研祥特種計算機在網絡安全上的應用
摘 要： 隨著計算機網絡的發展，基于寬帶企業網絡的數據業務在社會經濟生活中占有重要地位，網絡安全性越來越重要。本文從網絡互連七層協議、企業網的分層和網絡安全管理體系三個方面來闡述企業網絡的安全性。并以具體的相關產品為例來闡述如何構建一個安全的企業網絡 
[前言]
隨著計算機網絡的發展，其開放性，共享性，互連程度擴大，網絡的重要性和對社會的影響也越來越大。寬帶網作為企業主要的數據業務承載網絡，特別是電子商務（E-Commerce）、企業數據專線、網絡互聯、Internet接入服務等應用在社會經濟生活的地位日益凸現。網絡的安全性直接影響到社會的經濟效益。例如，2003年1月份的SQL殺手蠕蟲事件，中國有兩萬多臺數據庫服務器受到影響，使國內眾多企業網絡全部處于癱瘓或半癱瘓狀態；2003年8月份的沖擊波蠕蟲，使成千上萬的用戶計算機變慢，被感染的計算機反復重啟，有的還導致了系統崩潰，受到“沖擊波”病毒感染的計算機反過來又會影響到網絡的正常運行。 
隨著網絡安全問題重要性增加，如何設計一個穩定、可靠、安全和經濟的企業網，應對日益增多的網絡攻擊、病毒破壞和黑客入侵等問題已成為企業網絡建設和運營所關注的重點。本文從網絡互連七層協議、城域網的分層和網絡安全管理體系三個方面來闡述寬帶網絡的安全性。
 
[網絡安全服務層次模型]
國際標準化組織ISO在開放系統互連標準中定義了七個層次的網絡互連參考模型，它們分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。不同的網絡層次有不同的功能，例如鏈路層負責建立點到點通信，網絡層負責路由，傳輸層負責建立端到端的進程通信信道。相應地，在各層需要提供不同的安全機制和安全服務。 
在物理層要保證通信線路的可靠，不易被竊聽。在鏈路層可以采用加密技術，保證通信的安全。在Internet、Intranet環境中，地域分布很廣，物理層的安全難以保證，鏈路層的加密技術也不完全適用。 
在網絡層，可以采用傳統的防火墻技術，如TCP/IP 網絡中。采用IP過濾功能的路由器，以控制信息在內外網絡邊界的流動。還可使用IP加密傳輸信道技術IP SEC，在兩個網絡結點間建立透明的安全加密信道。這種技術對應用透明，提供主機對主機的安全服務。適用于在公共通信設施上建立虛擬的專用網。這種方法需要建立標準密鑰管理，目前在產品兼容性和性能上尚存在較多問題。 
在傳輸層可以實現進程到進程的安全通信，如現在流行的安全套接字層SSL技術，是在兩個通信結點間建立安全的TCP連接。這種技術實現了基于進程對進程的安全服務和加密傳輸信道，采用公鑰體系做身份認證；有高的安全強度。但這種技術對應用層不透明，需要證書授權中心，它本身不提供訪問控制。 
針對專門的應用，在應用層實施安全機制，對特定的應用是有效的，如基于SMTP電子郵件的安全增強型郵件PEM提供了安全服務的電子郵件。又如用于Web的安全增強型超文本傳輸協議S-HTTP提供了文件級的安全服務機制。由于它是針對特定應用的，缺乏通用性，且須修改應用程序。
[企業寬帶網的層次安全模型]
企業寬帶網的安全風險主要在于設備遭受攻擊或病毒引發的網絡流量突然增大對設備性能的沖擊，與業務相關的數據庫服務器受到病毒的攻擊，影響業務的正常運行，安全建設應更多地采用技術來保證網絡和設備安全，并以用戶管理作為輔助手段。 
安全模型將企業寬帶網分成三個區域：信任域、非信任域和隔離區域（非軍事區）。信任域是企業內部的基礎網絡，通常采用防火墻等設備與企業業務網隔離，包括企業內部的各個不同的域；隔離區域是信任域和非信任域之間進行數據交互的平臺，包括企業對外提供的各種業務平臺，如Web服務平臺、FTP服務器、用戶查詢平臺、Mail服務器等；非信任域是指企業之外的廣泛的互聯網絡，是企業不能完全控制的網絡。作為安全模型中的非信任域，需要重點考慮。
[企業寬帶網的層次安全分析]
1. 信任域的安全 
信任域由企業ERP系統、網管系統、財務系統等組成，是企業網安全運營的核心所在，因而，必須采取最嚴密的安全措施。在一般情況下，信任域可能面臨的威脅包括網絡攻擊、網絡入侵、病毒（造成拒絕服務攻擊）等。為了避免這些威脅，保證信任域的安全，可采取以下手段： 
?。?）部署防火墻，制定嚴格的安全訪問策略，嚴格限制對此區域的訪問； 
?。?）認真配置好系統軟件和應用軟件，跟蹤操作系統和應用系統的漏洞及補丁進展情況，嚴格限定系統和應用所服務對象的范圍； 
?。?）部署網絡入侵監測系統（IDS）,對核心服務實施監控，對網絡攻擊和病毒及時報警； 
（4）建立網管系統和日志系統； 
?。?）對重要的主機系統應采用雙機熱備份方式，對重要的應用系統和數據做好完善的備份工作，根據具體情況和需要設置災難恢復系統。 
2. 隔離域的安全 
隔離域是企業網對外開放的平臺，包括WWW服務、DNS服務、FTP服務、Mail服務、用戶查詢系統等，所有業務必須對外開放，因而安全威脅最大，也是最容易受到攻擊的區域。為保證安全，可采取以下手段： 
?。?）部署防火墻，制定安全訪問策略，特別是拒絕服務攻擊（DDOS）； 
?。?）及時修補服務器的安全漏洞，關閉不必要的網絡服務等； 
?。?）系統備份和日志系統等等。 
3. 非信任域的安全 
非信任域是網絡業務的傳輸網絡，主要由電信營運商負責其安全： 
企業網需要重點考慮的是隔離域的安全問題，加強設備自身的安全和日常維護流程，從技術和流程兩方面來保證。 
[下面闡述如何以具體的網絡設備為基層建設安全的企業網]
目前的防火墻一般標配三個網絡接口，分別連接外部網、內部網和SSN。硬件平臺具有可擴展和可升級性等特性，研祥智能科技股份有限公司專為網絡行業用戶研發生產了多款單網口、雙網口、四網口的工業級主板，為所有的網絡客戶提供了完備的選擇。下圖是以該公司的產品為例的系統說明：
[系統配置]
防火墻： 機箱IPC－8101／主板NET－1611V4N／CPU PIII 850／內存 256M／硬盤 40G
路由器：機箱IPC－8206／主板FSC－1711VN／CPU P4 2.0G／內存256DDR／硬盤40G
WEB服務器：機箱IPC－8101／主板FSC－1613VN／PIII 1.0G／內存256M／硬盤70G
終端：機箱IPC－810／主板FSC－1711VN／CPU P4 2.0G／內存256DDR／硬盤40G
[系統評價]
1、所有安全和服務由工業級的硬件設備完成：
安全軟件在運行、存儲中是不能保障安全的，軟件運行時很多重要信息都會在某個時間清晰地出現于計算機的存儲器中，因而"高水平"的不法分子竊取并利用這些重要信息十分容易，所以采用由"EVOC"特種計算機搭建的硬件平臺,保障了整個系統的安全。
2．整個系統實用可靠：
"EVOC" 特種計算機是基于PC總線的特種計算機,能滿足綜合業務系統的實際需要，運行可靠穩定。
3．整體化的系統設計： 
系統不僅依靠獨立的安全保密設備，而且從整個防火墻系統的安全角度進行考慮，進行了整體化的設計，保證了系統的安全性、保密性。 
4．使用方便、操作簡單、維護方便。
[總結] 
寬帶企業網的網絡安全是一項非常艱巨和持久的任務。對網絡安全問題必須通盤考慮，進行體系化的整體安全設計和實施。既要充分考慮網絡的安全性能，考慮設備防攻擊的健壯性，有效實施設備相關安全特性，又要結合專用的安全產品，采取分域、多層安全保護措施。既要考慮設備安全和技術的因素，又要重視網絡安全人員在網絡安全方面所起決定性的作用。
[前言]
隨著計算機網絡的發展，其開放性，共享性，互連程度擴大，網絡的重要性和對社會的影響也越來越大。寬帶網作為企業主要的數據業務承載網絡，特別是電子商務（E-Commerce）、企業數據專線、網絡互聯、Internet接入服務等應用在社會經濟生活的地位日益凸現。網絡的安全性直接影響到社會的經濟效益。例如，2003年1月份的SQL殺手蠕蟲事件，中國有兩萬多臺數據庫服務器受到影響，使國內眾多企業網絡全部處于癱瘓或半癱瘓狀態；2003年8月份的沖擊波蠕蟲，使成千上萬的用戶計算機變慢，被感染的計算機反復重啟，有的還導致了系統崩潰，受到“沖擊波”病毒感染的計算機反過來又會影響到網絡的正常運行。 
隨著網絡安全問題重要性增加，如何設計一個穩定、可靠、安全和經濟的企業網，應對日益增多的網絡攻擊、病毒破壞和黑客入侵等問題已成為企業網絡建設和運營所關注的重點。本文從網絡互連七層協議、城域網的分層和網絡安全管理體系三個方面來闡述寬帶網絡的安全性。
 
[網絡安全服務層次模型]
國際標準化組織ISO在開放系統互連標準中定義了七個層次的網絡互連參考模型，它們分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。不同的網絡層次有不同的功能，例如鏈路層負責建立點到點通信，網絡層負責路由，傳輸層負責建立端到端的進程通信信道。相應地，在各層需要提供不同的安全機制和安全服務。 
在物理層要保證通信線路的可靠，不易被竊聽。在鏈路層可以采用加密技術，保證通信的安全。在Internet、Intranet環境中，地域分布很廣，物理層的安全難以保證，鏈路層的加密技術也不完全適用。 
在網絡層，可以采用傳統的防火墻技術，如TCP/IP 網絡中。采用IP過濾功能的路由器，以控制信息在內外網絡邊界的流動。還可使用IP加密傳輸信道技術IP SEC，在兩個網絡結點間建立透明的安全加密信道。這種技術對應用透明，提供主機對主機的安全服務。適用于在公共通信設施上建立虛擬的專用網。這種方法需要建立標準密鑰管理，目前在產品兼容性和性能上尚存在較多問題。 
在傳輸層可以實現進程到進程的安全通信，如現在流行的安全套接字層SSL技術，是在兩個通信結點間建立安全的TCP連接。這種技術實現了基于進程對進程的安全服務和加密傳輸信道，采用公鑰體系做身份認證；有高的安全強度。但這種技術對應用層不透明，需要證書授權中心，它本身不提供訪問控制。 
針對專門的應用，在應用層實施安全機制，對特定的應用是有效的，如基于SMTP電子郵件的安全增強型郵件PEM提供了安全服務的電子郵件。又如用于Web的安全增強型超文本傳輸協議S-HTTP提供了文件級的安全服務機制。由于它是針對特定應用的，缺乏通用性，且須修改應用程序。
[企業寬帶網的層次安全模型]
企業寬帶網的安全風險主要在于設備遭受攻擊或病毒引發的網絡流量突然增大對設備性能的沖擊，與業務相關的數據庫服務器受到病毒的攻擊，影響業務的正常運行，安全建設應更多地采用技術來保證網絡和設備安全，并以用戶管理作為輔助手段。 
安全模型將企業寬帶網分成三個區域：信任域、非信任域和隔離區域（非軍事區）。信任域是企業內部的基礎網絡，通常采用防火墻等設備與企業業務網隔離，包括企業內部的各個不同的域；隔離區域是信任域和非信任域之間進行數據交互的平臺，包括企業對外提供的各種業務平臺，如Web服務平臺、FTP服務器、用戶查詢平臺、Mail服務器等；非信任域是指企業之外的廣泛的互聯網絡，是企業不能完全控制的網絡。作為安全模型中的非信任域，需要重點考慮。
[企業寬帶網的層次安全分析]
1. 信任域的安全 
信任域由企業ERP系統、網管系統、財務系統等組成，是企業網安全運營的核心所在，因而，必須采取最嚴密的安全措施。在一般情況下，信任域可能面臨的威脅包括網絡攻擊、網絡入侵、病毒（造成拒絕服務攻擊）等。為了避免這些威脅，保證信任域的安全，可采取以下手段： 
?。?）部署防火墻，制定嚴格的安全訪問策略，嚴格限制對此區域的訪問； 
?。?）認真配置好系統軟件和應用軟件，跟蹤操作系統和應用系統的漏洞及補丁進展情況，嚴格限定系統和應用所服務對象的范圍； 
?。?）部署網絡入侵監測系統（IDS）,對核心服務實施監控，對網絡攻擊和病毒及時報警； 
（4）建立網管系統和日志系統； 
?。?）對重要的主機系統應采用雙機熱備份方式，對重要的應用系統和數據做好完善的備份工作，根據具體情況和需要設置災難恢復系統。 
2. 隔離域的安全 
隔離域是企業網對外開放的平臺，包括WWW服務、DNS服務、FTP服務、Mail服務、用戶查詢系統等，所有業務必須對外開放，因而安全威脅最大，也是最容易受到攻擊的區域。為保證安全，可采取以下手段： 
?。?）部署防火墻，制定安全訪問策略，特別是拒絕服務攻擊（DDOS）； 
?。?）及時修補服務器的安全漏洞，關閉不必要的網絡服務等； 
?。?）系統備份和日志系統等等。 
3. 非信任域的安全 
非信任域是網絡業務的傳輸網絡，主要由電信營運商負責其安全： 
企業網需要重點考慮的是隔離域的安全問題，加強設備自身的安全和日常維護流程，從技術和流程兩方面來保證。 
[下面闡述如何以具體的網絡設備為基層建設安全的企業網]
目前的防火墻一般標配三個網絡接口，分別連接外部網、內部網和SSN。硬件平臺具有可擴展和可升級性等特性，研祥智能科技股份有限公司專為網絡行業用戶研發生產了多款單網口、雙網口、四網口的工業級主板，為所有的網絡客戶提供了完備的選擇。下圖是以該公司的產品為例的系統說明：
[系統配置]
防火墻： 機箱IPC－8101／主板NET－1611V4N／CPU PIII 850／內存 256M／硬盤 40G
路由器：機箱IPC－8206／主板FSC－1711VN／CPU P4 2.0G／內存256DDR／硬盤40G
WEB服務器：機箱IPC－8101／主板FSC－1613VN／PIII 1.0G／內存256M／硬盤70G
終端：機箱IPC－810／主板FSC－1711VN／CPU P4 2.0G／內存256DDR／硬盤40G
[系統評價]
1、所有安全和服務由工業級的硬件設備完成：
安全軟件在運行、存儲中是不能保障安全的，軟件運行時很多重要信息都會在某個時間清晰地出現于計算機的存儲器中，因而"高水平"的不法分子竊取并利用這些重要信息十分容易，所以采用由"EVOC"特種計算機搭建的硬件平臺,保障了整個系統的安全。
2．整個系統實用可靠：
"EVOC" 特種計算機是基于PC總線的特種計算機,能滿足綜合業務系統的實際需要，運行可靠穩定。
3．整體化的系統設計： 
系統不僅依靠獨立的安全保密設備，而且從整個防火墻系統的安全角度進行考慮，進行了整體化的設計，保證了系統的安全性、保密性。 
4．使用方便、操作簡單、維護方便。
[總結] 
寬帶企業網的網絡安全是一項非常艱巨和持久的任務。對網絡安全問題必須通盤考慮，進行體系化的整體安全設計和實施。既要充分考慮網絡的安全性能，考慮設備防攻擊的健壯性，有效實施設備相關安全特性，又要結合專用的安全產品，采取分域、多層安全保護措施。既要考慮設備安全和技術的因素，又要重視網絡安全人員在網絡安全方面所起決定性的作用。
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