题时,通过容灾机房实现远程归档备份的数据还原操作;实现教育数据中心关键系统的独立部署以及本地数据备份,大大提高系统的数据安全性。
7.运维层
(1)安全运维管理平台
安全运维管理平台的主要监控对象包括各省级教育数据中心所辖硬件设备(网络设备、安全设备和服务器等)和应用系统,主要实现的功能包括:资产管理、性能监控、信息安全告警管理、信息安全事件审计、信息安全风险管理、工单管理、通告管理及多级联动等主要功能。
按照教育部安全运维管理平台统一配置规范、统一接口标准建设省级安全运维管理平台,一方面负责采集分析省级教育数据中心网络设备、安全设备、服务器、中间件的性能指标,实现省级数据中心基础环境的业务可用性集中监测与管理;另一方面收集汇总本级环境中的安全事件并进一步通过关联分析实现对部署在本级的国家教育管理信息系统的整体安全运行态势进行集中监控、分析与管理。最终省级安全运维管理平台通过IPSecVPN构建的数据加密传输通道上报业务可用性运行状态、重大信息安全风险、重要信息安全事件及信息安全审计分析报告等数据信息至中央级安全运维管理平台,实现对全国教育信安全事件的集中监测、上报与响应。
(2)应用安全监测与预警平台
应用安全监测与预警平台以应用系统为对象,对应用系统进行漏洞监测、实时挂马监测、关键字监测、可用性监测、事后篡改监测、安全告警与安全势态跟踪,实现对应用系统的可用性、脆弱性和内容安全性进行监测、预警。
统一部署的应用安全监测预警管理平台,实现对部署于数据中心的国家教育管理信息系统及自建系统进行应用安全监测与管理;并通过本平台上报国家教育管理信息系统的重大安全风险、重要安全事件及应用系统安全审计分析报告等数据信息。
(3)安全运维审计
在运维管理区部署运维审计系统,逻辑上将人与目标设备分离,建立“人-〉主账号(堡垒机用户账号)-〉授权―>从账号(目标设备账号)的模式;在这种模式下,基于唯一身份标识,通过集中管控安全策略的账号管理、授权管理和审计,建立针对维护人员的“主账号-〉登录―〉访问操作-〉退出”的全过程完整审计管理,实现对各种运维加密/非加密、图形操作协议的命令级审计。通过细粒度的安全管控策略,保证服务器、网络设备、数据库、安全设备等安全可靠运行,降低人为安全风险,避免安全损失。堡垒机不仅能记录操作痕迹,还能回放记录,追溯责任,定位问题,运维审计结果能以各种报表形式展现,满足不同人员的需求。
四、结束语
安全运维是确保信息系统正常运行的必要环节,也是信息系统生命周期中的一个长期工作。省级教育数据中心安全运维技术保障体系依托统一身份认证管理平台,通过分级和分域进行安全管理与保障,实现各个分域子网安全,实现基于安全域的安全互联、接入控制与边界安全防护,构建安全管理中心,提供安全管理、安全监控、安全审计、容灾备份、应急响应等安全服务手段,保证数据中心计算环境安全,保证承载的国家教育管理公共服务平台和本级各类教育管理信息系统的运行,最终形成“安全开放、等级保护、按需防御”的等级化安全保障体系,服务于所辖区域内教育行政部门和学校的信息化管理业务应用。
参考文献:
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