私有云安全的尷尬現(xiàn)狀

一般來說，從現(xiàn)有的IT管理體系過渡到私有云平臺，大致需要幾個步驟：數(shù)據(jù)大集中、業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合、IT資源的虛擬化、管理平臺云化、云服務(wù)提供。(很多人認(rèn)為私有云就是信息中心的建設(shè)，其實(shí)信息中心的虛擬化改造一般是最后兩個階段合并為信息中心的統(tǒng)一運(yùn)維管理平臺，而不一定會提供云服務(wù)，因此，不能稱為嚴(yán)格意義上的私有云。)這個過程中，資源虛擬化是關(guān)鍵，因為只有資源都虛擬化管理，才可以談得上動態(tài)的調(diào)配，才能夠提供彈性服務(wù)支撐能力。哪些資源可以且需要虛擬化管理?計算資源，包括CPU與內(nèi)容，以及存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源。我們注意到，一般都沒有涉及到安全資源。這不奇怪，因為虛擬化平臺廠家都是先以業(yè)務(wù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)為主，安全問題大多是放在后邊考慮的。

這就給CIO們出了一個難題：私有云為企業(yè)各個業(yè)務(wù)部門提供統(tǒng)一服務(wù)，不僅僅包括計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源，還應(yīng)該包括安全資源，如身份認(rèn)證、病毒查殺、入侵檢測、行為審計等，只分配了計算資源與存儲資源的系統(tǒng)，對用戶來講，無異于“裸奔”。私有云與公用云不同，公用云的業(yè)務(wù)單一，可以建立統(tǒng)一的安全策略;而私有云不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全需求差異很大，在一個“云”內(nèi)，為不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供不同的安全策略，安全策略如何部署?部署在哪里?

云計算的安全問題一直是業(yè)界爭論的熱點(diǎn)，還有個專門的組織CSA(云安全聯(lián)盟)制定了一些指導(dǎo)性意見，但落地都比較困難。總結(jié)起來，云計算的安全落地有兩方面的難題：

第一，是云計算系統(tǒng)架構(gòu)本身的問題。由于采用了虛擬化的資源管理，用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器不再明確地運(yùn)行在哪臺服務(wù)器上，而是動態(tài)漂移的VM(虛擬機(jī))，不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的用戶都在一個“大雜院”內(nèi)進(jìn)進(jìn)出出，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間沒有了“邊界”，如何保證那些不安分的用戶偷窺其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，只靠虛擬化操作系統(tǒng)的管理，能夠滿足用戶業(yè)務(wù)流之間的隔離嗎?且不說虛擬機(jī)逃逸方面的研究，如“藍(lán)色藥丸”，傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)都是漏洞一堆，虛擬化操作系統(tǒng)的漏洞就會很少嗎?危害程度可是更大。

第二，是虛擬化操作系統(tǒng)廠商的問題。目前，能夠提供虛擬化操作系統(tǒng)的廠商不是很多，如VMware、Microsoft、Citrix、Xen、RedHat、方物等。先說市場份額最大的VMware，是一家與微軟一樣的私有代碼廠商，只提供第三方的開發(fā)接口API。VMware提供系統(tǒng)底層的安全接口，如VMSafe，但這個接口目前還沒有對國內(nèi)的安全廠商開放，也就是說，實(shí)現(xiàn)安全部署，只能采購國外的第三方安全廠商產(chǎn)品。其他的廠商，如Xen是開源的，是沒有接口問題，但需要用戶自己的技術(shù)力量非常強(qiáng)才可以部署與維護(hù)。

一句話：云內(nèi)的安全問題是嚴(yán)重的，最好的方法，就是安全設(shè)備可以如同存儲設(shè)備一樣，形成池化的資源池，在用戶申請云服務(wù)器時，與計算資源、存儲資源一起按需分配給用戶。

但是，就目前安全廠商的現(xiàn)狀，完全達(dá)到這個階段還需要一段時間;為了應(yīng)對過渡時期的私有云服務(wù)運(yùn)行的安全，我們提出了過渡時期的安全解決方案——“云朵”方案。

“云朵”方案的設(shè)計思路

在沒有辦法確定多個不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)在一個云中運(yùn)行可以做到安全的隔離的情況下，根據(jù)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全需求，把安全需求近似的、服務(wù)對象相似的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署在一個云內(nèi)，否則就部署在不同的云中，這樣在企業(yè)中就形成了一個一個的云朵，如辦公業(yè)務(wù)云、生產(chǎn)業(yè)務(wù)云、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)云等，或者按照等級保護(hù)的級別，分為一級系統(tǒng)云、二級系統(tǒng)云、三級系統(tǒng)云等。

“云朵”方案設(shè)計模型

企業(yè)核心網(wǎng)絡(luò)是“物理”的，不同的業(yè)務(wù)服務(wù)云朵連接在核心網(wǎng)絡(luò)上，每個云朵內(nèi)部有自己的云朵管理中心，負(fù)責(zé)云朵內(nèi)的計算、存儲、安全資源管理;企業(yè)用戶分為虛擬終端(如運(yùn)行虛擬桌面的“傻終端”)與真實(shí)終端(如PC等“富終端”)，通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，可以登錄不同的云朵;整個網(wǎng)絡(luò)的用戶采用統(tǒng)一的身份認(rèn)證，并建立云朵安全管理的中心平臺，該平臺通過各個云朵的管理中心接口，可以直接監(jiān)控云朵內(nèi)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

云朵方案的優(yōu)點(diǎn)是明顯的：一朵云內(nèi)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全需求是相近的、用戶是相同的，安全隔離的需求大大降低了，這樣就解決了不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)在一個云內(nèi)安全隔離的安全難題，在云朵之間的網(wǎng)絡(luò)是“物理”可見的，傳統(tǒng)的安全邊界思路完全適用;當(dāng)然，不同云朵可以采用不同的虛擬化操作系統(tǒng)，減少對一個廠家的過度依賴(桌面操作系統(tǒng)對微軟的依賴是很多CIO頭痛的難題);最后，若一朵云出現(xiàn)問題，也不會影響其他云朵內(nèi)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

云朵方案的缺點(diǎn)也是明顯的：IT資源利用率提高有限，這與采用虛擬化技術(shù)的目標(biāo)顯然是違背的;人為地建設(shè)多個云朵，多個管理運(yùn)營平臺，管理復(fù)雜度明顯是加大的。

但是，云朵方案可以解決目前虛擬化平臺自身安全還不到位，業(yè)務(wù)需求推動云計算模式紛紛上馬的矛盾。邊走邊學(xué)，“摸著石頭過河”，總比因噎廢食要好。

云朵方案把企業(yè)私有云的安全問題進(jìn)行了分解：1、云朵間的安全;2、云朵內(nèi)的安全。

云朵間的安全設(shè)計思路

不同的云朵，邏輯上如同傳統(tǒng)安全方案設(shè)計中的“安全域”，具有明確的安全區(qū)域邊界，因此，云朵間的安全完全可以按照傳統(tǒng)的安全方案設(shè)計思路，部署思路可以參考“花瓶模型”的三條基線一個平臺，網(wǎng)絡(luò)邊界與安全域邊界的安全防護(hù)基線;重要資源區(qū)域與核心匯聚的動態(tài)監(jiān)控基線;用戶與運(yùn)維人員的信用管理基線;日常運(yùn)維與應(yīng)急處理的安全管理平臺，具體的技術(shù)與管理要求，可以參照等級保護(hù)的要求，這里就不贅述了。

云朵內(nèi)實(shí)際上是一個云朵平臺管理的系統(tǒng)范圍內(nèi)，也可以說是一個虛擬化操作系統(tǒng)的管理平臺下的安全設(shè)計。從系統(tǒng)角度看，可以分為兩個層面的安全設(shè)計：1、虛擬機(jī)內(nèi)的安全;2、虛擬化平臺上的安全。

虛擬機(jī)內(nèi)的安全

就是用戶申請到的虛擬機(jī)，從用戶角度看起來與物理服務(wù)器是一樣的，用戶選定的操作系統(tǒng)與業(yè)務(wù)服務(wù)軟件，因此，虛擬機(jī)內(nèi)的安全就如同對一個主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計。由于虛擬機(jī)的管理比起物理機(jī)要簡單的多，容易進(jìn)行配置修改與補(bǔ)丁升級管理，開關(guān)機(jī)就是一個目錄下的文件運(yùn)行而已。

同時，虛擬機(jī)的計算資源是可動態(tài)申請的，不再存在傳統(tǒng)主機(jī)內(nèi)安全與業(yè)務(wù)爭資源的矛盾，因為駐留主機(jī)內(nèi)部的安全監(jiān)控會降低業(yè)務(wù)運(yùn)行的效率，很多業(yè)務(wù)管理者拒絕安裝其他駐留軟件。當(dāng)然，軟件間的兼容問題依然是存在的，因此，在系統(tǒng)升級或安裝安全軟件前，一定要在其他的虛擬機(jī)上測試，保證不影響業(yè)務(wù)軟件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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