安全成交換機的基本功能

 
　　近幾年，我國信息化建設(shè)得到了迅猛地發(fā)展，帶寬越來越寬，網(wǎng)絡(luò)速度翻了幾倍，E-Mail在網(wǎng)間的傳遞流量呈現(xiàn)指數(shù)增長，IP語音、視頻等技術(shù)極大地豐富了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 但是，互聯(lián)網(wǎng)在拉近人與人之間距離的同時，病毒、黑客也隨之不請自到。病毒的智能化，變種、繁殖的快速，黑客工具的“傻瓜”化加上洪水般的泛濫趨勢，使得企業(yè)的信息系統(tǒng)變得脆弱不堪，隨時面臨癱瘓甚至被永久損壞的危險。在此形勢下，企業(yè)不得不加強對自身信息系統(tǒng)的安全防護，期望得到一個徹底的、一勞永逸的安全防護系統(tǒng)。但是，安全總是相對的，安全措施總是被動的，沒有一個企業(yè)的安全系統(tǒng)能夠得到真正100%的安全保證。 
　　 
　　病毒原理、入侵攻防技術(shù)發(fā)展的研究分析表明，單一的防病毒軟件往往使得網(wǎng)絡(luò)的安全防護并不完善，網(wǎng)絡(luò)安全不能再靠單一設(shè)備、單一技術(shù)來實現(xiàn)已成為業(yè)界共識。在“軟硬結(jié)合”、“內(nèi)外相應(yīng)”等業(yè)界近來廣為推廣的安全策略下，交換機作為網(wǎng)絡(luò)骨干設(shè)備，自然也肩負(fù)著構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)安全防線的重任。 
　　 
　　交換機自身更要安全 
　　 
　　交換機實際是一個為轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包優(yōu)化的計算機，而是計算機就有被攻擊的可能，比如非法獲取交換機的控制權(quán)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，另一方面也會受到DoS攻擊，比如前面提到的幾種蠕蟲病毒。此外，交換機可以作生成權(quán)維護、路由協(xié)議維護、ARP、建路由表，維護路由協(xié)議，對ICＭP報文進(jìn)行處理，監(jiān)控交換機，這些都有可能成為黑客攻擊交換機的手段。 
　　 
　　傳統(tǒng)交換機主要用于數(shù)據(jù)包的快速轉(zhuǎn)發(fā)，強調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)性能。隨著局域網(wǎng)的廣泛互聯(lián)，加上TCP/IP協(xié)議本身的開放性，網(wǎng)絡(luò)安全成為一個突出問題，網(wǎng)絡(luò)中的敏感數(shù)據(jù)、機密信息被泄露，重要數(shù)據(jù)設(shè)備被攻擊，而交換機作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中重要的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，其原來的安全特性已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的安全需求，因此傳統(tǒng)的交換機需要增加安全性。 
　　 
　　在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商看來，加強安全性的交換機是對普通交換機的升級和完善，除了具備一般的功能外，這種交換機還具備普通交換機所不具有的安全策略功能。這種交換機從網(wǎng)絡(luò)安全和用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用出發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)特定的安全策略，限制非法訪問，進(jìn)行事后分析，有效保障用戶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常開展。實現(xiàn)安全性的一種作法就是在現(xiàn)有交換機中嵌入各種安全模塊。現(xiàn)在，越來越多的用戶都表示希望交換機中增加防火墻、VPN、數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證等功能。 
　　 
　　交換機輕松實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全控管 
　　 
　　安全性加強的交換機本身具有抗攻擊性，比普通交換機具有更高的智能性和安全保護功能。在系統(tǒng)安全方面，交換機在網(wǎng)絡(luò)由核心到邊緣的整體架構(gòu)中實現(xiàn)了安全機制，即通過特定技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)管理信息進(jìn)行加密、控制；在接入安全性方面，采用安全接入機制，包括802.1x接入驗證、RADIUS/TACACST、MAC地址檢驗以及各種類型虛網(wǎng)技術(shù)等。不僅如此，許多交換機還增加了硬件形式的安全模塊，一些具有內(nèi)網(wǎng)安全功能的交換機則更好地遏制了隨著WLAN應(yīng)用而泛濫的內(nèi)網(wǎng)安全隱患。 
　　 
　　目前交換機中常用的安全技術(shù)主要包括以下幾種。 

    流量控制技術(shù) 
　　 
　　把流經(jīng)端口的異常流量限制在一定的范圍內(nèi)。許多交換機具有基于端口的流量控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)暴控制、端口保護和端口安全。流量控制功能用于交換機與交換機之間在發(fā)生擁塞時通知對方暫時停止發(fā)送數(shù)據(jù)包，以避免報文丟失。廣播風(fēng)暴抑制可以限制廣播流量的大小，對超過設(shè)定值的廣播流量進(jìn)行丟棄處理。 不過，交換機的流量控制功能只能對經(jīng)過端口的各類流量進(jìn)行簡單的速率限制，將廣播、組播的異常流量限制在一定的范圍內(nèi)，而無法區(qū)分哪些是正常流量，哪些是異常流量。同時，如何設(shè)定一個合適的閾值也比較困難。 
　　 
　　訪問控制列表（ACL）技術(shù) 
　　 
　　ACL通過對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行訪問輸入和輸出控制，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不被非法訪問或被用作攻擊跳板。ACL是一張規(guī)則表，交換機按照順序執(zhí)行這些規(guī)則，并且處理每一個進(jìn)入端口的數(shù)據(jù)包。每條規(guī)則根據(jù)數(shù)據(jù)包的屬性(如源地址、目的地址和協(xié)議)要么允許、要么拒絕數(shù)據(jù)包通過。由于規(guī)則是按照一定順序處理的，因此每條規(guī)則的相對位置對于確定允許和不允許什么樣的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。 
　　 
　　現(xiàn)在，業(yè)界普遍認(rèn)為安全應(yīng)該遍布于整個網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)，內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的安全既需要通過防火墻之類的專業(yè)安全設(shè)備來解決，也需要交換機在保護用戶方面發(fā)揮作用。目前，絕大多數(shù)用戶對通過交換機解決安全問題抱積極態(tài)度，近75%的用戶打算今后在實踐中對交換機采取安全措施，希望通過加固遍布網(wǎng)絡(luò)的交換機來實現(xiàn)安全目標(biāo)。 
　　 
　　“安全”需要出色的體系結(jié)構(gòu) 
　　 
　　完美的產(chǎn)品首要要有個出色的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計?，F(xiàn)在，很多交換機產(chǎn)品采用全分布式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過功能強大的ASIC芯片進(jìn)行高速路由查找，使用最長匹配、逐包轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而大大提升了路由交換機的轉(zhuǎn)發(fā)性能和擴充能力。 
　　 
　　DCRS-7600系列IPv6萬兆路由交換機除采用上述的全分布式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計外，還具有非常出色的安全性功能設(shè)計，可有效地防止攻擊和病毒，更適合大規(guī)模、多業(yè)務(wù)、復(fù)雜流量訪問的網(wǎng)絡(luò)，更加適合以太網(wǎng)的城域化發(fā)展。它的S-ARP（安全ARP）功能可有效防止ARP-DOS攻擊；Anti-Sweep（防掃描）功能可自動監(jiān)測各種惡意掃描行為，實施報警或者采取其他安全措施，如禁止網(wǎng)絡(luò)訪問等，此特性可將很多未知的新型病毒扼制在大規(guī)模爆發(fā)之前；S-ICMP（安全I(xiàn)CMP）功能可有效防止PING-DOS攻擊，靈活防止黑客利用ICMP Unreachable攻擊第三方的行為；安全智能的S-Buffer功能和軟件IP流量抗沖擊功能可防止分布式DOS攻擊（DDOS攻擊）通過智能監(jiān)控并調(diào)整報文數(shù)據(jù)Buffer和沖向CPU的IP報文隊列流量，使得核心交換機在DDOS攻擊下，安然無恙。 
　　 
　　交換引擎CPU核心保護，可有效防止各類非法協(xié)議攻擊導(dǎo)致核心設(shè)備交換引擎癱瘓；關(guān)鍵協(xié)議綠色通道功能可保障正常、合法、速度合理的關(guān)鍵控制報文（STP、MSTP、RIP、OSFP、BGP、組播協(xié)議、雙引擎板間心跳等）在大流量業(yè)務(wù)下不被淹沒，快速處理不中斷；先進(jìn)的LPM技術(shù)可抵抗“沖擊波”病毒、“zero day”病毒、“SQL slammer warm”病毒等；端口信任模式則可檢測非法DHCP Server、非法Radius Server等，只在信任端口才能接入這些設(shè)備，從而保障網(wǎng)絡(luò)的安全。 

    DCRS-7600系列可基于時間段設(shè)置安全策略，安全設(shè)置隨時間而動，在不同的時間段自動切換為不同的策略；智能化流量控制，可基于ACL進(jìn)行流量分類，比起傳統(tǒng)的基于交換機端口、ToS、DCSP、CoS、802.1P的分類方式，ACL-X更加精細(xì)和貼近業(yè)務(wù)分類；而安全策略分發(fā)更加靈活，可配置到任意端口、VLAN、VLAN接口，極為靈活。 
　　 
　　基于應(yīng)用的業(yè)務(wù)安全管理SecAPP，使得具有線速業(yè)務(wù)感知的功能，可即時感知各種高層應(yīng)用業(yè)務(wù)的發(fā)生，而這個過程絲毫不影響交換機的轉(zhuǎn)發(fā)性能，所以說是線速的；智能業(yè)務(wù)策略功能可根據(jù)事先設(shè)定的策略，對各種高層應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，區(qū)分合法業(yè)務(wù)、非法業(yè)務(wù)、受限業(yè)務(wù)；深度業(yè)務(wù)控制（基于ACL-X）功能可將分類后的業(yè)務(wù)執(zhí)行不同的安全控制措施，這里要借助強大的ACL-X和QoS，實現(xiàn)靈活的接入準(zhǔn)入控制或者流量限制。BT是讓人即愛又恨的應(yīng)用，在告訴下載文件的同時，用戶的帶寬則被過度地占用，嚴(yán)重影響其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的進(jìn)程，SecAPP對于限制BT有著最為直接的作用，SecAPP可在不影響交換機轉(zhuǎn)發(fā)性能的前提下，實現(xiàn)對BT、電驢等P2P應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)入控制和流量管理，可有管理性地控制用戶帶寬。 
　　 
　　IPv6讓交換機更安全 
　　 
　　近幾年來，IT技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，用戶日益豐富的應(yīng)用需求以及越來越多終端設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)的需求促使了現(xiàn)有的IPv4類型IP地址已現(xiàn)枯竭之勢。相關(guān)調(diào)查機構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，全球可提供的IPv4地址大約有40多億個，估計在未來5年間將被分配完畢；而我國的情況更嚴(yán)峻，去年我國網(wǎng)民已突破8000萬。而截止到去年年底，我國總共申請到的IPv4的地址僅僅6000萬左右。一些業(yè)內(nèi)專家明確指出，若不解決IP地址問題，將會成為我國乃至世界IT業(yè)界以及其它相關(guān)行業(yè)發(fā)展的瓶頸。于是乎，IPv6成了解決IPv4地址匱乏的靈丹妙藥。 
　　 
　　現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)采用的IPv4協(xié)議最初設(shè)計是用于教育科研網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)，因此在協(xié)議的設(shè)計中很少關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的安全性，導(dǎo)致目前的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)自身的安全保護能力有限，許多應(yīng)用系統(tǒng)處于不設(shè)防或很少設(shè)防的狀態(tài)，存在著太多的安全隱患，并且情況日趨嚴(yán)重和復(fù)雜。目前的病毒早已不再是傳統(tǒng)的病毒，而是混合了黑客攻擊和病毒特征于一體的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為。2003年，系統(tǒng)漏洞問題首次大規(guī)模成為人們關(guān)注的焦點，目前，除微軟的系統(tǒng)漏洞外，像某型路由器、數(shù)據(jù)庫、Linux操作系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)以及很多特定的應(yīng)用系統(tǒng)中，均存在大量的漏洞，尤其是在關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)中，如金融、電信、民航、電力等系統(tǒng)，漏洞一旦被黑客利用，造成的后果將不堪設(shè)想。 
　　 
　　隨著用戶需求和業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)安全成為實現(xiàn)創(chuàng)新業(yè)務(wù)和贏利商業(yè)模式的前提。由于IPv4地址的短缺，無法實現(xiàn)端到端的安全性，解決的辦法是采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）技術(shù)，或利用端口復(fù)用技術(shù)，或使用私有IP地址，以擴大公有IP地址的使用率。NAT方式在原來的客戶/服務(wù)器模式的應(yīng)用上可以很好地使用，但新型應(yīng)用越來越多地依賴于對等方式通信。此外，對于大量增長的終端等在線設(shè)備來說，無疑端到端的尋址變得非常重要。由于NAT方式無法保證端到端通信，這就限制了很多新業(yè)務(wù)的開展，嚴(yán)重阻礙了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，端到端的安全性是未來業(yè)務(wù)的基本特性，只有借助IPv6豐富的地址空間實現(xiàn)了真正的端到端才能保證下一代互聯(lián)網(wǎng)多種新業(yè)務(wù)的開展和成熟商業(yè)模式的形成。 
　　 
　　IPv6從地址管理及分配方式和技術(shù)本身兩個層面提供了充分的安全保障。 
　　 
　　地址管理及分配方式 
　　 
　　IPv6本身充分的地址空間可以為每一個用戶及每一臺設(shè)備與終端提供唯一對應(yīng)的IP地址，而IPv4時代互聯(lián)網(wǎng)地址分配的教訓(xùn)使我們意識到即使有128位的地址空間，一個良好的地址管理與分配方案仍然非常關(guān)鍵。 
　　 
　　技術(shù) 
　　 
　　IETF在設(shè)計下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IPv6）時，增加了對網(wǎng)絡(luò)層安全性的強制要求，特別設(shè)計了IPSec協(xié)議，并規(guī)定所有的IPv6實現(xiàn)必須支持IPSec。IPSec協(xié)議也可工作于IPv4中，但在IPv4的實現(xiàn)中是可選的。 
　　 
　　IPv6不但解決了當(dāng)今IP地址匱乏的問題，并且由于它引入了認(rèn)證和加密機制，實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)層的身份認(rèn)證，確保了數(shù)據(jù)包的完整性和保密性，因此可以說IPv6實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層安全。 

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