什么是堡垒机?为什么需要堡垒机?

作者 : IT 大叔 本文共2337个字,预计阅读时间需要6分钟 发布时间: 2020-11-14

什么是堡垒机

堡垒机,即在一个特定的网络环境下,为了保障网络和数据不受来自外部和内部用户的入侵和破坏,而运用各种技术手段监控和记录运维人员对网络内的服务器、网络设备、安全设备、数据库等设备的操作行为,以便集中报警、及时处理及审计定责。

用一句话来说,堡垒机就是用来后控制哪些人可以登录哪些资产(事先防范和事中控制),以及录像记录登录资产后做了什么事情(事溯源)

堡垒机很多时候也叫运维审计系统,它的核心是可控及审计。可控是指权限可控、行为可控。权限可控,比如某个工程师要离职或要转岗了。如果没有一个统一的权限管理入口,是一场梦魇。行为可控,比如我们需要集中禁用某个危险命令,如果没有一个统一入口,操作的难度可想而知。

为什么需要堡垒机

堡垒机是从跳板机(也叫前置机)的概念演变过来的。早在2000年左右,一些中大型企业为了能对运维人员的远程登录进行集中管理,会在机房部署一台跳板机。跳板机其实就是一台unix/windows操作系统的服务器,所有运维人员都需要先远程登录跳板机,然后再从跳板机登录其他服务器中进行运维操作。

但跳板机并没有实现对运维人员操作行为的控制和审计,使用跳板机过程中还是会有误操作、违规操作导致的操作事故,一旦出现操作事故很难快速定位原因和责任人。此外,跳板机存在严重的安全风险,一旦跳板机系统被攻入,则将后端资源风险完全暴露无遗。同时,对于个别资源(如telnet)可以通过跳板机来完成一定的内控,但是对于更多更特殊的资源(ftp、rdp等)来讲就显得力不从心了。

人们逐渐认识到跳板机的不足,进而需要更新、更好的安全技术理念来实现运维操作管理。需要一种能满足角色管理与授权审批、信息资源访问控制、操作记录和审计、系统变更和维护控制要求,并生成一些统计报表配合管理规范来不断提升IT内控的合规性的产品。在这些理念的指导下,2005年前后,堡垒机开始以一个独立的产品形态被广泛部署,有效地降低了运维操作风险,使得运维操作管理变得更简单、更安全。

堡垒机的设计理念

堡垒机主要是有4A理念,即认证(Authen)、授权(Authorize)、账号(Account)、审计(Audit)。

堡垒机的目标

堡垒机的建设目标可以概括为5W,主要是为了降低运维风险。具体如下:

  • 审计:你做了什么?(What)
  • 授权:你能做哪些?(Which)
  • 账号:你要去哪?(Where)
  • 认证:你是谁?(Who)
  • 来源:访问时间?(When)

堡垒机的价值

  • 集中管理
  • 集中权限分配
  • 统一认证
  • 集中审计
  • 数据安全
  • 运维高效
  • 运维合规
  • 风险管控

堡垒机的原理

目前常见堡垒机的主要功能架构

什么是堡垒机?为什么需要堡垒机?插图

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目前常见堡垒机的主要功能分为以下几个模块:

1、运维平台

RDP/VNC运维;SSH/Telnet运维;SFTP/FTP运维;数据库运维;Web系统运维;远程应用运维;

2、管理平台

三权分立;身份鉴别;主机管理;密码托管;运维监控;电子工单;

3、自动化平台

自动改密;自动运维;自动收集;自动授权;自动备份;自动告警;

4、控制平台

IP防火墙;命令防火墙;访问控制;传输控制;会话阻断;运维审批;

5、审计平台

命令记录;文字记录;SQL记录;文件保存;全文检索;审计报表;

说明:三权分立
三权的理解:配置,授权,审计
三员的理解:系统管理员,安全保密管理员,安全审计员
三员之三权:废除超级管理员;三员是三角色并非三人;安全保密管理员与审计员必须非同一个人。

堡垒机的身份认证

堡垒机主要就是为了做统一运维入口,所以登录堡垒机必须支持灵活的身份认证方式,比如:

1、本地认证

  • 本地账号密码认证,一般支持强密码策略

2、远程认证

  • 一般可支持第三方AD/LDAP/Radius认证

3、双因子认证

  • UsbKey、动态令牌、短信网关、手机APP令牌等

4、第三方认证系统

  • OAuth2.0、CAS等。

堡垒机的常见运维方式

  • B/S运维:通过浏览器运维。
  • C/S运维:通过客户端软件运维,比如Xshell,CRT等。
  • H5运维:直接在网页上可以打开远程桌面,进行运维。无需安装本地运维工具,只要有浏览器就可以对常用协议进行运维操作,支持ssh、telnet、rlogin、rdp、vnc协议
  • 网关运维:采用SSH网关方式,实现代理直接登录目标主机,适用于运维自动化场景。

堡垒机的其他常见功能

  • 文件传输:一般都是登录堡垒机,通过堡垒机中转。使用RDP/SFTP/FTP/SCP/RZ/SZ等传输协议传输。
  • 细粒度控制:可以对访问用户、命令、传输等进行精细化控制。
  • 支持开放的API

堡垒机的部署方式

1、单机部署

堡垒机主要都是旁路部署,旁挂在交换机旁边,只要能访问所有设备即可。

部署特定:

  • 旁路部署,逻辑串联。
  • 不影响现有网络结构。

2、HA高可靠部署

旁路部署两台堡垒机,中间有心跳线连接,同步数据。对外提供一个虚拟IP。

部署特点:

  • 两台硬件堡垒机,一主一备/提供VIP。
  • 当主机出现故障时,备机自动接管服务。

3、异地同步部署

通过在多个数据中心部署多台堡垒机。堡垒机之间进行配置信息自动同步。

部署特点:

  • 多地部署,异地配置自动同步
  • 运维人员访问当地的堡垒机进行管理
  • 不受网络/带宽影响,同时祈祷灾备目的

4、集群部署(分布式部署)

当需要管理的设备数量很多时,可以将n多台堡垒机进行集群部署。其中两台堡垒机一主一备,其他n-2台堡垒机作为集群节点,给主机上传同步数据,整个集群对外提供一个虚拟IP地址。

部署特点:

  • 两台硬件堡垒机,一主一备、提供VIP
  • 当主机出现故障时,备机自动接管服务。

开源堡垒机产品

目前,常用的堡垒机有收费和开源两类。收费的有行云管家、纽盾堡垒机,开源的有jumpserver。这几种各有各的优缺点,如何选择,大家可以根据实际场景来判断。

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