加强数据中心虚拟化安全的10个步骤

2019-10-12 02:41 来源:未知

IT管理人们也认同补丁在虚拟化环境中的关键性,但是在虚拟机和物理服务器补丁之间实质的区别并非在于安全问题,而是量的问题。"我们需要紧记虚拟化服务器与物理服务器一样也需要补丁管理和日常维护"Catapult公司的罗斯表示。Transplace公司有三种虚拟化环境--两个在网络内部,一个在隔离区(DMZ)上--大约有150台虚拟机。"管理程序额外增加了层来用于补丁管理,不过无论物理机还是虚拟机上补丁都非常关键",罗斯表示。

6. 那这是否意味着黑客就有机可乘,发现虚拟操作系统的缺陷进而发动攻击呢。工业观察家们建议安全维护人员要时刻对虚拟化操作系统保持警惕,他们存在潜在导致漏洞和安全隐患的可能性,安全维护人员只靠人工补丁修护是不够的。

一 控制虚拟机的数量

2.虚拟机成倍增长,补丁更新负担加重

虚拟化管理程序并非是人们自己所想象的那种安全隐患。根据对微软公司销售旺盛的补丁Windows操作系统的了解,象VMware这样的虚拟化厂商也在致力于开发管理程序技术时控制安全漏洞的可能性。

如果使用VMware移动虚拟机的工具VMotion,会在SAN上分配一些分区存储资源。但还要细化存储资源的分配,就像在物理环境下那样。展望未来,N-portID虚拟化技术是一个选择,这项技术可以只为一个虚拟机分配存储资源。

有专家警告说:"虚拟服务器相对物理服务器而言更容易收到攻击,这也是管理程序技术开发过程中面临的新的隐患。"服务器虚拟化只需要较少的硬件资源就能运行多重应用程序和操作系统,能允许用户根据自身需求快速调配新的资源。但是这些灵活性也导致网络和安全管理者们不禁担心存在于虚拟环境中的安全隐患会在整个网络中蔓延开去。

现在技术工程师通常采用隔离虚拟机的方式来保障虚拟环境的安全性。保障虚拟环境安全的传统方式是在数据库和应用程序层间设置防火墙。他们从网络上脱机保存虚拟化环境有助于缓解安全隐忧。这对于虚拟化环境来说是比较好的方法。

那么,如何控制服务器数量激增?一个方法是:创建虚拟服务器要像创建物理服务器一样严格。在ArchCoal公司,IT团队对创建新虚拟机的审批很严。 “无论是物理服务器还是虚拟服务器,都要通过同样的流程才能获得批准。”ArchCoal的微软系统管理员TomCarter说。

Bowdoin公司的Antonowicz表示,不管是隔离区还是非隔离区,他都会建立虚拟化环境,他是采用在虚拟资源的集群中限制访问的办法。"每个集群都是自己的资源和入口,因此无法在集群之间来回串联",他解释说。许多IT管理者们致力于将他们的虚拟服务器分隔开,将他们置于公司防火墙的保护之下,还有一些做法是将虚拟机放置在隔离区内-只在上面运行非关键性应用程序。Transplace公司的IT基础架构总裁斯科特.安克表示,防火墙和在隔离区虚拟机上运行的应用程序之后就是价值的体现,比如DNS的服务。

另外当服务器成倍增长也给技术工程师及时增加补丁服务器的数量带来一定的压力,他们开始越来越关注实现这一进程的自动化的工具的诞生。

是否需要一套全新的安全和管理工具来保护虚拟化环境?不需要。明智之举就是,从保护物理服务器和网络环境的一套现有安全工具入手,然后运用到虚拟环境。但一定要了解厂商是如何跟踪虚拟化风险、将来如何与其他产品进行集成的。

"VMware公司与微软公司相比成绩显著,在各大厂商中走在了行业的前列"互联网研究集团的负责人彼得.克里斯蒂表示。"不过管理程序使用的代码数量相对简单,比八千万行的代码要安全的多"。

 服务器虚拟化只需要较少的硬件资源就能运行多重应用程序和操作系统,能允许用户根据自身需求快速调配新的资源。但是这些灵活性也导致网络和安全管理者们不禁担心存在于虚拟环境中的安全隐患会在整个网络中蔓延开去。因为如果服务器管理程序发生问题,那么很快就会通过虚拟机在整个网络中蔓延出来。接下来,就让我们从服务器租用以下四个方面看一看与服务器虚拟化的相关问题:

Gartner公司的副总裁NeilMacDonald在去年10月举办的Symposium/ITxpo大会上预测,到2009年,60%的生产虚拟机安全性将不如物理服务器。

IT管理者们担心管理程序设计过程中的安全隐患会传染同台物理主机上的虚拟机,这种现象被称作"虚拟机溢出"。

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还是“该技术可节省多少资金和时间?”而到2008年,这个问题将变成“采用该技术,我们会有多安全?”这是一个极难回答的问题。一大批拼命推销虚拟化产品和服务的厂商、顾问在风险及如何防范风险方面存在相左的观点。

对Bowdoin的Antonowicz来说,应对虚拟服务器的增长过快是目前优先考虑的问题,当服务器成倍增长已经超出我们的控制之时,我们也要及时增加补丁服务器的数量。过去他们会将40台服务器作为补丁,但是现在用于安全保障的补丁服务器数量已经超过了80台。他希望将来能有一款工具能更好的实现这一进程的自动化。

3.在隔离区DMZ)运行虚拟机

这是不是已成了用户和IT部门之间的另一个争论点—精通技术的用户需要在公司能像在家里那样使用虚拟机?Wolf说还没有。他说:“大部分IT部门对此置之不理。”

"我之所以对虚拟化敬而远之是因为我对管理程序中的安全问题早有耳闻",位于美国佛罗里达州的整形和医疗器械供应商Exactech公司的网络管理员克雷格.布什表示。"一台服务器发生故障不会影响到整个网络,但是如果是管理程序就有可能发生这样的事,我们必须看到所有的安全问题都得到解决才会考虑介入虚拟化"。

通常,许多IT管理人都不愿在隔离区DMZ)上放置虚拟服务器。其它的IT管理者们也不会在隔离区DMZ)的虚拟机上运行关键性应用程序,甚至是对那些被公司防火墙保护的服务器也敬而远之。不过如果用户正确采取安全保障措施,这样做也是可行的。用户你可以在隔离区DMZ)内运行虚拟化,即使防火墙或隔离设备都是物理机上。许多IT管理者们致力于将他们的虚拟服务器分隔开,将他们置于公司防火墙的保护之下,还有一些做法是将虚拟机放置在隔离区内-只在上面运行非关键性应用程序。服务器托管在多数情况下,如果把资源分离出来是比较安全的方式。这个时候,不管是隔离区还是非隔离区,都可以建立虚拟化环境,他是采用在虚拟资源的集群中限制访问的办法。“每个集群都是自己的资源和入口,因此无法在集群之间来回串联”,他解释说。

ArchCoal的信息安全管理员PaulTelle说,总体而言,公司特别注意限制访问虚拟机的管理员权限。他指出,公司里只有一小部分人才拥有这样的权限。

工业观察家们建议安全维护人员要时刻对虚拟化操作系统保持警惕,他们存在潜在导致漏洞和安全隐患的可能性,安全维护人员只靠人工补丁修护是不够的。

1. 虚拟机溢出导致安全问题蔓延,管理程序设计过程中的安全隐患会传染同台物理主机上的虚拟机,这种现象被称作“虚拟机溢出”。

同时,一些安全研究人员也在大肆宣传理论上存在的风险,比如可能会出现的恶意软件。市场研究公司伯顿集团的高级分析师ChrisWolf说:“现在虚拟化方面的动静很大,让人晕头转向。”

位于芝加哥的Cars.com的技术运作总监Edward Christensen也是采用隔离虚拟机的方式来保障虚拟环境的安全性。

虚拟机遇到的另外一个安全隐患是:虚拟机修补面临更大的挑战,因为随着虚拟机增长速度加快,补丁修复问题也在成倍上升。

六 留意存储资源

"虚拟机修补面临更大的挑战,因为随着虚拟机增长速度加快,补丁修复问题也在成倍上升"伯顿集团的Lindstrom表示。"证实各个机器上补丁修复的能力在虚拟世界里更加重要"。

IT管理人们也认同补丁在虚拟化环境中的关键性,但是在虚拟机和物理服务器补丁之间实质的区别并非在于安全问题,而是量的问题。虚拟化服务器与物理服务器一样也需要补丁管理和日常维护。目前,世界上有公司采取三种虚拟化环境--两个在网络内部,一个在隔离区DMZ)上--大约有150台虚拟机。但这样的布置就意味着管理程序额外增加了层来用于补丁管理。但即便如此,还是无法改变不管物理机还是虚拟机上补丁的关键问题。

2007年,数据中心虚拟化方面的重大问题

4.管理程序技术的新特性容易受到黑客的攻击

4. 管理程序技术的新特性容易受到黑客的攻击任何新的操作系统都是会有漏洞和瑕疵的。

许多IT部门表示,在2007年开始创建成千上万个新的虚拟机时,他们认为运行速度比其他因素(如安全规划)更重要。IDC公司负责企业系统管理软件的研究主任StephenElliott说:“安全是虚拟化扩建过程中被遗忘的一个角落。要是想想现在虚拟机的数量,确实挺让人担忧。”据IDC声称,如今,员工总数不少于1000人的公司当中有75%在使用虚拟化技术。

保障虚拟环境安全的传统方式是在数据库和应用程序层间设置防火墙,Christensen表示。在线自动化公司使用的是VMware公司的虚拟化管理程序在他们的惠普服务器上进行虚拟机配置,Christensen表示从网络上脱机保存虚拟化环境有助于缓解安全隐忧。"这对于虚拟化环境来说是比较好的方法"他表示。

2.虚拟机成倍增长,补丁更新负担加重

Hoff举例说: “如果要加强服务器安全,就应当对虚拟服务器采取与物理服务器同样的一套做法。”

任何新的操作系统都是会有漏洞和瑕疵的。那这是否意味着黑客就有机可乘,发现虚拟操作系统的缺陷进而发动攻击呢?

5. 虚拟化从本质上来说全新的操作系统,还有许多我们尚不了解的方面。它会在优先硬件和使用环境之间相互影响,让情况一团糟的情况成为可能。

Arch Coal公司负责IT的CIO MichaelAbbene说:“我们先对很不重要的测试和开发设备进行了虚拟化处理,然后转向一些不太重要的应用服务器。因为一直很成功,所以我们把目标放在比较重要的服务器上,但这么做会加大风险系数。”该公司目前大约有45个虚拟机,包括活动目录服务器以及几台应用服务器和Web服务器。

"在没有任何物理约束的情况下,虚拟机的增长速度不断加快"Antonowicz表示。"在我们使用更多的虚拟机之前,我需要了解更多补丁自动化的信息"。

如果虚拟机能够从所在管理程序的环境中脱离出来,入侵者会有机可乘进入控制虚拟机的管理程序,进而避开专门针对保护虚拟机而设计的安全控制系统。虚拟世界的安全问题正在试图脱离虚拟机的控制范围。尽管没有那家公司会允许安全问题通过管理程序技术的方式在虚拟主机间相互传播和蔓延,但这样的安全隐患还是存在的。因为入侵者或者安全漏洞会在虚拟机之间来回捣乱,这将成为开发者在开发过程中的必须面对的问题。

如今许多用户喜欢在桌面或者笔记本电脑上使用虚拟机分开各部分工作,或者分开公事与私事。有些人使用VMwarePlayer在一个机器上运行多个操作系统。比如使用Linux作为基本操作系统,却创建一个虚拟机来运行Windows应用。

通常,许多IT管理人都不愿在隔离区(DMZ)上放置虚拟服务器。其它的IT管理者们也不会在隔离区(DMZ)的虚拟机上运行关键性应用程序,甚至是对那些被公司防火墙保护的服务器也敬而远之。根据伯顿集团的Lindstrom的说法。不过如果用户正确采取安全保障措施,这样做也是可行的。"你可以在隔离区(DMZ)内运行虚拟化,即使防火墙或隔离设备都是物理机上。在多数情况下,如果把资源分离出来是比较安全的方式",他表示。

八 注意交换机

3.在隔离区(DMZ)运行虚拟机

应用开发人员应该只有最小的访问权限。“我们的应用开发人员可以访问共享区域,这是最小的访问权限。他们无法访问操作系统。”他说,这有助于控制虚拟机数量激增,同时增强了安全性。

"我们在可信赖主机的平台上运行防火墙。在我们的隔离区,我们将在少数VMware公司实例上运行物理服务器,但是在可信赖平台和非信赖网络之间的鸿沟却难以跨越",安克表示。

Wolf说,要是DMZ里面果真有几个虚拟机,就要放在与一部分旧系统(如关键的Oracle数据库服务器)分开在的独立网段上。

虚拟化管理程序并非是人们自己所想象的那种安全隐患。根据对微软公司销售旺盛的补丁Windows操作系统的了解,象VMware这样的虚拟化厂商也在致力于开发管理程序技术时控制安全漏洞的可能性。

另外,在估算虚拟化的投资回报时要留意安全成本。Hoff指出,对越来越多的服务器进行虚拟化处理,并不会使安全开支有所降低,因为需要运用现有的安全工具来管理每个虚拟机。如果没有预料到这笔开支,可能会减少投资回报。

"虚拟世界的安全问题正在试图脱离虚拟机的控制范围",伯顿集团的资深分析师Pete Lindstrom在最近的虚拟化安全网络广播会议上表示。

为了保护这些虚拟机的安全,DiMarzio决定继续使用现有的防火墙和安全产品,包括IBM的TivoliAccessManager、思科防火墙工具以及赛门铁克的入侵检测系统(IDS)监控工具。

"据我所知,没有那家公司会允许安全问题通过管理程序技术的方式在虚拟主机间相互传播和蔓延"Catapult系统公司的咨询师史蒂夫.罗斯表示,他主要负责VMware虚拟化环境的配置和维护。

七 隔离网段

如果虚拟机能够从所在管理程序的独立环境中脱离出来,工业专家们表示入侵者会有机可乘进入控制虚拟机的管理程序,进而避开专门针对保护虚拟机而设计的安全控制系统。

下面是企业为了加强虚拟机安全可以采取的十个积极步骤:

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在ArchCoal公司,Abbene的IT团队就是这么做的。Abbene说:“我们确保物理服务器安全的最佳实践运用到了每一个虚拟机上。”加强操作系统安全、在每一个虚拟机上运行反病毒软件、确保落实补丁管理,这些措施使得虚拟机具有同样的安全流程。

在此我们将虚拟化环境的安全问题归纳为四点:

IDC的Elliott说:“确保分配好虚拟化安全和管理方面的预算。”ArchCoal公司的Abbene指出,可能不需要在安全预算中为虚拟化安全单列预算,但全部安全预算最好为它留出足够多的资金。

"这是有可能发生的,入侵者或者安全漏洞会在虚拟机之间来回捣乱,但是我们将它们看做是开发过程中的必须面对的问题"Bowdoin大学的系统工程师提姆.安东尼兹表示。安东尼兹在性能服务器上使用的是VMware ESX虚拟化程序,他通过在资源集群里隔绝虚拟机来尽量回避这样的问题,这主要依赖应用程序或者虚拟机信息的敏感程度。"我们用隔离虚拟机的方式来提供安全性",他表示。

举例说,有些CIO绝对不允许任何虚拟服务器出现在“非军事区(DMZ)”。(DMZ是存放外部服务到互联网的子网络,就像电子商务服务器一样,它在互联网和局域网之间增加了缓冲区)。

1.虚拟机溢出导致安全问题蔓延

像戴尔和惠普这些硬件厂商近期表示,它们会在物理服务器上交付像VMware这种虚拟机管理程序的嵌入式版本。基本上,嵌入式虚拟机管理程序因为比较小,所以比较安全。

"虚拟化从本质上来说全新的操作系统,还有许多我们尚不了解的方面。它会在优先硬件和使用环境之间相互影响"位于Ptak的诺埃尔协会创始人兼首席分析师Rich Ptak表示。"让情况一团糟的可能性是存在的"。

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有些企业在SAN上提供过多的存储资源,这就可能错误地让虚拟机的共享区域成为SAN的一部分。

Abbene说,在ArchCoal公司,IT团队一开始就考虑到了DMZ。他们把虚拟服务器部署在内部局域网上,不面向公众。Abbene说:“这是一个关键的决定。”举例说,公司在DMZ里面有几台安全的FTP服务器以及几台从事简单电子商务的服务器,公司不打算把虚拟机部署到里面。

那么如何防范非法虚拟机呢?首先应当加以控制,规定谁可以获得VMwareWorkstation(因为创建虚拟机需要它)。IT部门还可以使用群组安全策略来防止某些可执行程序运行,比如安装VMPlayer所需的可执行程序。另一个选择是,定期审查用户的硬驱。需要找出装有虚拟机的机器,然后标记出来,以便IT部门采取适当行动。

Arch Coal公司的Abbene及其团队也继续使用原有的安全工具,同时又在调查BlueLane和ReflexSecurity等新兴公司的工具。Abbene说: “传统安全厂商正在奋起直追,他们在这方面落后于新兴公司。”

五 限制访问虚拟机权限

十 做好虚拟化安全预算

三 利用安全工具

据Gartner声称,这是目前常犯的一个错误。据Gartner的副总裁NeilMacDonald声称,到2009年,部署的虚拟化技术大约有90%会面临未预料到的成本,比如安全成本等,这会影响投资回报。

IDC的Elliott说:“保护物理环境的工具用于保护虚拟化环境是一种虚假的安全感。”同时他又说:“对虚拟化环境的新型安全工具而言,目前处于市场的早期阶段。这意味着必须对传统厂商以及潜在的新兴厂商施加压力。”

服务器上的虚拟机管理程序层充当虚拟机的基础。VMware近期宣布推出的ESXServer3i虚拟机管理程序的独特之处在于不包括通用操作系统。出于安全上的考虑,它采用了精简设计,只占用32MB空间。

这会增添很多风险:运行非法虚拟机的机器可能会传播病毒。更糟糕的是,可能还会传播到物理网络上。举例说,有些人就很容易加载DHCP服务器以便分配虚假 IP地址。这实际上就是一种拒绝服务攻击。至少,会把IT资源浪费在查明问题上。甚至有可能是简单的用户错误,也会给网络带来不必要的负担。

四 采用嵌入式管理程序

加强数据中心虚拟化安全的10个步骤。马自达北美公司的CIO—JimDiMarzio就在他的企业中采用了这项策略。与ArchCoal一样,马自达北美公司也在虚拟服务器的核心处运行 VMware的ESXServer3软件,最近一直在增加虚拟机的数量。DiMarzio说,他预计到2008年3月会有150个虚拟机。

某些IT部门正在犯一个根本的错误:他们让服务器部门单枪匹马地开展虚拟化项目,没有让IT团队的安全、存储和网络专家参与进来。这会给虚拟化技术带来内在的安全问题缺陷。

为此,ArchCoal的IT部门通过一个委员会(由服务器和存储等不同部门的IT员工组成,实现轮岗制)批准或者否决申请。这意味着应用开发部门的人员根本无法擅自构建VMware服务器,不过他允许开发人员提出要求。

伯顿集团的Wolf说:“虚拟化绝大部分靠规划,而规划必须让全部团队参与进来,包括网络、安全和存储等团队。”而事实上,大多数IT团队在迅速推进虚拟化的项目,安全方面的工作跟不上。如果错失了与所有专家一起规划的大好机会,那该怎么办呢?Wolf说:“安全方面想迎头赶上,不妨从认真审查虚拟基础设施入手,这要借助工具或者顾问。”

要担心的不仅仅是服务器。Wolf说: “最大的威胁在客户端上—非法虚拟机(rogueVM)。”那么,什么是非法虚拟机?用户能够下载及使用VMwarePlayer这样的免费程序,会让桌面和笔记本电脑用户可以运行由VMwareWorkstation、Server或者ESXServer创建的任何虚拟机。

Wolf说: “这些虚拟机甚至没有打上相应的补丁。那些系统暴露在网络上因而所有未加管理的操作系统易受攻击。”

专家认为,嵌入式虚拟机管理程序是将来的一大趋势。不但从未涉足过这个领域的一些公司会提供嵌入式虚拟机管理程序,大多数服务器厂商也会提供。BIOS软件领域的市场领导厂商PhoenixTechnologies近期宣布:进入虚拟机管理程序领域,首先会推出名为HyperCore的产品,即面向桌面和笔记本电脑的虚拟机管理程序。用户开机后,可以使用网络浏览器和电子邮件等客户软件,无须等待启动Windows(HyperCore将被嵌入到电脑的 BIOS中)。

安全专家ChrisHoff认为,到目前为止,围绕虚拟化安全的讨论大部分都是片面的。他是优利系统公司安全创新部门的首席架构师。其实应该这么考虑:“已经把知道的安全知识运用到了虚拟化环境中吗?我们应当确保构建的虚拟网络要与构建的物理网络一样可靠、安全。”

企业走上虚拟化道路,不该忽视与安全有关的网络流量风险。但其中一些风险很容易被忽视,如果在进行虚拟化规划时没有网络和安全人员参与,更是如此。Wolf说:“许多企业只是把性能作为合并服务器的度量标准。”

二 运行更多流程

如果允许用户在电脑上运行虚拟机,VMware的Lab Manager及其他管理工具可以帮助IT部门控制及监管这些虚拟机。

如果赋予了访问虚拟机的管理员级别权限,也就是赋予了访问该虚拟机上所有数据的权限。伯顿集团的Wolf建议,要慎重考虑员工需要哪种账户和访问权限。更复杂的问题是,有些第三方厂商针对虚拟机的存储和备份安全的建议是过时的。Wolf又说:“有些厂商甚至本身就没有遵守VMware针对 VMwareConsolidated Backup的最佳实践。”

虚拟机管理程序市场的竞争和创新对企业来说是好事。最终可能出现的结果是,许多公司会竞相提供最精简、最智能的虚拟机管理程序软件。Hoff说:“无论是Phoenix还是其他厂商,会出现备受关注的竞争,这些虚拟机管理程序都希望成为下一个优秀的操作系统。”

加强数据中心虚拟化安全的10个步骤。微软声称,交换机问题会在即将发布的Viridian服务器虚拟化软件产品中得到解决。

专家认为,虚拟机数量激增是一大问题,会导致管理、维护性能及配置供应的能力出现滞后。“另外,如果虚拟机的数量超出了控制范围,就会出现意料不到的管理成本。”TomCarter说。

创建虚拟机只要短短几分钟。但虚拟机数量越多,面临的安全风险也越大。所以,最好能够跟踪所有的虚拟机。

虚拟服务器是有很多好处,但它的安全问题完全暴露了吗?如何确保安全性?可以采用下面十个积极步骤。

加强数据中心虚拟化安全的10个步骤。什么时候交换机不是交换机?Wolf说:“有些虚拟交换机的工作方式类似集线器:每个端口镜像到虚拟交换机上的所有其他端口。”特别是如今的微软 VirtualServer带来了这个问题。VMware的ESXSserver不会,思杰的XenServer也不会。他说:“人们一听到"交换机",就认为有隔离机制。这其实视厂商而定。”

Elliott说:“流程至关重要。考虑虚拟化时不仅要站在技术的角度,还要站在流程的角度。”举例说,如果使用ITIL来指导IT流程,就要考虑虚拟化是否适合流程框架。如果使用其他IT最佳实践,也要考虑虚拟化的适应性。

虚拟化技术最吸引人的也许在于速度:只要几分钟就能创建虚拟机,可以轻松移动,只需要一天而不是几周即可提供新的计算功能。但IDC的Elliott认为,放慢节奏,认真考虑虚拟化成为现有IT流程的一部分,就能够从根本上预防安全问题。

九 监控“非法”虚拟机

别以为平台层面的工具(如VMware的工具)足够好。要看一看新兴公司和传统管理厂商。对那些传统厂商施加压力,要求他们做更多的工作,并为他们提供指导。

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