堡垒机

堡垒机简介

堡垒机是什么？

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。[百度百科解释]
堡垒机目前也有很多叫运维审计系统。
简单总结一句话：堡垒机是用来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（事后溯源.）
堡垒机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。

堡垒机的由来

堡垒机的基本原理与部署方式 - 图1
堡垒机由来
图：堡垒机工作原理
堡垒机是从跳板机（也叫前置机）的概念演变过来的。早在2000年左右的时候，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，然后从跳板机登录其他服务器中进行运维操作。
随着技术和需求的发展，越来越多的客户需要对运维操作进行审计。因此，堡垒机应运而生。

堡垒机的发展

堡垒机的发展大致经历了三个方面：

  1. 工具时代主要是作为跳板机的运维工具
  2. 场景化时代自动运维、自动改密、工单、应用中心

  3. 云计算时代云资产平滑接入、VPC、数据库运维、AI运维推荐、云中心。

    为什么需要堡垒机？

    这是因为在运维方面存在以下安全挑战：

  4. 集中管理难主机分散（多中心，云主机）；运维入口分散，办公网络、家庭网络均需要访问。

  5. 权限管理难账号多人共享；高权限账号滥用；越权操作、误操作等
  6. 第三方外包运维外包；账号泄露；操作不透明；无审计；发生事故，难以定位定责

  7. 法律法规企业运维需要监控；等级保护要求；合规性要求；

    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）为核心。

    堡垒机的目标是什么？

    堡垒的建设目标可以概括为5“W”，主要是为了降低运维风险。具体如下：

  8. 审计：你做了什么？（What）

  9. 授权：你能做哪些？（Which）
  10. 账号：你要去哪？（Where）
  11. 认证：你是谁？（Who）

  12. 来源：访问时间？（When）

    堡垒机的价值

  13. 集中管理

  14. 集中权限分配
  15. 统一认证
  16. 集中审计
  17. 数据安全
  18. 运维高效
  19. 运维合规
  20. 风险管控

    堡垒机的分类

    堡垒机分为商业堡垒机和开源堡垒，开源软件毫无疑问将是未来的主流。Jumpserver 是全球首款完全开源的堡垒机，是符合 4A 的专业运维审计系统，GitHub Star 数超过 1.1 万，Star 趋势就可以看出其受欢迎程度。

    堡垒机原理

    目前常见堡垒机的主要功能架构

    堡垒机的基本原理与部署方式 - 图2
    功能架构
    目前常见堡垒机主要功能分为以下几个模块：
  • 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；
  • 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；
  • 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；
  • 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；
  • 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；

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，所以登录堡垒机就支持灵活的身份认证方式：

  • 本地认证：本地账号密码认证，一般支持强密码策略

  • 远程认证：一般可支持第三方AD/LDAP/Radius认证
  • 双因子认证：UsbKey、动态令牌、短信网关、手机APP令牌等

  • 第三方认证系统：OAuth2.0、CAS等。

    堡垒机的运维方式常见有以下几种：

  • 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

    堡垒机常见部署方式

    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。

    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。

    异地同步部署模式

    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

    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。