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高職院校網(wǎng)站群網(wǎng)絡(luò)安全論文
1網(wǎng)站群安全技術(shù)架構(gòu)
從安全技術(shù)架構(gòu)來說，網(wǎng)站群的安全問題主要在于網(wǎng)絡(luò)層、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的安全。高職院校一般都具備獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心。以浙江醫(yī)藥高等�？茖W(xué)校為例，目前已建有MIS+S(基本信息安全保障)系統(tǒng)架構(gòu)，隨著硬件驅(qū)動(dòng)已轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)都有了大幅度的提升，能夠從物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全四個(gè)環(huán)節(jié)，打造網(wǎng)站群安全防范技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)防御、主機(jī)安全、備份和恢復(fù)、安全審計(jì)、安全測試配置、安全監(jiān)控，應(yīng)用分析等目標(biāo)。
1．1動(dòng)態(tài)防御
網(wǎng)站群安全防范技術(shù)體系以往，我們通常利用防火墻、雙核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及DMZ區(qū)來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用防護(hù)，防范惡意攻擊和病毒入侵的能力有限。在網(wǎng)絡(luò)安全問題日趨嚴(yán)重和復(fù)雜的情況下，需要加固原有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，增加應(yīng)用防護(hù)系統(tǒng)、統(tǒng)一防惡意代碼軟件、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，與防火墻一起建立動(dòng)態(tài)防御體系。
只有為網(wǎng)站群和服務(wù)建立訪問控制體系，才能將絕大多數(shù)攻擊阻止在到達(dá)攻擊目標(biāo)之前，或攻擊者在突破第一道防線后，延緩或阻斷其到達(dá)攻擊目標(biāo)，最終提升網(wǎng)站群系統(tǒng)的物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用安全。我們將網(wǎng)站群系統(tǒng)所在區(qū)域從原DMZ區(qū)劃分出來，與其他Web應(yīng)用一起規(guī)劃為安全級別較高的WebServer服務(wù)區(qū)域。同時(shí)，在該區(qū)域部署統(tǒng)一惡意代碼防范管理系統(tǒng)，建立安全的病毒防護(hù)措施。在核心交換和WebServer服務(wù)區(qū)域間，通過串聯(lián)部署方式，增加一臺(tái)WAF(應(yīng)用防護(hù)系統(tǒng))，起到防護(hù)Web應(yīng)用、漏洞檢測作用，確保網(wǎng)站群在內(nèi)的Web應(yīng)用完整性。同時(shí)，開啟硬件防火墻上的網(wǎng)站防篡改、IPS功能、日志功能，建立攻擊監(jiān)控體系，實(shí)時(shí)檢測出絕大多數(shù)攻擊，并采取相應(yīng)的行動(dòng)(如斷開網(wǎng)絡(luò)連接、記錄攻擊過程、跟蹤攻擊源，等)。網(wǎng)站群系統(tǒng)管理員在統(tǒng)一惡意代碼防范管理平臺(tái)上，對網(wǎng)站群主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
包括:遠(yuǎn)程啟動(dòng)或停止實(shí)時(shí)監(jiān)控、手動(dòng)掃描、實(shí)時(shí)更新、功能組件配置、設(shè)定分組任務(wù)或策略，等，以有效阻隔外來病毒入侵及內(nèi)部病毒清除，有效保障系統(tǒng)安全。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)攻擊也可以來自于局域網(wǎng)內(nèi)部，如內(nèi)網(wǎng)DoS攻擊、AＲP等病毒攻擊。對于內(nèi)網(wǎng)攻擊的防范，通常采取的應(yīng)對方法有:為內(nèi)網(wǎng)終端安裝病毒防護(hù)軟件、加強(qiáng)用戶病毒查殺意識(shí)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上劃分VLAN進(jìn)行邏輯隔離、設(shè)置ACL訪問控制�，F(xiàn)階段，我們還啟用硬件防火墻上的IPS、DDoS/DoS內(nèi)網(wǎng)防護(hù)、病毒防御策略等功能來加強(qiáng)防范。同時(shí)，利用上網(wǎng)行為管理設(shè)備，對內(nèi)網(wǎng)終端實(shí)施安全檢查、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制、行為審計(jì)、危險(xiǎn)流量封堵、木馬病毒查殺等安全防護(hù)措施，針對內(nèi)網(wǎng)攻擊事件查看分析用戶行為記錄并定位，并且依據(jù)學(xué)校相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行處置處理(如《校園網(wǎng)用戶守則》、《校園網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)管理辦法》、《校園網(wǎng)系統(tǒng)安全管理制度》，等)，提高局域網(wǎng)內(nèi)部的綜合防范能力，減少內(nèi)網(wǎng)攻擊事件的發(fā)生。
1．2主機(jī)安全
主機(jī)安全是網(wǎng)站群系統(tǒng)安全的保障�？梢圆捎秒p機(jī)熱備的方式來解決主機(jī)冗余問題。但是，由于網(wǎng)站群系統(tǒng)應(yīng)用的重要性和網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)雜性，為提高主機(jī)安全能力，還需要構(gòu)建主機(jī)集群環(huán)境，以保障網(wǎng)站群系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。目前，高職院校為提高數(shù)據(jù)中心的利用率和采購運(yùn)行成本，通常會(huì)采用服務(wù)器虛擬化軟件規(guī)劃虛擬數(shù)據(jù)中心。在該環(huán)境中，統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備部署在后端，為物理服務(wù)器(虛擬主機(jī))提供空間資源，并為前端虛擬機(jī)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源;數(shù)臺(tái)高性能服務(wù)器作為虛擬主機(jī)，隨時(shí)劃分前端虛擬機(jī)，并提供虛擬機(jī)所需的CPU、內(nèi)存資源、存儲(chǔ)器訪問權(quán)和網(wǎng)絡(luò)連接能力，滿足各項(xiàng)應(yīng)用的服務(wù)器需求。采用虛擬機(jī)(VM)部署網(wǎng)站群雙機(jī)熱備，在降低采購成本的同時(shí)，提高了網(wǎng)站群主機(jī)的靈活性、冗余保障和容災(zāi)遷移能力，保障網(wǎng)站群主機(jī)操作系統(tǒng)的安全需求。為了減少網(wǎng)站群所在虛擬主機(jī)(物理服務(wù)器)的單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站群系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行，我們利用vSphere集群功能，在虛擬數(shù)據(jù)中心內(nèi)，配置HA(highavailability)高可用集群(如圖4所示)。HA允許一個(gè)集群中在資源許可的情況下，將一臺(tái)出現(xiàn)故障的虛擬主機(jī)上面的網(wǎng)站群虛擬機(jī)切換到集群中另一臺(tái)虛擬主機(jī)上運(yùn)行(如192．168．0．116和192．168．0．118)。應(yīng)用業(yè)務(wù)時(shí)間間斷由VM系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間、應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)間、心跳檢測時(shí)間構(gòu)成。
1．3備份和恢復(fù)
數(shù)據(jù)資料是整個(gè)網(wǎng)站群系統(tǒng)運(yùn)作的核心，建立良好的備份和恢復(fù)機(jī)制，可以在應(yīng)用系統(tǒng)遭受攻擊時(shí)，盡快地恢復(fù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)服務(wù)。以往，為降低備份容災(zāi)成本，會(huì)采用純軟件模式，通過編輯腳本文件，連接兩臺(tái)熱備服務(wù)器，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)復(fù)制到另一臺(tái)服務(wù)器上，如果一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以及時(shí)切換到另一臺(tái)服務(wù)器，避免了磁盤陣列的單點(diǎn)故障。在網(wǎng)絡(luò)安全的新形勢下，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的完整性和可靠性，我們在網(wǎng)絡(luò)拓樸的DMZ區(qū)域，接入存儲(chǔ)備份一體機(jī)(浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校采用SymantecBE3600)，構(gòu)建高可用性的存儲(chǔ)備份環(huán)境。利用其存儲(chǔ)空間及備份管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有效的異地備份，為網(wǎng)站群的容災(zāi)備份提供了進(jìn)一步的安全保障。通過制定備份策略，選擇合適的備份頻率，采用完全備份、增量備份、差分備份或按需備份的組合方式，確保及時(shí)恢復(fù)失敗的網(wǎng)站群虛擬機(jī)，快速恢復(fù)丟失的應(yīng)用程序服務(wù)，全面提升網(wǎng)站群的數(shù)據(jù)安全及備份恢復(fù)能力，避免在各種極端情況下造成的重大損失和惡劣影響。
1．4安全審計(jì)
網(wǎng)站群要達(dá)到可控性與可審查性，就必須對站點(diǎn)的訪問活動(dòng)進(jìn)行多層次的記錄。安全審計(jì)是網(wǎng)站群主機(jī)安全和應(yīng)用安全中的重要環(huán)節(jié)，審計(jì)范圍要覆蓋到主機(jī)上的每個(gè)操作系統(tǒng)用戶和數(shù)據(jù)庫用戶，審計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括重要用戶行為、系統(tǒng)資源的異常使用和重要系統(tǒng)命令的使用等安全相關(guān)事件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)非法入侵行為。以旁路方式部署了一臺(tái)審計(jì)設(shè)備，并接入核心交換。審計(jì)設(shè)備通過對交換機(jī)的鏡像口進(jìn)行旁路監(jiān)聽。網(wǎng)站群系統(tǒng)管理員可通過B/S方式使用日志管理綜合審計(jì)系統(tǒng)，從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)庫安全及系統(tǒng)安全審計(jì)等方面，采集所有網(wǎng)站群的數(shù)據(jù)庫訪問行為記錄，收集客觀、實(shí)時(shí)的分析數(shù)據(jù)。一旦發(fā)生網(wǎng)站群網(wǎng)絡(luò)信息安全事件，系統(tǒng)管理員可根據(jù)網(wǎng)站群用戶對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的所有操作信息，進(jìn)行準(zhǔn)確快速定位，并排除安全隱患。此外，為確保安全審計(jì)，還應(yīng)要求網(wǎng)站群開發(fā)人員去除或隱藏程序中的刪除日志功能。
1．5安全測試與配置
由于網(wǎng)絡(luò)安全不是絕對的，因此，在建立技術(shù)防范體系后，我們按照《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求》中的第二級基本要求，對網(wǎng)站群的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成測試和配置。主要包括身份鑒別、訪問控制、入侵防范、資源控制、數(shù)據(jù)完整性和保密性，從而確保信息發(fā)布和管理安全。我們采用Centos和Oracle來構(gòu)建網(wǎng)站群的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫環(huán)境，相關(guān)配置如下:
1．5．1身份鑒別良好的身份認(rèn)證體系可防止攻擊者假冒合法用戶。為此，須對登錄操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)站群的用戶進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)和鑒別，操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理用戶身份標(biāo)識(shí)應(yīng)具有不易冒用的特點(diǎn)，并確保用戶名具有惟一性。因此，我們做了相關(guān)配置:編輯操作系統(tǒng)文件etc/login．defs文件，應(yīng)達(dá)到密碼定期更換要求。如:PASS_MAX_DAYS90#新建用戶的密碼最長使用天數(shù)PASS_MIN_DAYS0#新建用戶的密碼最短使用天數(shù)PASS_WAＲN_AGE7#新建用戶的密碼到期提前提醒天數(shù)PASS_MIN_LEN6#最小密碼長度6編輯操作系統(tǒng)文件/etc/pam．d/system-auth文件，應(yīng)達(dá)到密碼復(fù)雜度要求，如:passwordrequisitepam_cracklib．sominlen=6dcr-edit=2ocredit=2#限制密碼最小長度6位和至少包含2數(shù)字、至少包含2個(gè)特殊字符數(shù)編輯操作系統(tǒng)文件etc/pam．d/system-auth文件，采取結(jié)束會(huì)話、限制非法登錄次數(shù)和自動(dòng)退出等措施，實(shí)現(xiàn)登錄失敗處理功能。如:authrequiredpam_tally．soonerr=faildeny=6un-lock_time=300#設(shè)置密碼連續(xù)錯(cuò)誤6次鎖定，鎖定時(shí)間300s。對于數(shù)據(jù)庫的身份鑒別，我們通過配置Oracle公司提供的驗(yàn)證密碼復(fù)雜度的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。對于網(wǎng)站群系統(tǒng)，后臺(tái)管理用戶密碼復(fù)雜度設(shè)置高級別，對密碼的長度、大小寫、特殊字符都方面都要做要求，同時(shí)設(shè)置口令有效期。
1．5．2訪問控制訪問控制更側(cè)重于管理層面，要求操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理帳號(hào)和實(shí)際操作都必須為不同人員。我們制定相關(guān)崗位職責(zé)文件，實(shí)現(xiàn)權(quán)限分離，責(zé)任分離。如:依據(jù)安全策略控制用戶對資源的訪問;實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶權(quán)限期的分離;限制默認(rèn)帳戶的訪問權(quán)限，重命名系統(tǒng)默認(rèn)帳戶，修改帳戶的默認(rèn)口令;應(yīng)及時(shí)刪除多余的、過期的帳戶，避免共享帳戶的存在。此外，我們對網(wǎng)站群的角色權(quán)限進(jìn)行細(xì)分，做到權(quán)限相互制約。如超級管理員具有所有功能的操作權(quán)限，二級網(wǎng)站管理員只能具有自己站點(diǎn)的操作權(quán)限，審計(jì)員只能查看安全日志。
1．5．3入侵防范做好入侵防范措施。在操作系統(tǒng)方面，我們遵循最小安裝的原則，僅安裝需要的組件和應(yīng)用程序，使得端口和服務(wù)實(shí)現(xiàn)最小化;通過對安全漏洞的周期檢查，設(shè)置升級服務(wù)器等方式保持系統(tǒng)補(bǔ)丁及時(shí)得到更新，從而使絕大多數(shù)攻擊無效。
1．5．4資源控制系統(tǒng)資源控制主要指終端接入的方式、IP地址范圍及登錄次數(shù)限制。我們做了相關(guān)配置。
2網(wǎng)站群安全防范措施
單純期望某一個(gè)安全技術(shù)或體系架構(gòu)就能夠全面消除或解決網(wǎng)絡(luò)安全威脅和風(fēng)險(xiǎn)的想法是不現(xiàn)實(shí)的。高職院校網(wǎng)站安全問題突出，還歸結(jié)于學(xué)校對網(wǎng)站安全不重視，網(wǎng)站信息保護(hù)意識(shí)差，網(wǎng)站日常維護(hù)缺失，等。我們只能通過大量實(shí)踐，在網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)戰(zhàn)對抗中不斷完善，明確責(zé)任和義務(wù)，建立管理制度和安全制度。管理是網(wǎng)絡(luò)安全的重要部分，在對網(wǎng)站群部署進(jìn)行有效的安全風(fēng)險(xiǎn)(安全威脅)識(shí)別和評估后，我們還圍繞技術(shù)層面、組織層面、管理層面、服務(wù)層面，完善網(wǎng)站群安全防范措施。建立學(xué)校、部門兩級運(yùn)行維護(hù)的組織體系，按集中建站、分級管理、制度約束、服務(wù)保障的原則，通過統(tǒng)一策劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一資源、統(tǒng)一平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)集中建站。按照國家有關(guān)規(guī)章制度和安全辦法(策略)，形成制度約束機(jī)制，確保網(wǎng)站群在高效、安全、有序的體系下運(yùn)作。
理順管理體制與職責(zé)，構(gòu)建主站和子站間的垂直管理體系，制定網(wǎng)站群管理辦法、建立網(wǎng)站群管理和信息員制度、制定安全規(guī)范及操作手冊、建立內(nèi)容管理與審核制度、明確各網(wǎng)站內(nèi)容管理與運(yùn)行管理崗位職責(zé)、規(guī)范工作流程、完善信息發(fā)布等環(huán)節(jié)，全面做好網(wǎng)站群安全管理工作。通過提升服務(wù)管理水平，構(gòu)建健全的網(wǎng)站群服務(wù)體系。我們參考ISO/IEC20000-1采用的PDCA方法論，從規(guī)劃(P)、實(shí)施(D)、檢查(C)、改進(jìn)(A)四個(gè)方面著手，根據(jù)學(xué)校技術(shù)、政策和資源等實(shí)際環(huán)境，加強(qiáng)安全服務(wù)管理，確保網(wǎng)站群服務(wù)水平。并參考信息安全服務(wù)體系，從安全評估服務(wù)、安全修復(fù)服務(wù)、安全保障服務(wù)、安全信息服務(wù)、安全培訓(xùn)服務(wù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)、產(chǎn)品集成服務(wù)八個(gè)方面，加強(qiáng)安全服務(wù)。
3網(wǎng)站群保障體系構(gòu)建效果
在網(wǎng)站群項(xiàng)目建設(shè)前期，我們通過對原有網(wǎng)站及其系統(tǒng)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行安全分析，找出了學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)信息安全因素中的薄弱環(huán)節(jié)，在后續(xù)的網(wǎng)站群部署方案中增加了需要改進(jìn)和優(yōu)化的細(xì)節(jié)，保證了網(wǎng)站群系統(tǒng)的成功實(shí)施。在實(shí)施過程中，我們充分利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施，通過動(dòng)態(tài)防御、主機(jī)安全、備份恢復(fù)、安全審計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)施，促進(jìn)了該校數(shù)據(jù)中心的硬件整合優(yōu)化，既減少了重復(fù)投資、有效降低了學(xué)校資金不足的影響，又提高了已有軟硬件的利用率，并為今后打造高效低耗的綠色數(shù)據(jù)中心奠定基礎(chǔ)。有序開展網(wǎng)站群系統(tǒng)建設(shè)也是一次鍛煉信息技術(shù)人員的機(jī)會(huì)。經(jīng)過測試配置、監(jiān)控、分析等一系列規(guī)范化操作訓(xùn)練，提高了該校信息技術(shù)人員在系統(tǒng)部署、性能優(yōu)化方面的技能、加強(qiáng)了安全監(jiān)管意識(shí)，不僅是一次很好的網(wǎng)絡(luò)安全防范實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，也有效地提高了現(xiàn)有信息技術(shù)人員的工作效率，在一定程度上緩解了學(xué)校信息技術(shù)人員緊缺的實(shí)際困難。通過安全防范措施的實(shí)施，形成了學(xué)校網(wǎng)站群的常態(tài)化組織體系和工作機(jī)制。
通過出臺(tái)學(xué)校網(wǎng)站群管理辦法、健全體制機(jī)制、明確責(zé)任歸屬、強(qiáng)化了網(wǎng)站群二級網(wǎng)站負(fù)責(zé)人及信息員的安全責(zé)任意識(shí)，有利于打造健康向上的校園輿情環(huán)境，共同維護(hù)學(xué)校網(wǎng)站群系統(tǒng)安全。通過網(wǎng)站群系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)踐，我們認(rèn)為，在網(wǎng)絡(luò)安全問題日益復(fù)雜的形勢下，高職院校有必要在揚(yáng)長避短、整合優(yōu)化的原則下，構(gòu)建符合學(xué)校情況的網(wǎng)站群保障體系。通過網(wǎng)站群保障體系的建設(shè)，為高職院校打造了一個(gè)具有安全性、可擴(kuò)充性和易管理性的網(wǎng)站信息環(huán)境，有利于提升高職院校網(wǎng)絡(luò)信息安全防范技術(shù)能力，最終促進(jìn)高職院校教育信息化的良性建設(shè)和發(fā)展。
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