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文檔簡介
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
[編號ODCC-2022-08003]
分布式存儲技術(shù)與產(chǎn)業(yè)新型數(shù)據(jù)中心高安全
技術(shù)體系白皮書分析報(bào)告
開放數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)委員會
2022-019發(fā)布
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
版權(quán)聲明
ODCC(開放數(shù)據(jù)中心委員會)發(fā)布的各項(xiàng)成果,受《著作權(quán)法》保護(hù),
編制單位共同享有著作權(quán)。
轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者觀點(diǎn)的,應(yīng)注明
來源:“開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC”。
對于未經(jīng)著作權(quán)人書面同意而實(shí)施的剽竊、復(fù)制、修改、銷售、改編、匯
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的配合與支持。
I
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
編制說明
本報(bào)告由ODCC安全特設(shè)組牽頭撰寫,在撰寫過程中得到了多家單位的大
力支持,在此特別感謝以下參編單位和參編人員:
參編單位(排名不分先后):
中國移動通信集團(tuán)有限公司、中國信息通信研究院(云大所數(shù)據(jù)中心團(tuán)
隊(duì))、中國電信股份有限公司研究院、華為技術(shù)有限公司、新華三信息安全技
術(shù)有限公司、杭州迪普科技股份有限公司
參編人員(排名不分先后):
楊?? ⑧u珂龍、杜海濤、程宇、尹偉、韓敏玲、謝麗娜、江暢、王素彬、
王雪榮、嚴(yán)菲、初利寶、王健、孫健
項(xiàng)目經(jīng)理:鄒珂龍zoukelong@
II
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
前言
隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中
心正在向著以“高技術(shù)、高算力、高能效、高安全”為特征的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)
展。新型數(shù)據(jù)中心作為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施,是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會
建設(shè)的重要基礎(chǔ),也是支撐我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的底座。
本白皮書以數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展政策為指導(dǎo),立足當(dāng)前建設(shè)新型數(shù)據(jù)中心面
臨的安全威脅和攻擊變化,創(chuàng)新性提出新型數(shù)據(jù)中心高安全的四大目標(biāo)特征及
四層三面的技術(shù)體系。本白皮書探討了基礎(chǔ)設(shè)施、算網(wǎng)一體、應(yīng)用及數(shù)據(jù)等方
面的安全技術(shù)要求,從系統(tǒng)建設(shè)、核心業(yè)務(wù)和安全運(yùn)營三個維度對新型數(shù)據(jù)中
心安全管理新內(nèi)涵進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié),梳理了新型數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)品和技術(shù)
圖譜,最后提出了新型數(shù)據(jù)中心安全等級評估的必要性和工作方向。
由于水平有限,白皮書必然存在不足或錯誤之處,歡迎業(yè)界各位批評指正,
大家共同開展相關(guān)領(lǐng)域的探討。
本白皮書的版權(quán)歸ODCC所有,未經(jīng)授權(quán),任何單位或個人不得復(fù)制或拷
貝本白皮書之部分或全部內(nèi)容。
III
一、新型數(shù)據(jù)中心安全發(fā)展的必要性及目標(biāo)
1.1背景
作為信息社會的數(shù)字底座,數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為推動社會發(fā)展的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)
施,是助推數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。早在2017年,我國就提出“要構(gòu)建以數(shù)
據(jù)為關(guān)鍵要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì),要切實(shí)保障國家數(shù)據(jù)安全,要加強(qiáng)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)
施安全保護(hù),強(qiáng)化國家關(guān)鍵數(shù)據(jù)資源保護(hù)能力,增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全預(yù)警和溯源能
力?!睌?shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)及其數(shù)據(jù)安全的主戰(zhàn)場,其安全問題近年來愈發(fā)
得到相關(guān)政府部門、運(yùn)營商和企業(yè)的高度重視。2021年7月,工信部印發(fā)《新
型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021-2023年)》,指出新型數(shù)據(jù)中心具有高
技術(shù)、高算力、高能效、高安全的特征。新型數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建高效算力服務(wù)的
同時,“高安全”作為其建設(shè)和發(fā)展的基本特征和要求也被正式提出。2021年
12月,國務(wù)院印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃通知,其中明確強(qiáng)調(diào)要著力強(qiáng)
化數(shù)字經(jīng)濟(jì)安全體系,要求增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力,提升數(shù)據(jù)安全保障水平,
切實(shí)有效防范各類風(fēng)險(xiǎn)。
1.2新型數(shù)據(jù)中心面臨的安全威脅和挑戰(zhàn)
相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,新型數(shù)據(jù)中心在業(yè)務(wù)云化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中,
主要面臨三大安全威脅和挑戰(zhàn):
?安全威脅面在不斷增加和擴(kuò)大。隨著數(shù)據(jù)中心IT架構(gòu)不斷變革,多云、
混合云部署成為常態(tài),算力設(shè)施資源從傳統(tǒng)物理設(shè)備向虛擬化、容器化
演進(jìn),各類網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)訪問更加多元化;數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)
同帶來更多開放性,傳統(tǒng)安全邊界在逐步消失。
?網(wǎng)絡(luò)攻擊手段和技術(shù)不斷升級。地緣政治摩擦、全球貿(mào)易爭端以及日漸
激烈的市場環(huán)境,攻擊手段和技術(shù)越來專業(yè)化和“國家化”,迫切需要
數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展成為可信、安全、合規(guī)的運(yùn)營基石,以應(yīng)對當(dāng)下如供
應(yīng)鏈攻擊、勒索病毒等日益增多的新威脅事件以及未來的不確定性挑戰(zhàn)。
1
?安全防護(hù)產(chǎn)品和技術(shù)能力參差不齊。近年來安全技術(shù)和產(chǎn)品迭代迅速,
市場上各類安全產(chǎn)品日益增多,但這些產(chǎn)品彼此孤立、松散組合,使得
新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)愈加復(fù)雜,并帶來了諸多安全隱患,比如操作
復(fù)雜性、可視化孤島、安全響應(yīng)復(fù)雜性、防御盲點(diǎn)等。
面對當(dāng)下日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全形勢,缺乏頂層設(shè)計(jì)、查缺補(bǔ)漏的安全
架構(gòu)已經(jīng)不能滿足新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)需求,亟需建立一體化數(shù)據(jù)中
心安全技術(shù)體系,全方位賦能新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)新型數(shù)據(jù)中心
可視可防可控的立體化安全。
1.3新型數(shù)據(jù)中心高安全總體目標(biāo)
隨著新的安全形勢發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)法規(guī)條例的實(shí)施,新型數(shù)據(jù)中心迎
來新的安全理念和技術(shù)要求。為了實(shí)現(xiàn)快速及時的算力安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全防
御、數(shù)據(jù)安全存儲和運(yùn)營安全處置,新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系必須落實(shí)不
同維度、不同側(cè)重的各類監(jiān)管合規(guī)要求,覆蓋日常運(yùn)營、安全評估、應(yīng)急和重
保等各類運(yùn)營場景,有效識別和抵御業(yè)務(wù)訪問、運(yùn)維管理、開發(fā)測試、數(shù)據(jù)服
務(wù)等數(shù)據(jù)中心各環(huán)節(jié)面臨的外部威脅和內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)。為此,新型數(shù)據(jù)中心的安全
技術(shù)體系應(yīng)達(dá)到以下四個目標(biāo):
?安全內(nèi)生
隨著開源代碼等的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類系統(tǒng)的日益復(fù)雜,數(shù)據(jù)中心
內(nèi)各類設(shè)備自身漏洞常常成為遭受攻擊的突破點(diǎn)和重災(zāi)區(qū)。尤其是IT硬件設(shè)備
和軟件系統(tǒng),自身的安全問題層出不窮,提升數(shù)據(jù)中心各類基礎(chǔ)設(shè)施自身的安
全性不可或缺且迫在眉睫。通過不斷加強(qiáng)設(shè)備自身健壯性和“內(nèi)置式”主動防
御能力,構(gòu)建主動免疫的安全體系新防線。
?安全可視
2
有力的安全防御手段依賴于對業(yè)務(wù)正常行為和異常事件的準(zhǔn)確識別和展示,
及時發(fā)現(xiàn)調(diào)查取證并最終確認(rèn)安全威脅,才能在確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響的
情況下做到“不漏檢、不誤殺”。業(yè)務(wù)正常行為的準(zhǔn)確識別,前提是必須要對
數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼案黝惿a(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)識別認(rèn)知能力,做到資產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)、
數(shù)據(jù)的可視;而只有具有對數(shù)據(jù)中心安全信息統(tǒng)一全局的監(jiān)測視野,才能做到
“一點(diǎn)及時發(fā)現(xiàn),全網(wǎng)協(xié)同防御”的可視化目標(biāo)。
?融合聯(lián)動
當(dāng)下新型網(wǎng)絡(luò)攻擊經(jīng)?;旌鲜褂枚喾N手段和戰(zhàn)術(shù),逐步滲透并侵入數(shù)據(jù)中
心核心資產(chǎn),這使得傳統(tǒng)的靜態(tài)的攻擊威脅識別難以形成有效的防御。因此需
要基于人工智能等新技術(shù),站在數(shù)據(jù)中心全局安全的角度對主機(jī)端點(diǎn)事件、網(wǎng)
絡(luò)威脅事件、歷史日志信息等多點(diǎn)異常融合分析,并實(shí)現(xiàn)針對安全事件的邊界
節(jié)點(diǎn)就近實(shí)時聯(lián)動處置,把安全威脅扼殺在最小影響范圍內(nèi)。
?綠色高效
綠色低碳是新型數(shù)據(jù)中心的顯著特征。近年來隨著數(shù)據(jù)中心安全新技術(shù)的
涌現(xiàn),數(shù)據(jù)中心內(nèi)部各類安全產(chǎn)品逐年增多,重復(fù)臃腫的安全產(chǎn)品引入和建設(shè)
不僅違背了新型數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展理念,而且加大了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理復(fù)雜度,
同時也顯著增加了內(nèi)外部業(yè)務(wù)時延。在算力時代全國數(shù)據(jù)中心集群統(tǒng)一高效調(diào)
度的大背景下,新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)必將向著去冗余、重編配的綠色高效
方向發(fā)展。
二、新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系
為應(yīng)對內(nèi)外部日益加劇的安全風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),強(qiáng)化以數(shù)據(jù)為核心要素的數(shù)據(jù)
中心安全建設(shè),實(shí)現(xiàn)安全內(nèi)生、安全可視、融合聯(lián)動、綠色高效的總體目標(biāo),
新型數(shù)據(jù)中心需要形成“四層三面”的高安全技術(shù)體系架構(gòu)。
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圖1新型數(shù)據(jù)中心“四層三面”安全技術(shù)體系架構(gòu)
“四層”主建,從安全能力建設(shè)的視角,自下而上覆蓋數(shù)據(jù)中心內(nèi)安全防
御的主要對象,分為基礎(chǔ)設(shè)施安全層、算網(wǎng)一體安全層、應(yīng)用安全層和數(shù)據(jù)安
全層。
“三面”主管,從安全防范管理的視角,把四層安全能力協(xié)同貫穿起來,
形成系統(tǒng)化的風(fēng)險(xiǎn)抵御和運(yùn)營管理能力,主要分為系統(tǒng)建設(shè)管理平面、核心業(yè)
務(wù)管理平面和安全運(yùn)營管理平面。
數(shù)據(jù)中心各類基礎(chǔ)設(shè)施是系統(tǒng)管理員的領(lǐng)地,其安全是數(shù)據(jù)中心安全的根
基;開展數(shù)據(jù)處理、存儲及服務(wù)的各類核心業(yè)務(wù)是業(yè)務(wù)管理員的領(lǐng)地,其安全
是數(shù)據(jù)中心安全的核心;而數(shù)據(jù)中心安全監(jiān)測、告警和態(tài)勢感知等安全運(yùn)營管
理是安全團(tuán)隊(duì)的主戰(zhàn)場,其安全是數(shù)據(jù)中心安全的大腦。
2.1基礎(chǔ)設(shè)施安全層
基礎(chǔ)設(shè)施安全是數(shù)據(jù)中心安全可靠的基礎(chǔ),從設(shè)計(jì)建設(shè)角度來說主要包括
兩方面,一方面是數(shù)據(jù)中心的物理環(huán)境安全,包括風(fēng)火水電等基礎(chǔ)資源;另一
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方面是數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類設(shè)備的自身安全,通過強(qiáng)化自身安全健壯性,最大程度
避免被攻擊利用。
2.1.1物理環(huán)境安全
物理環(huán)境安全是指確保數(shù)據(jù)中心內(nèi)一切設(shè)施有一個良好的電磁兼容工作環(huán)
境,并防止非法用戶進(jìn)入和各種偷竊、破壞活動的發(fā)生。這涉及機(jī)房選址、規(guī)
劃設(shè)計(jì)、機(jī)房環(huán)境、機(jī)房管理、設(shè)備與介質(zhì)管理等。如:
?選址避開自然災(zāi)害不利或危險(xiǎn)的地區(qū),滿足國家防災(zāi)要求。
?具備防震、防火、防水、防靜電的“四防”能力,基礎(chǔ)設(shè)施支持7*24
小時不中斷的電力保障、訪問控制及監(jiān)控,滿足國家新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)
標(biāo)準(zhǔn)。
?有效的區(qū)域監(jiān)控、防盜報(bào)警系統(tǒng),阻止非法用戶的各種臨近攻擊。
2.1.2設(shè)備自身安全
設(shè)備自身安全是指設(shè)備在開發(fā)及應(yīng)用過程中,自身防仿冒防篡改、抗攻擊
的韌性能力,主要包括硬件可信、軟件可信及供應(yīng)鏈可信等。
?硬件可信:硬件唯一可信根,軟硬件互相校驗(yàn)。避免使用仿冒硬件,或
者軟件被篡改植入惡意代碼。
?軟件可信:軟件防篡改抗攻擊,軟件安全啟動、安全運(yùn)行、安全審計(jì)等
防篡改能力,并能做到進(jìn)程隔離、進(jìn)程級異常檢測和重啟、邏輯/芯片
級異常檢測和自動復(fù)位能力等,提升系統(tǒng)韌性。
?供應(yīng)鏈可信:從軟件安全的開源和第三方、升級補(bǔ)丁等相關(guān)安全來源的
可信,避免系統(tǒng)被劫持利用。
2.2算網(wǎng)一體安全層
2.2.1網(wǎng)絡(luò)安全
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新型數(shù)據(jù)中心安全從技術(shù)上離不開網(wǎng)絡(luò)安全的保障。隨著云化、虛擬化演
進(jìn),網(wǎng)絡(luò)安全從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界安全向內(nèi)移到零信任、微隔離等技術(shù)代表的新的
邊界安全,一層層網(wǎng)絡(luò)安全能力疊加形成防御縱深。
?網(wǎng)絡(luò)邊界安全
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全措施,以數(shù)據(jù)中心為防護(hù)對象,在邊界上部署如防火墻、IPS、
抗DDoS等網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備。對于新型數(shù)據(jù)中心來說,邊界防護(hù)仍然是基本的
安全保障,提供高性能高可靠的抵御外部攻擊的邊界隔離能力。但是,隨著數(shù)
據(jù)中心內(nèi)部應(yīng)用的彈性增長,需要傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界安全產(chǎn)品能適應(yīng)應(yīng)用彈性部署
的要求,可做到池化部署能力,向SDN編排、低時延等技術(shù)能力演進(jìn),實(shí)現(xiàn)資
源編排(突破單設(shè)備性能瓶頸)、流量編排(突破設(shè)備協(xié)同瓶頸)和策略編排
(突破部署效率瓶頸)。
?內(nèi)移邊界安全
IT架構(gòu)云化虛擬化后,數(shù)據(jù)中心內(nèi)東西向流量持續(xù)規(guī)模增長。東西向互訪
連接增多使得數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)邊界內(nèi)移到區(qū)域邊界、微服務(wù)邊界。當(dāng)前微服務(wù)間
存在合理的流量訪問關(guān)系,同時也存在惡意的探測、攻擊等。這使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
邊界信任機(jī)制被打破,內(nèi)網(wǎng)外隔離的傳統(tǒng)方式已經(jīng)無法適應(yīng)業(yè)務(wù)IT化轉(zhuǎn)型后的
安全發(fā)展需要。對于新型數(shù)據(jù)中心,在原有網(wǎng)絡(luò)邊界安全的基礎(chǔ)上,基于零信
任技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)模型訪問關(guān)系的實(shí)時應(yīng)用訪問行為監(jiān)控成為新的要求。
?橫向流量安全
橫向移動是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)攻擊的重要部分,它充分利用了不安全的低級網(wǎng)絡(luò)資
產(chǎn)及內(nèi)網(wǎng)賬戶保護(hù)不力的漏洞,給新型數(shù)據(jù)中心安全帶來了嚴(yán)重威脅,故橫向
流量安全能力是新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全的重要補(bǔ)充。數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)主體是應(yīng)
用和數(shù)據(jù),基于業(yè)務(wù)邏輯清晰劃分防御對象,建立基于微分段的安全策略保護(hù),
避免非信任流量擴(kuò)散。同時,基于業(yè)務(wù)鏈技術(shù)把風(fēng)險(xiǎn)流量引流到“監(jiān)控/授權(quán)”
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模塊聯(lián)動安全分析處置,實(shí)現(xiàn)微隔離。通過微隔離技術(shù)與零信任能力的疊加,
可以把新型數(shù)據(jù)中心面臨的新安全威脅風(fēng)險(xiǎn)控制在最小影響范圍。
總的來說,新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全需具有南北向和東西向邊界防護(hù)能力、
基于控制器的資源池化編排能力、基于虛機(jī)/微服務(wù)的微隔離能力及基于零信任
技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)訪問保護(hù)等特征,其安全基本結(jié)構(gòu)如下:
圖2新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全基本結(jié)構(gòu)
2.2.2算力安全
?算力平臺安全
當(dāng)前虛擬化和容器化技術(shù)作為提供新型數(shù)據(jù)中心算力的基礎(chǔ)平臺,突破了
傳統(tǒng)操作系統(tǒng)與物理硬件之間的界限,在算力資源集中化管理、提高硬件利用
率、異構(gòu)算力資源整合等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但底層硬件資源的共享也帶來
了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。為此,需要進(jìn)一步做到虛擬層隔離安全和虛擬交換安全。
虛擬層隔離安全:同一物理機(jī)上不同虛擬機(jī)之間應(yīng)做到資源安全隔離,避
免虛擬機(jī)之間的數(shù)據(jù)竊取或惡意攻擊。但當(dāng)前數(shù)據(jù)中心內(nèi)仍存在虛擬機(jī)跳躍、
虛擬機(jī)逃逸、拒絕服務(wù)攻擊和VMBR(VirtualMachineBasedRootkit)攻擊
等安全隱患,故針對虛擬層開展定期配置檢查和及時漏洞補(bǔ)丁更新,確保vCPU
調(diào)度隔離、內(nèi)存隔離、磁盤I/O隔離安全,化解虛擬層隔離安全風(fēng)險(xiǎn)十分必要。
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虛擬交換安全:OVS等虛擬交換機(jī)為數(shù)據(jù)中心內(nèi)東西向,尤其是同宿主機(jī)
算力單元之間的流量交換提供了極大便利。但其作為部署在硬件服務(wù)器內(nèi)的新
型軟件交換設(shè)備,區(qū)別于傳統(tǒng)物理交換機(jī),其安全管理和策略控制極易忽視,
同樣存在安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,虛擬交換機(jī)的流量可視化是虛擬交換安全的基礎(chǔ),
在此基礎(chǔ)上還可考慮增加額外的防護(hù)手段,如部署虛擬防火墻等。
?算力單元安全
主機(jī)系統(tǒng)作為新型數(shù)據(jù)中心算力提供的基本單元,也是絕大多數(shù)數(shù)攻擊者
的最終入侵目標(biāo)。開展算力單元安全防護(hù),進(jìn)行常態(tài)化的威脅檢測和防御,避
免主機(jī)劫持事件的發(fā)生是新型數(shù)據(jù)中心整體安全的最后一道也是最有效的防線,
其重要性不言而喻。具體手段包括基線核查、異常行為監(jiān)控、漏洞管理及病毒
防護(hù)等。
基線核查:主要針對主機(jī)配置的安全性和合理性進(jìn)行檢測,避免過度的暴
露面帶來不必要的風(fēng)險(xiǎn)。例如主機(jī)上僅開放少數(shù)幾個端口用于業(yè)務(wù)與維護(hù)使用,
有效應(yīng)對一些高危端口或未知端口帶來的病毒傳播;制定嚴(yán)格的訪問授權(quán)、密
碼管理等統(tǒng)一的主機(jī)安全策略等。
異常行為監(jiān)控:支持對防暴力破解等異常登錄行為、非法數(shù)字貨幣挖礦等
算力盜用行為、域名劫持等算力劫持行為,以主機(jī)維度或用戶維度建立訪問和
通信的大數(shù)據(jù)畫像,開展異常行為監(jiān)測和告警。
漏洞管理:一方面需要定期掃描主機(jī)漏洞并及時安全加固,嚴(yán)格測試和評
估新發(fā)布補(bǔ)丁的兼容性、可用性、可能帶來的副作用及采取的相應(yīng)緩解措施。
另一方面,虛擬機(jī)模板、容器鏡像存在系統(tǒng)漏洞將進(jìn)一步擴(kuò)大安全風(fēng)險(xiǎn),故需
要盡量裁剪不必要的軟件組件或模塊,構(gòu)建最小化系統(tǒng);并增加如容器鏡像簽
名等技術(shù)手段來確保系統(tǒng)的完整性。
病毒防護(hù):部署防病毒軟件,對各類病毒、蠕蟲、惡意代碼、木馬等惡意
文件和進(jìn)程動態(tài)查殺及隔離,確保斬?cái)嗖《緜鞑?、寄生的每一個節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)病
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毒的全面防范。當(dāng)前由于勒索攻擊威脅加劇,新型數(shù)據(jù)中心的病毒防護(hù)應(yīng)能夠
識別勒索軟件攻擊的典型癥狀,一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中C&C異常通信或者文件異常加
密等可疑活動,應(yīng)可在攻擊者開始勒索之前預(yù)先發(fā)出告警。
?算力服務(wù)安全
隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程加速,未來算力需求將持續(xù)放大,算力或?qū)⒊蔀橐环N
可交易商品,從當(dāng)前公有云數(shù)據(jù)中心算力服務(wù)的孤島模式向全網(wǎng)算力如“水電”
一樣便捷獲取的公共服務(wù)演進(jìn)。由此帶來的算力調(diào)度安全和算力交易安全也需
要逐步納入新型數(shù)據(jù)中心安全建設(shè)要求中。
算力調(diào)度安全:未來算力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度平臺通過聚合海量的算力資源,將形成
可持續(xù)擴(kuò)張的全國一體化算力服務(wù)資源池。因此需要建立一個安全可信的調(diào)度
機(jī)制,實(shí)現(xiàn)算力資源的安全流通,才能滿足國家重大戰(zhàn)略和醫(yī)療、交通、安防、
教育等各行業(yè)對算力服務(wù)的需求。
算力交易安全:當(dāng)算力成為一種可交易商品后,可基于區(qū)塊鏈、共識機(jī)制
與算法、智能合約等技術(shù)構(gòu)建可信算力交易平臺,對多方泛在、多樣算力進(jìn)行
運(yùn)營計(jì)費(fèi),保證算力交易的安全可控、隱私高效。
2.3應(yīng)用安全層
2.3.1WEB應(yīng)用安全
隨著Web技術(shù)的普及,越來越多的應(yīng)用基于Web平臺部署,Web應(yīng)用是數(shù)
據(jù)中心對外提供的主要業(yè)務(wù)。而由于Web應(yīng)用自身多采用開源架構(gòu)和開放服務(wù)
的特點(diǎn),其常成為應(yīng)用安全攻擊的入口。為實(shí)現(xiàn)Web應(yīng)用安全,在新型數(shù)據(jù)中
心內(nèi)部署Web防護(hù)及網(wǎng)頁防篡改模塊,是主要的防護(hù)手段。
?Web防護(hù)
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通過智能引擎識別已知攻擊行為,包括SQL注入、XSS、命令注入、文件上
傳、反序列化攻擊等常見的Web攻擊行為,同時加強(qiáng)識別未知威脅及0day攻擊
行為,保障基于Web的業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
?網(wǎng)頁防篡改
應(yīng)用內(nèi)核態(tài)文件驅(qū)動過濾技術(shù),阻止攻擊者通過Web操作系統(tǒng)和服務(wù)程序
的漏洞,獲取Web服務(wù)器的控制權(quán)限后進(jìn)行非法的Web操作,包括內(nèi)容篡改、
數(shù)據(jù)盜取或惡意代碼植入等。
2.3.2API應(yīng)用安全
隨著業(yè)務(wù)的云化發(fā)展,新型數(shù)據(jù)中心內(nèi)大量的云服務(wù)通過API(如Restful
API)的形式對外提供業(yè)務(wù)和管理接口??紤]到API對云服務(wù)承載的重要功能和
其在HTTP應(yīng)用層面臨的安全威脅,新型數(shù)據(jù)中心需要考慮把API視為云服務(wù)至
關(guān)重要的安全邊界,采用多重機(jī)制和措施進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù):
一是建立動態(tài)的API接口管理及使用機(jī)制。通過流量學(xué)習(xí)等手段來梳理活
躍的API應(yīng)用和暴露的API接口,依據(jù)API的狀態(tài)變化并結(jié)合用途屬性進(jìn)行分
級分類,區(qū)分在用API、廢棄API、測試API、異常API和未知API,形成動態(tài)更
新的API接口清單,及時發(fā)現(xiàn)API應(yīng)用隱患。
二是采用專用的API應(yīng)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備。一方面增強(qiáng)API調(diào)用的認(rèn)證和權(quán)限控
制,限制API調(diào)用速率;另一方面通過部署API檢測和攻擊防護(hù)技術(shù),識別
API訪問接口所遭受的各種自動化腳本、爬蟲工具和BOT工具的掃描和惡意調(diào)
用,從而提升應(yīng)用安全的整體防護(hù)能力,避免API濫用、盜用行為的發(fā)生。
2.4數(shù)據(jù)安全層
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代,數(shù)據(jù)安全是新型數(shù)據(jù)中心安全建設(shè)的核心。新型數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)安全應(yīng)借助組織人員的安全能力和管理制度,在數(shù)據(jù)安全分級分類、安全
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可視的總原則下,以“數(shù)據(jù)采集安全”為基礎(chǔ)、“數(shù)據(jù)處理安全”為關(guān)鍵、
“數(shù)據(jù)存儲安全”為保障、“數(shù)據(jù)服務(wù)安全”為目標(biāo),構(gòu)建全生命周期的數(shù)據(jù)
安全流程,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、保密性、可用性和持久性。
圖3新型數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)安全治理結(jié)構(gòu)
2.4.1數(shù)據(jù)采集安全
數(shù)據(jù)采集的目的是獲得有價值的數(shù)據(jù)資產(chǎn),采集應(yīng)嚴(yán)格按照《網(wǎng)絡(luò)安全
法》、《個人信息保護(hù)法》等相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范執(zhí)行,數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)據(jù)
采集的方式主要包括應(yīng)用數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)采集、數(shù)據(jù)中心內(nèi)系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)采集等。
組織開展數(shù)據(jù)采集活動的過程中,應(yīng)確保數(shù)據(jù)采集的合法性、正當(dāng)性和必要性:
定義采集數(shù)據(jù)的目的和用途,明確數(shù)據(jù)來源、采集方式、采集范圍等內(nèi)容,并
制定標(biāo)準(zhǔn)的采集模板、數(shù)據(jù)采集方法、策略和規(guī)范;對于初次采集的數(shù)據(jù),需
采用人工與技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集確認(rèn);最小化采集數(shù)據(jù),不收集與
提供服務(wù)無關(guān)的個人信息和重要數(shù)據(jù);對數(shù)據(jù)采集環(huán)境、設(shè)施和技術(shù)采取必要
的安全管理措施。
對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分級是實(shí)現(xiàn)后續(xù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)安全的前提。新型數(shù)據(jù)中
心應(yīng)對采集數(shù)據(jù)的存儲位置、存儲格式、存儲內(nèi)容和大小,依據(jù)國家《數(shù)據(jù)安
全法》、《個人信息保護(hù)法》等法規(guī)及《基礎(chǔ)電信企業(yè)數(shù)據(jù)分類分級方法》等
行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定數(shù)據(jù)分類分級體系?;跀?shù)據(jù)安全監(jiān)測及數(shù)據(jù)防泄漏設(shè)備,
針對不同數(shù)據(jù)級別設(shè)置安全保護(hù)策略,為后續(xù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)服務(wù)
提供依據(jù)。
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目前業(yè)界對數(shù)據(jù)的分級分類缺乏有效實(shí)施經(jīng)驗(yàn),主要還依賴人工處理,工
作量大且效率低,而基于關(guān)鍵字、知識庫進(jìn)行自動分類分級誤判率高。新型數(shù)
據(jù)中心面對各行各業(yè)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的安全分級分類應(yīng)借助機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建的知識算
法,將專家經(jīng)驗(yàn)和方法固化為規(guī)則模型和識別引擎,通過自動化、智能化的分
類分級技術(shù)手段,提升數(shù)據(jù)分類分級的質(zhì)效。
2.4.2數(shù)據(jù)處理安全
新型數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理安全主要解決數(shù)據(jù)的隱私權(quán)問題,包括數(shù)據(jù)隱私
計(jì)算和數(shù)據(jù)的刪除銷毀。
?數(shù)據(jù)隱私計(jì)算
由于數(shù)據(jù)處理需要涉及多源、泛在的算力節(jié)點(diǎn),無法保證每個算力節(jié)點(diǎn)都
是安全可靠的,數(shù)據(jù)分配到算力節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的模式會使數(shù)據(jù)面臨隱私泄露的
風(fēng)險(xiǎn),因此需要借助包含安全多方計(jì)算、可信執(zhí)行環(huán)境、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等隱私計(jì)算
技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“可用不可見”。
?數(shù)據(jù)的刪除銷毀
依據(jù)數(shù)據(jù)中心合規(guī)政策和業(yè)務(wù)發(fā)展需求,對敏感數(shù)據(jù)或老化過時數(shù)據(jù)進(jìn)行
刪除銷毀,也是數(shù)據(jù)處理安全有效的重要環(huán)節(jié)。建立數(shù)據(jù)刪除銷毀策略和管理
制度,明確數(shù)據(jù)銷毀的場景、銷毀對象、銷毀方式和銷毀要求,通過覆寫法、
刪除、格式化等清零操作銷毀內(nèi)存和硬盤中的數(shù)據(jù),通過物理摧毀、消磁等方
式實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的有效銷毀,杜絕信息泄漏風(fēng)險(xiǎn)。建立數(shù)據(jù)銷毀的管
理機(jī)制,對數(shù)據(jù)刪除銷毀操作保存完整記錄,滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和安全回溯要求。
2.4.3數(shù)據(jù)存儲安全
新型數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲安全是指數(shù)據(jù)存儲過程中的機(jī)密性和可靠性,主
要涉及底層的存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫中間件。
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?存儲系統(tǒng)安全
對于不同存儲系統(tǒng),例如磁盤陣列、分布式存儲、全閃存存儲等,其存儲
的機(jī)密性一方面通過存儲系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)分塊/卷及散列來保證,另一方面也可
采用基于密鑰的數(shù)據(jù)加解密技術(shù),通過專用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)加密存儲。
而為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的高可靠性,存儲系統(tǒng)應(yīng)通過存儲前的一致性檢查、數(shù)據(jù)
分片冗余、自動快照、多副本備份與恢復(fù)等技術(shù)手段,為不同級別數(shù)據(jù)設(shè)置不
同數(shù)據(jù)可靠性策略,確保數(shù)據(jù)的完整性、一致性、準(zhǔn)確性和持久性。
?數(shù)據(jù)庫安全
數(shù)據(jù)庫作為承載關(guān)鍵生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)的主要載體,需要建立完整的數(shù)據(jù)庫安
全防護(hù)能力,涵蓋數(shù)據(jù)庫上線、使用、運(yùn)維、遷移全過程:數(shù)據(jù)庫上線前通過
安全基線進(jìn)行自動化的安全配置檢查,確保數(shù)據(jù)庫不帶安全隱患;使用過程中,
通過對數(shù)據(jù)庫訪問和操作行為進(jìn)行全面精確的審計(jì)和智能預(yù)警,防止核心數(shù)據(jù)
的泄露與破壞,確保數(shù)據(jù)庫訪問關(guān)系、數(shù)據(jù)庫攻擊威脅清晰可視;在運(yùn)維和遷
移過程中,采取針對性的技術(shù)和管理措施,建立標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程,確保數(shù)據(jù)
庫運(yùn)維和遷移安全。
2.4.4數(shù)據(jù)服務(wù)安全
站在數(shù)據(jù)流通的角度,新型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的本質(zhì)就是通過數(shù)據(jù)傳輸和共享
向用戶提供數(shù)據(jù)的服務(wù)。在技術(shù)方面,數(shù)據(jù)傳輸和共享應(yīng)該通過統(tǒng)一的身份管
理、權(quán)限管理和認(rèn)證管理確保數(shù)據(jù)服務(wù)對象的合法性;通過VPN、應(yīng)用層TLS
與證書管理等通道加密技術(shù)確保數(shù)據(jù)的傳輸安全,防止數(shù)據(jù)監(jiān)聽、竊取、偽造
和重放等數(shù)據(jù)傳輸風(fēng)險(xiǎn),從而保證數(shù)據(jù)服務(wù)的安全性。同時,數(shù)據(jù)的傳輸和共
享還應(yīng)防止敏感數(shù)據(jù)泄漏,通過在數(shù)據(jù)傳輸邊界部署敏感數(shù)據(jù)識別設(shè)備,通過
語義識別、機(jī)器建模與匹配等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對敏感數(shù)據(jù)的監(jiān)測和告警。
對于因業(yè)務(wù)開展需要涉及出境服務(wù)的數(shù)據(jù),應(yīng)按照《數(shù)據(jù)出境安全評估辦
法》進(jìn)行數(shù)據(jù)出境的風(fēng)險(xiǎn)自評估、申報(bào)和監(jiān)測,保護(hù)國家信息安全。
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2.5系統(tǒng)建設(shè)管理平面
系統(tǒng)建設(shè)管理是新型數(shù)據(jù)中心的安全根基,通過將安全建設(shè)理念植入到數(shù)
據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、集成、評估、交付全流程,消減數(shù)據(jù)中心的薄
弱點(diǎn),才能筑牢抵御日常威脅的基層防護(hù)籬笆。
一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。統(tǒng)籌系統(tǒng)建設(shè)的安全目標(biāo),自上而下逐層開展安全架
構(gòu)設(shè)計(jì),同時做好系統(tǒng)擴(kuò)展和迭代的長遠(yuǎn)考慮,用系統(tǒng)化的理念構(gòu)筑韌性的安
全架構(gòu)。對于系統(tǒng)集成,應(yīng)保障安全建設(shè)在整個系統(tǒng)建設(shè)中的投資占比,并對
安全設(shè)備和技術(shù)方案進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,避免安全設(shè)備五花八門、各自為戰(zhàn),冗余
重疊。
二是遵循隔離原則。數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、集成和評估均應(yīng)充分考慮
安全域隔離設(shè)置原則,縮小攻擊事件的影響范圍。通過模塊化設(shè)計(jì),物理上劃
分接入DMZ域、核心生產(chǎn)域、管理維護(hù)域,加強(qiáng)區(qū)域邊界安全。新型數(shù)據(jù)中心
還應(yīng)劃分獨(dú)立的測試驗(yàn)證域,一方面對新安全設(shè)備部署、安全策略調(diào)整、補(bǔ)丁
升級等進(jìn)行嚴(yán)格的離線仿真測試;另一方面用于生產(chǎn)系統(tǒng)安全應(yīng)急演練和人員
安全技術(shù)培訓(xùn)。
三是充分安全評估。在系統(tǒng)集成完成交付前,應(yīng)進(jìn)行充分的安全評估。通
過對安全資產(chǎn)的主動探測識別,梳理各類IT軟硬件資產(chǎn)和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),評
估潛在的供應(yīng)鏈安全;評估安全威脅的潛在傳播途徑,保證最有效的防護(hù)措施
應(yīng)用到可能被攻擊的關(guān)鍵線路上;評估安全區(qū)域的隔離效果及安全事件發(fā)生的
應(yīng)急預(yù)案,杜絕安全事件觸發(fā)系統(tǒng)癱瘓等重大隱患。
圖4新型數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)管理流程安全框架
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2.6核心業(yè)務(wù)管理平面
業(yè)務(wù)的安全管理是新型數(shù)據(jù)中心安全的核心。具體來說需要分為業(yè)務(wù)安全
設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)生命周期安全管理兩部分考慮。
?業(yè)務(wù)安全設(shè)計(jì)
在業(yè)務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)時,需要從業(yè)務(wù)和威脅兩個視角來分解安全設(shè)計(jì)目標(biāo)。如
下圖所示,從業(yè)務(wù)視角不僅要遵從網(wǎng)絡(luò)安全法等國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)考慮運(yùn)營
商、政務(wù)、金融、醫(yī)療、視頻、電商等不同行業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn),將具體行業(yè)業(yè)務(wù)
作為安全設(shè)計(jì)的輸入,合理制定安全目標(biāo);再通過業(yè)務(wù)流識別關(guān)鍵價值資產(chǎn),
建立風(fēng)險(xiǎn)假設(shè)。而從威脅視角出發(fā),應(yīng)從業(yè)務(wù)信息流分解目標(biāo)網(wǎng)規(guī)劃,通過數(shù)
據(jù)流分析風(fēng)險(xiǎn)暴露面和攻擊路徑,形成脆弱性評估結(jié)論,用于指導(dǎo)核心業(yè)務(wù)安
全解決方案建設(shè)和管理。
圖5新型數(shù)據(jù)中心核心業(yè)務(wù)安全設(shè)計(jì)
?業(yè)務(wù)生命周期安全管理
隨著以微服務(wù)、DevOps、持續(xù)交付為顯著特征的云原生應(yīng)用的發(fā)展,新型
數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的安全管理要求從原來以運(yùn)行時防護(hù)為重心進(jìn)一步前置,需要安
全賦能到業(yè)務(wù)的需求、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、交付等生命周期的各個環(huán)節(jié)。
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圖6新型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)生命周期安全管理
如上圖所示。在需求階段,需要對業(yè)務(wù)開發(fā)模式及安全現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研,
評估最新安全監(jiān)管政策和業(yè)務(wù)場景的安全特性,明確業(yè)務(wù)的安全需求。在設(shè)計(jì)
階段,需要進(jìn)行進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)分析,從業(yè)務(wù)框架、業(yè)務(wù)流程和測試驗(yàn)證維度進(jìn)
行詳細(xì)業(yè)務(wù)安全設(shè)計(jì)。在開發(fā)階段,需要業(yè)務(wù)開發(fā)者將增強(qiáng)抵抗力的安全理念
應(yīng)用于代碼開發(fā)階段,通過部署開發(fā)安全工具,將各種安全能力與DevOps流程
結(jié)合,高效準(zhǔn)確地識別業(yè)務(wù)開發(fā)中的安全缺陷及漏洞,實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)“左移”。
在測試階段,需要制定嚴(yán)格的黑白盒測試方案,嘗試發(fā)掘業(yè)務(wù)否存在交易數(shù)據(jù)
篡改、接口未授權(quán)訪問、關(guān)鍵數(shù)據(jù)明文傳輸?shù)劝踩O(shè)計(jì)缺陷。在交付應(yīng)用階段,
應(yīng)結(jié)合業(yè)務(wù)開放的端口和屬性,對所在的硬件服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)
用中間件等,通過補(bǔ)丁升級、強(qiáng)化帳號安全、優(yōu)化訪問策略等方式進(jìn)行安全加
固和安全配置,提升業(yè)務(wù)安全防范水平。
2.7安全運(yùn)營管理平面
安全運(yùn)營管理是新型數(shù)據(jù)中心感知安全威脅與響應(yīng)處置事件的大腦,在新
型數(shù)據(jù)中心安全中起決定性作用。安全運(yùn)營管理相關(guān)技術(shù)也是近年安全領(lǐng)域最
活躍的技術(shù),諸如態(tài)勢感知、UEBA、威脅情報(bào)、XDR、SOAR、安全知識圖譜、蜜
罐等技術(shù)層出不窮。新型數(shù)據(jù)中心需要建設(shè)統(tǒng)一的安全運(yùn)營中心,提高安全事
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件的前瞻性預(yù)測能力,開展常態(tài)化安全監(jiān)測、威脅情報(bào)分析,對安全事件實(shí)現(xiàn)
自動響應(yīng)及快速處置,保障新型數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營安全。
在運(yùn)營管理制度上,新型數(shù)據(jù)中心一方面應(yīng)以安全合規(guī)為驅(qū)動,主動落實(shí)
國家及行業(yè)相關(guān)安全政策法規(guī),響應(yīng)安全等級評估及等保評測;另一方面應(yīng)以
業(yè)務(wù)目標(biāo)為驅(qū)動,匹配業(yè)務(wù)的安全屬性,制定針對性的安全運(yùn)營管理策略。
在安全運(yùn)營技術(shù)上,新型數(shù)據(jù)中心應(yīng)以安全事件為驅(qū)動,圍繞安全運(yùn)營中
心,構(gòu)建監(jiān)控檢測、威脅情報(bào)、響應(yīng)處置、能力沉淀的有機(jī)銜接和閉環(huán)體系,
支撐平戰(zhàn)一體的安全態(tài)勢研判及應(yīng)急指揮。而安全運(yùn)營中心應(yīng)以泛在感知、智
能分析、主動防御、自主學(xué)習(xí)為目標(biāo)向著安全運(yùn)營大腦持續(xù)演進(jìn)。
?監(jiān)控檢測:通過規(guī)模部署全流量安全監(jiān)測探針等,實(shí)現(xiàn)對各類風(fēng)險(xiǎn)流量、
可疑報(bào)文和安全漏洞的7x24不間斷監(jiān)測,并及時上報(bào)。
?威脅情報(bào):基于外部情報(bào)設(shè)立動態(tài)的威脅情報(bào)數(shù)據(jù)庫,并利用人工智能
與大數(shù)據(jù)技術(shù)建立威脅模型,對監(jiān)測到的可疑行為和漏洞開展自動化、
智能化的安全運(yùn)營分析和預(yù)警。
?響應(yīng)處置:將發(fā)現(xiàn)的安全威脅結(jié)合安全數(shù)據(jù)分類分級進(jìn)行歸一化關(guān)聯(lián)處
理,實(shí)現(xiàn)各類告警的分級分類上報(bào)及安全態(tài)勢可視,并聯(lián)動各層級安全
防護(hù)能力協(xié)同防御。
?能力沉淀:打造專業(yè)的數(shù)據(jù)中心安全運(yùn)營團(tuán)隊(duì),分層分級、專職專責(zé),
做好基于事件響應(yīng)追蹤、威脅情報(bào)和處置措施的分析學(xué)習(xí),依托智能化
安全運(yùn)營工具實(shí)現(xiàn)安全策略的動態(tài)更新和編排,從被動防御向主動威脅
狩獵進(jìn)發(fā)。
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圖7新型數(shù)據(jù)中心安全運(yùn)營管理技術(shù)框架
三、新型數(shù)據(jù)中心安全等級評估
3.1安全等級評估的必要性和意義
國家政策和重大網(wǎng)絡(luò)安全事件是數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)的主要驅(qū)動因素。隨
著國內(nèi)外安全形勢的變化,新型數(shù)據(jù)中心的高安全標(biāo)準(zhǔn)將要求我們更加注重實(shí)
戰(zhàn)效力,注重安全與系統(tǒng)建設(shè)同步、與業(yè)務(wù)場景深度融合的“一體化”安全發(fā)
展。
我國數(shù)據(jù)中心安全技術(shù)迭代迅速,圍繞“四層三面”的安全技術(shù)體系,所
涉及的數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)品和技術(shù)繁多,如圖8。但當(dāng)前大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心安全
建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn),各數(shù)據(jù)中心建設(shè)者、運(yùn)營商部署的安全技術(shù)能力之
間差異較大、應(yīng)用不一,這種相對粗放的建設(shè)模式不但導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)
品“煙囪式”孤島發(fā)展,而且也極易帶來整體安全技術(shù)防御體系的疏漏。
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圖8數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有安全產(chǎn)品圖譜
同時,在具體安全產(chǎn)品和技術(shù)能力的評測方面,目前業(yè)界普遍采用的還是
基于商用測試儀表或知名第三方工具的靜態(tài)測試方法,大多數(shù)只能針對已知攻
擊報(bào)文或威脅特征的防御效果進(jìn)行簡單的驗(yàn)證和識別。傳統(tǒng)的安全測試方法與
真實(shí)的安全攻擊手法、事件場景差距較大,過于依賴特征辨識,缺乏動態(tài)交互
式的多階段攻擊模擬,很難滿足后續(xù)新型數(shù)據(jù)中心的安全產(chǎn)品和技術(shù)能力評測
工作需要。
因此,推動建立我國新型數(shù)據(jù)中心的安全等級評估標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制,為數(shù)據(jù)中
心的安全建設(shè)和技術(shù)能力提供指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)和評估、測評方法,勢在必行:
一是安全等級評估將評測數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)品和技術(shù)的優(yōu)劣,推動數(shù)據(jù)中心
安全技術(shù)能力的整合優(yōu)化及聯(lián)動協(xié)同,切實(shí)提高數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)水平和效
率。
二是安全等級評估將進(jìn)一步引導(dǎo)、健全我國數(shù)據(jù)中心的安全能力和技術(shù)發(fā)
展,總結(jié)數(shù)據(jù)中心安全治理優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),提升數(shù)據(jù)中心安全事件應(yīng)急處置水平與
防護(hù)韌性。
3.2安全等級評估思路
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基于新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系架構(gòu),圍繞安全防范管理三大平面“系
統(tǒng)建設(shè)”、“核心業(yè)務(wù)”、“安全運(yùn)營”,根據(jù)新型數(shù)據(jù)中心的安全水平成熟
度,可劃分為四個等級:L1(靜態(tài))、L2(動態(tài))、L3(自動)、L4(意圖),
見圖9。
圖9新型數(shù)據(jù)中心安全等級成熟度模型
?L1(靜態(tài)):通過離散的,一次性的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接不中斷,
數(shù)據(jù)傳輸不泄露,確保網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最基本的可達(dá)能力和數(shù)據(jù)保護(hù)能力。
?L2(動態(tài)):通過持續(xù)的,隨業(yè)務(wù)環(huán)境改變的身份認(rèn)證,環(huán)境感知,行
為分析,實(shí)現(xiàn)接入身份安全,訪問行為可控,應(yīng)對身份和行為的不確定
風(fēng)險(xiǎn)。
?L3(自動):面對惡意和非惡意的行為或攻擊,網(wǎng)絡(luò)可以自動感知、自
動分析、自動溯源并聯(lián)動處置,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)自處置、業(yè)務(wù)自恢復(fù),應(yīng)對異
常情況下業(yè)務(wù)保障的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。
?L4(意圖):基于業(yè)務(wù)意圖,網(wǎng)絡(luò)通過對已知/未知風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),
持續(xù)進(jìn)化,并進(jìn)行智能分析和決策,選擇并部署最佳防護(hù)方案,最大程
度消除潛在風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)自主防御,自主進(jìn)化的確定性新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。
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新型數(shù)據(jù)中心安全技術(shù)體系中的系統(tǒng)建設(shè)、核心業(yè)務(wù)及安全運(yùn)營三平面貫
穿了全部安全技術(shù)能力,這不僅為新型數(shù)據(jù)中心高安全能力提供了管理視角,
同時安全等級評估的推進(jìn)也可基于此三方面開展:
?系統(tǒng)建設(shè)管理安全評估:深入探究數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)的安全設(shè)計(jì),從頂
層規(guī)劃設(shè)計(jì)的思路、安全域劃分的邏輯、安全產(chǎn)品部署的層級和聯(lián)動、
系統(tǒng)交付前的安全評估結(jié)果等多維度考察安全建設(shè)的合理性、前瞻性。
針對各層級安全產(chǎn)品,開展安全技術(shù)能力測評,評估防護(hù)效果和性能。
?核心業(yè)務(wù)安全能力評估:評估數(shù)據(jù)中心核心業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)、開發(fā)測試、
交付運(yùn)行全流程的引入的安全管理制度和技術(shù)手段,驗(yàn)證業(yè)務(wù)安全開展
的合規(guī)性、制度的完善性及有效性。
?安全運(yùn)營能力:通過定期組織開展基于ATT&CK等動態(tài)模型的安全攻擊
模擬和事件演練,檢測數(shù)據(jù)中心整體防御能力和安全運(yùn)營效果,確保新
型數(shù)據(jù)中心安全達(dá)到可控可視的基本能力,并促進(jìn)向風(fēng)險(xiǎn)感知、自主決
策的高等級安全運(yùn)營發(fā)展。
四、展望
當(dāng)前,以算力為核心生產(chǎn)力的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代正加速到來。新一輪新型數(shù)據(jù)
中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在全國各級樞紐節(jié)點(diǎn)全面推進(jìn),原有“老舊小散”的傳統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心加快改造。作為各個行業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)行的物理載體,數(shù)據(jù)中心安全建
設(shè)和技術(shù)發(fā)展對其實(shí)現(xiàn)安全可靠的行業(yè)支撐乃至信息通信產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至
關(guān)重要。
為切實(shí)貫徹落實(shí)國家戰(zhàn)略部署,統(tǒng)籌引導(dǎo)新型數(shù)據(jù)中心的高安全建設(shè),推
動實(shí)現(xiàn)安全內(nèi)生、安全可視、融合聯(lián)動、綠色高效的總體安全目標(biāo),助力打造
新型數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展新格局,我們提出以下倡議:
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一是共同加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè),推動數(shù)據(jù)中心相關(guān)安全技術(shù)發(fā)展,促
進(jìn)全國數(shù)據(jù)中心安全的標(biāo)準(zhǔn)化和能力協(xié)同。推動數(shù)據(jù)中心安全團(tuán)隊(duì)技術(shù)交流和
知識共享,共建互信互融、合作共贏、責(zé)任共擔(dān)的數(shù)據(jù)中心安全技術(shù)生態(tài)。
二是共同推進(jìn)數(shù)據(jù)中心安全等級評估,聯(lián)合產(chǎn)業(yè)上下游重點(diǎn)企業(yè)共同研究
制定面向新型數(shù)據(jù)中心的安全等級評估標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,建立健全數(shù)據(jù)中心安全等級
評估標(biāo)準(zhǔn)和評測體系,通過評優(yōu)評級方式引導(dǎo)新型數(shù)據(jù)中心的高安全建設(shè)和運(yùn)
營。
三是共同構(gòu)建專業(yè)權(quán)威、動態(tài)交互的安全測試平臺及測試能力,對數(shù)據(jù)中
心安全產(chǎn)品和技術(shù)能力進(jìn)行多維度“比武”評測,為數(shù)據(jù)中心安全建設(shè)提供技
術(shù)支撐。
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新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
目錄
版權(quán)聲明............................................................I
編制說明...........................................................II
前言............................................................III
一、新型數(shù)據(jù)中心安全發(fā)展的必要性及目標(biāo).............................1
1.1背景.........................................................1
1.2新型數(shù)據(jù)中心面臨的安全威脅和挑戰(zhàn).............................1
1.3新型數(shù)據(jù)中心高安全總體目標(biāo)...................................2
二、新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系.....................................3
2.1基礎(chǔ)設(shè)施安全層...............................................4
2.1.1物理環(huán)境安全...........................................5
2.1.2設(shè)備自身安全...........................................5
2.2算網(wǎng)一體安全層...............................................5
2.2.1網(wǎng)絡(luò)安全...............................................5
2.2.2算力安全...............................................7
2.3應(yīng)用安全層...................................................9
2.3.1WEB應(yīng)用安全...........................................9
2.3.2API應(yīng)用安全..........................................10
2.4數(shù)據(jù)安全層..................................................10
2.4.1數(shù)據(jù)采集安全..........................................11
2.4.2數(shù)據(jù)處理安全..........................................12
2.4.3數(shù)據(jù)存儲安全..........................................12
2.4.4數(shù)據(jù)服務(wù)安全..........................................13
IV
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
2.5系統(tǒng)建設(shè)管理平面............................................14
2.6核心業(yè)務(wù)管理平面............................................15
2.7安全運(yùn)營管理平面............................................16
三、新型數(shù)據(jù)中心安全等級評估......................................18
3.1安全等級評估的必要性和意義..................................18
3.2安全等級評估思路............................................19
四、展望..........................................................21
V
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
編制說明
本報(bào)告由ODCC安全特設(shè)組牽頭撰寫,在撰寫過程中得到了多家單位的大
力支持,在此特別感謝以下參編單位和參編人員:
參編單位(排名不分先后):
中國移動通信集團(tuán)有限公司、中國信息通信研究院(云大所數(shù)據(jù)中心團(tuán)
隊(duì))、中國電信股份有限公司研究院、華為技術(shù)有限公司、新華三信息安全技
術(shù)有限公司、杭州迪普科技股份有限公司
參編人員(排名不分先后):
楊???、鄒珂龍、杜海濤、程宇、尹偉、韓敏玲、謝麗娜、江暢、王素彬、
王雪榮、嚴(yán)菲、初利寶、王健、孫健
項(xiàng)目經(jīng)理:鄒珂龍zoukelong@
II
新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系白皮書ODCC-2022-08003
告
前言
隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中
心正在向著以“高技術(shù)、高算力、高能效、高安全”為特征的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)
展。新型數(shù)據(jù)中心作為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施,是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會
建設(shè)的重要基礎(chǔ),也是支撐我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的底座。
本白皮書以數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展政策為指導(dǎo),立足當(dāng)前建設(shè)新型數(shù)據(jù)中心面
臨的安全威脅和攻擊變化,創(chuàng)新性提出新型數(shù)據(jù)中心高安全的四大目標(biāo)特征及
四層三面的技術(shù)體系。本白皮書探討了基礎(chǔ)設(shè)施、算網(wǎng)一體、應(yīng)用及數(shù)據(jù)等方
面的安全技術(shù)要求,從系統(tǒng)建設(shè)、核心業(yè)務(wù)和安全運(yùn)營三個維度對新型數(shù)據(jù)中
心安全管理新內(nèi)涵進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié),梳理了新型數(shù)據(jù)中心安全產(chǎn)品和技術(shù)
圖譜,最后提出了新型數(shù)據(jù)中心安全等級評估的必要性和工作方向。
由于水平有限,白皮書必然存在不足或錯誤之處,歡迎業(yè)界各位批評指正,
大家共同開展相關(guān)領(lǐng)域的探討。
本白皮書的版權(quán)歸ODCC所有,未經(jīng)授權(quán),任何單位或個人不得復(fù)制或拷
貝本白皮書之部分或全部內(nèi)容。
III
一、新型數(shù)據(jù)中心安全發(fā)展的必要性及目標(biāo)
1.1背景
作為信息社會的數(shù)字底座,數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為推動社會發(fā)展的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)
施,是助推數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。早在2017年,我國就提出“要構(gòu)建以數(shù)
據(jù)為關(guān)鍵要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì),要切實(shí)保障國家數(shù)據(jù)安全,要加強(qiáng)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)
施安全保護(hù),強(qiáng)化國家關(guān)鍵數(shù)據(jù)資源保護(hù)能力,增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全預(yù)警和溯源能
力?!睌?shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)及其數(shù)據(jù)安全的主戰(zhàn)場,其安全問題近年來愈發(fā)
得到相關(guān)政府部門、運(yùn)營商和企業(yè)的高度重視。2021年7月,工信部印發(fā)《新
型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021-2023年)》,指出新型數(shù)據(jù)中心具有高
技術(shù)、高算力、高能效、高安全的特征。新型數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建高效算力服務(wù)的
同時,“高安全”作為其建設(shè)和發(fā)展的基本特征和要求也被正式提出。2021年
12月,國務(wù)院印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃通知,其中明確強(qiáng)調(diào)要著力強(qiáng)
化數(shù)字經(jīng)濟(jì)安全體系,要求增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力,提升數(shù)據(jù)安全保障水平,
切實(shí)有效防范各類風(fēng)險(xiǎn)。
1.2新型數(shù)據(jù)中心面臨的安全威脅和挑戰(zhàn)
相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,新型數(shù)據(jù)中心在業(yè)務(wù)云化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中,
主要面臨三大安全威脅和挑戰(zhàn):
?安全威脅面在不斷增加和擴(kuò)大。隨著數(shù)據(jù)中心IT架構(gòu)不斷變革,多云、
混合云部署成為常態(tài),算力設(shè)施資源從傳統(tǒng)物理設(shè)備向虛擬化、容器化
演進(jìn),各類網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)訪問更加多元化;數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)
同帶來更多開放性,傳統(tǒng)安全邊界在逐步消失。
?網(wǎng)絡(luò)攻擊手段和技術(shù)不斷升級。地緣政治摩擦、全球貿(mào)易爭端以及日漸
激烈的市場環(huán)境,攻擊手段和技術(shù)越來專業(yè)化和“國家化”,迫切需要
數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展成為可信、安全、合規(guī)的運(yùn)營基石,以應(yīng)對當(dāng)下如供
應(yīng)鏈攻擊、勒索病毒等日益增多的新威脅事件以及未來的不確定性挑戰(zhàn)。
1
?安全防護(hù)產(chǎn)品和技術(shù)能力參差不齊。近年來安全技術(shù)和產(chǎn)品迭代迅速,
市場上各類安全產(chǎn)品日益增多,但這些產(chǎn)品彼此孤立、松散組合,使得
新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)愈加復(fù)雜,并帶來了諸多安全隱患,比如操作
復(fù)雜性、可視化孤島、安全響應(yīng)復(fù)雜性、防御盲點(diǎn)等。
面對當(dāng)下日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全形勢,缺乏頂層設(shè)計(jì)、查缺補(bǔ)漏的安全
架構(gòu)已經(jīng)不能滿足新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)需求,亟需建立一體化數(shù)據(jù)中
心安全技術(shù)體系,全方位賦能新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)新型數(shù)據(jù)中心
可視可防可控的立體化安全。
1.3新型數(shù)據(jù)中心高安全總體目標(biāo)
隨著新的安全形勢發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)法規(guī)條例的實(shí)施,新型數(shù)據(jù)中心迎
來新的安全理念和技術(shù)要求。為了實(shí)現(xiàn)快速及時的算力安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全防
御、數(shù)據(jù)安全存儲和運(yùn)營安全處置,新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系必須落實(shí)不
同維度、不同側(cè)重的各類監(jiān)管合規(guī)要求,覆蓋日常運(yùn)營、安全評估、應(yīng)急和重
保等各類運(yùn)營場景,有效識別和抵御業(yè)務(wù)訪問、運(yùn)維管理、開發(fā)測試、數(shù)據(jù)服
務(wù)等數(shù)據(jù)中心各環(huán)節(jié)面臨的外部威脅和內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)。為此,新型數(shù)據(jù)中心的安全
技術(shù)體系應(yīng)達(dá)到以下四個目標(biāo):
?安全內(nèi)生
隨著開源代碼等的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類系統(tǒng)的日益復(fù)雜,數(shù)據(jù)中心
內(nèi)各類設(shè)備自身漏洞常常成為遭受攻擊的突破點(diǎn)和重災(zāi)區(qū)。尤其是IT硬件設(shè)備
和軟件系統(tǒng),自身的安全問題層出不窮,提升數(shù)據(jù)中心各類基礎(chǔ)設(shè)施自身的安
全性不可或缺且迫在眉睫。通過不斷加強(qiáng)設(shè)備自身健壯性和“內(nèi)置式”主動防
御能力,構(gòu)建主動免疫的安全體系新防線。
?安全可視
2
有力的安全防御手段依賴于對業(yè)務(wù)正常行為和異常事件的準(zhǔn)確識別和展示,
及時發(fā)現(xiàn)調(diào)查取證并最終確認(rèn)安全威脅,才能在確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響的
情況下做到“不漏檢、不誤殺”。業(yè)務(wù)正常行為的準(zhǔn)確識別,前提是必須要對
數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼案黝惿a(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)識別認(rèn)知能力,做到資產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)、
數(shù)據(jù)的可視;而只有具有對數(shù)據(jù)中心安全信息統(tǒng)一全局的監(jiān)測視野,才能做到
“一點(diǎn)及時發(fā)現(xiàn),全網(wǎng)協(xié)同防御”的可視化目標(biāo)。
?融合聯(lián)動
當(dāng)下新型網(wǎng)絡(luò)攻擊經(jīng)?;旌鲜褂枚喾N手段和戰(zhàn)術(shù),逐步滲透并侵入數(shù)據(jù)中
心核心資產(chǎn),這使得傳統(tǒng)的靜態(tài)的攻擊威脅識別難以形成有效的防御。因此需
要基于人工智能等新技術(shù),站在數(shù)據(jù)中心全局安全的角度對主機(jī)端點(diǎn)事件、網(wǎng)
絡(luò)威脅事件、歷史日志信息等多點(diǎn)異常融合分析,并實(shí)現(xiàn)針對安全事件的邊界
節(jié)點(diǎn)就近實(shí)時聯(lián)動處置,把安全威脅扼殺在最小影響范圍內(nèi)。
?綠色高效
綠色低碳是新型數(shù)據(jù)中心的顯著特征。近年來隨著數(shù)據(jù)中心安全新技術(shù)的
涌現(xiàn),數(shù)據(jù)中心內(nèi)部各類安全產(chǎn)品逐年增多,重復(fù)臃腫的安全產(chǎn)品引入和建設(shè)
不僅違背了新型數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展理念,而且加大了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理復(fù)雜度,
同時也顯著增加了內(nèi)外部業(yè)務(wù)時延。在算力時代全國數(shù)據(jù)中心集群統(tǒng)一高效調(diào)
度的大背景下,新型數(shù)據(jù)中心的安全建設(shè)必將向著去冗余、重編配的綠色高效
方向發(fā)展。
二、新型數(shù)據(jù)中心高安全技術(shù)體系
為應(yīng)對內(nèi)外部日益加劇的安全風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),強(qiáng)化以數(shù)據(jù)為核心要素的數(shù)據(jù)
中心安全建設(shè),實(shí)現(xiàn)安全內(nèi)生、安全可視、融合聯(lián)動、綠色高效的總體目標(biāo),
新型數(shù)據(jù)中心需要形成“四層三面”的高安全技術(shù)體系架構(gòu)。
3
圖1新型數(shù)據(jù)中心“四層三面”安全技術(shù)體系架構(gòu)
“四層”主建,從安全能力建設(shè)的視角,自下而上覆蓋數(shù)據(jù)中心內(nèi)安全防
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