什么是堡垒机？为什么需要堡垒机？

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

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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XshellCRT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。