云原生环境该怎样解决网络安全问题

04-27 4989阅读 0评论

随着云计算逐渐迈向成熟阶段，云原生技术以其“生在云上、长在云上”的核心理念，被普遍认为是云计算未来十年发展的关键方向。该技术不仅能够有效破解传统云实践中所面临的应用升级缓慢、架构臃肿、迭代效率低下等难题，更为业务创新注入了强大的动力。

云原生技术，以微服务、DevOps、持续交付、容器化等特征而著称，其高度开放、灵活可编排的特性，为现代应用架构带来了革命性的变革。微服务架构使得应用得以原子化，极大提升了系统的可伸缩性和可维护性，但同时也带来了工作负载规模的急剧增长。微服务间的频繁交互使得容器间的东西向流量呈现指数级增长，对网络性能和安全性提出了更高要求。

在DevOps的推动下，应用的开发、测试、部署等流程得以高效协同，实现了敏捷开发和持续交付。然而，这也导致了容器创建和销毁的频率大大提高，传统的基于IP地址的安全策略在这种环境下变得不再可靠。

网络分段作为云原生环境的基础安全能力，其重要性不言而喻。然而，传统防火墙由于其设计理念和功能限制，难以适应云原生环境的动态性和灵活性。基于K8S的Network Policy虽然在某些场景中能够提供一定的策略管理能力，但在规模化场景中却显得力不从心。而基于Agent的外挂式微隔离方案虽然能够实现一定程度的隔离效果，但却极大地限制了云原生技术的敏捷性和弹性。

更为严峻的是，在集群内全通的“大二层”容器网络中，内部的东西向流量处于完全的黑盒状态，既无法有效监控，更无法进行有效控制。这种情况为攻击者提供了可乘之机，使得云原生环境下的业务安全面临极大的威胁。

因此，如何在保障云原生技术敏捷性和弹性的同时，实现有效的网络安全防护，成为当前亟待解决的问题。未来的云原生技术发展，需要在安全性、可管理性和灵活性之间找到最佳的平衡点，以确保云原生环境的健康、稳定和持续发展。

以下是云原生技术面临的挑战

容器安全：云原生应用广泛采用容器化技术，使得应用程序及其所有依赖项打包到独立的运行环境中。然而，这也带来了新的安全风险，如容器逃逸、镜像安全等。攻击者可能利用这些漏洞来攻击容器，进而获取对整个云环境的访问权限。
微服务架构的安全风险：云原生应用通常采用微服务架构，将应用拆分为多个独立的服务单元。这种架构提高了应用的灵活性和可扩展性，但同时也增加了安全管理的复杂性。每个微服务都可能成为攻击者的入口点，而且服务之间的通信和数据交换也可能被利用进行攻击。
API安全风险：云原生环境中，API的大量出现使得针对API的攻击成为一个重要方向。API接口可能面临重放攻击、DDoS攻击、注入攻击等多种威胁。此外，API还可能泄露敏感信息，如用户数据、业务逻辑等，进一步增加了安全风险。
多租户环境下的安全隔离：云计算环境是一个多租户环境，不同用户的数据和应用需要进行隔离。如何在保证资源高效利用的同时，确保不同用户之间的数据不会相互干扰，是云原生网络安全面临的重要挑战。
云原生技术的安全漏洞：云原生技术本身可能存在安全漏洞，如编排工具、镜像仓库等可能存在安全缺陷。这些漏洞可能被攻击者利用，对云环境造成危害。
合规性挑战：随着数据保护法规的不断加强，云原生环境需要确保用户数据的隐私和合规性。如何在满足业务需求的同时，遵守相关法规，防止数据泄露和滥用，是云原生环境面临的另一大挑战。

微隔离解决云原生困境

微隔离的定义

微隔离（Micro Segmentation），作为一种前沿的网络安全技术，其核心目标在于精准地隔离数据中心内部的东西向流量。这一技术的实现原理是将数据中心内部的各类业务，遵循特定原则，细致划分为众多微小的网络节点。这些节点通过动态策略分析进行访问控制，从而在逻辑层面上实现相互隔离，有效限制用户的横向移动，确保了网络环境的稳定与安全。

在微隔离的架构下，传统的内、外网概念已然不再适用。相反，数据中心网络被精细地隔离为众多微小的计算单元，我们称之为节点。每个节点，无论是门户网站、数据库、审计设备还是文件服务器，只要具备数据处理能力，都能成为这一架构中的关键组成部分。这些节点不再因身处内网而被默认为“可信”，而是均被逻辑隔离，它们之间的任何访问都受到严格的控制。

值得一提的是，节点的划分越为细致，控制中心对整个数据中心网络的流量可视化就越为精确。这种高度的可视化不仅有助于及时发现潜在的安全风险，更能为数据中心的安全管理提供有力的数据支持。通过微隔离技术的应用，我们可以构建一个更加安全、可控的数据中心网络环境，为企业的稳健发展保驾护航。

建立微隔离的好处

微隔离技术是一种将应用程序和运行时环境分离的技术，可以有效地防止一个应用程序对另一个应用程序的影响。这种技术的实施具有多个显著的好处：

数据隔离、安全性、资源隔离、性能隔离：微隔离技术能够帮助分离出多个应用，这些应用程序可以同时在同一台服务器上运行而不会互相影响。这样，可以实现更好的数据隔离、安全性、资源隔离和性能隔离，从而减少系统间的耦合度，提高系统的整体性能和可用性。
适应混合云基础架构：由于微隔离是在工作负载级别执行，而不是在基础架构级别，因此它可以在整个混合云基础架构中一致地实施，并随着环境变化或工作负载重新定位而无缝适应。
减少攻击面：微隔离技术可以使安全团队更容易识别潜在的妥协指标并评估当前的潜在暴露状态。这有助于减少横向移动检测和预防中的问题，从而减缓或阻止攻击者横向移动的努力。此外，通过实施最小特权原则和对应用程序和流程进行深入治理，可以进一步减少可用的攻击面。
精细控制策略：微隔离解决方案可以帮助安全团队创建精细策略，以抵御各种攻击。这些策略可以与其他类似措施相结合，为系统提供更强的保护。
统一的安全模型：微隔离实现了跨越多个操作系统和部署环境的统一安全模型，为企业提供了更加一致和全面的安全防护。
自动化运维：微隔离技术能够自动学习业务访问关系，并以多种拓扑图清晰展示，为策略制定提供基础。它还可以依据不同管理场景，配置不同粒度的控制策略，并随业务或环境变化自适应调整策略，实现自动化运维。

怎样部署微隔离

微隔离安全平台（德迅零域）可快速部署在混合数据中心架构中，实现跨平台的统一安全管理，通过自主学习分析、可视化展示业务访问关系，实现细粒度、自适应的安全策略管理。产品在真实威胁中，可快速隔离失陷主机网络，阻断横向渗透行为，让零信任理念真正落地。

以Agent、计算引擎和控制台组成，支持公有云、私有云、混合云、物理机、虚拟机、容器等各种业务环境，异构环境对用户完全透明。

Agent：实时采集业务网络连接和资产信息，接收服务端指令，管控主机防火墙。
计算引擎：聚合、统计网络连接，进行可视化呈现，根据业务流量生成网络策略，并分析策略的覆盖。
控制台：控制台可清晰展示网络连接和策略配置情况，用户通过控制台集中管理网络策略并进行隔离操作。
数据库审计——业务拓扑图可视化展示访问关系

自动学习业务访问关系，并以多种拓扑图清晰展示，结合资产信息，为策略制定提供基础。

拓扑图上交互式设置，自动生成策略，提高效率。
发现主机上无用的端口，减少风险暴露面。
丰富的查询方式和图例，直观评估策略配置情况。

策略好管理——多种策略形式实现自动化运维

依据不同管理场景，配置不同粒度的控制策略，并随业务或环境变化自适应调整策略，实现自动化运维。

提供业务组、标签、端口、IP等不同粒度的策略管理。
用标签定义策略，形式精简，降低运维成本。
策略表达明白易读，避免基于IP的安全策略。

策略易验证——监控异常访问并自动验证策略

在不真实拦截流量的情况下，持续监控学习业务访问关系，自动验证策略准确性和覆盖度。

自动验证策略正确性，减少人力成本。
重保场景中，发现恶意横向渗透行为。
发现异常访问，第一时间发出告警。

管控多选择——根据管理要求选择不同控制强度

访问控制模式决定控制策略如何放行/阻断网络连接，配合不同的管理要求，支持不同强度的控制模式。

主机控制模式：为每个业务端口配置策略，严密防护。
服务控制模式：管控20%的关键端口，降低80%的风险。

威胁可隔离——失陷主机快速隔离防止威胁扩散

在发生真实攻击场景下，提供应急响应手段，迅速隔离失陷主机网络，防止威胁进一步扩散。

出站、入站、双向网络流量，可选择不同隔离方式。
开放特定端口并指定访问IP，给上机排查问题提供条件。
威胁清除后远程解除隔离，恢复正常通信。

保护更全面——非受控设备和DMZ区主机访问控制

对未部署Agent的网络设备和业务敏感主机实现保护，并可对DMZ区主机的外网访问进行控制。

对已部署和未部署Agent主机之间的访问，进行安全控制。
严格限制出入外网的流量，收缩DMZ区主机暴露面。