主机虚拟化安全主要从哪行方面着手？

随着虚拟化技术不断向前发展,许多单位面临着实施虚拟化的诱人理由，如服务器的整合、更快的硬件、使用上的简单、灵活的快照技术等。这都使得虚拟化更加引人注目。在有些机构中，虚拟化已经成为其架构中的重要组成部分。在这里，技术再次走在了最佳的安全方法的前面。随着机构对灾难恢复和业务连续性的重视，特别是在金融界，虚拟环境正变得越来越普遍。我们应该关注这种繁荣背后的隐忧。

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使用虚拟化环境时存在的缺陷

1.如果主机受到破坏，那么主要的主机所管理的客户端服务器有可能被攻克。

2.如果虚拟网络受到破坏，那么客户端也会受到损害。

3.需要保障客户端共享和主机共享的安全，因为这些共享有可被不法之徒利用其漏洞。

4.如果主机有问题，那么所有的虚拟机都会产生问题。

5.虚拟机被认为是二级主机，它们具有类似的特性，并以与物理机的类似的方式运行。在以后的几年中，虚拟机和物理机之间的不同点将会逐渐减少。

6.在涉及到虚拟领域时，最少特权技术并没有得到应有的重视，甚至遭到了遗忘。这项技术可以减少攻击面，并且应当在物理的和类似的虚拟化环境中采用这项技术。

保障虚拟服务器环境安全的措施

1.升级你的操作系统和应用程序，这应当在所有的虚拟机和主机上进行。主机应用程序应当少之又少，仅应当安装所需要的程序。

2.在不同的虚拟机之间，用防火墙进行隔离和防护，并确保只能处理经许可的协议。

3.使每一台虚拟机与其它的虚拟机和主机相隔离。尽可能地在所有方面都进行隔离。

4.在所有的主机和虚拟机上安装和更新反病毒机制，因为虚拟机如同物理机器一样易受病毒和蠕虫的感染。

5.在主机和虚拟机之间使用IPSEC或强化加密，因为虚拟机之间、虚拟机与主机之间的通信可能被嗅探和破坏。虽然厂商们在想方设法改变这种状况，但在笔者完成此文时，这仍是一真实的威胁。企业仍需要最佳的方法来对机器之间的通信实施加密。

6.不要从主机浏览互联网，间谍软件和恶意软件所造成的感染仍有可能危害主机。记住，主机管理着虚拟机，发生在虚拟机上的问题会导致严重的问题和潜在的“宕机”时间、服务的丧失等。

7.在主机上保障管理员和管理员组账户的安全，因为未授权用户对特权账户的访问能导致严重的安全损害。调查发现，主机上的管理员(根)账户不如虚拟机上的账户安全。记住，你的安全性是由最弱的登录点决定的。

8.强化主机操作系统，并终止和禁用不必要的服务。保持操作系统的精简，可以减少被攻击的机会。

9.关闭不使用的虚拟机。如果你不需要一种虚拟机，就不要运行它。

10.将虚拟机整合到企业的安全策略中。

11.保证主机的安全，确保在虚拟机离线时，非授权用户无法破坏虚拟机文件。

12.采用可隔离虚拟机管理程序的方案，这些系统可以进一步隔离和更好地保障虚拟环境的安全。

13.确保主机驱动程序的更新和升级，这会保障你的硬件以最优的速度运行，而且软件的更新可极大地减少漏洞利用和拒绝服务攻击的机会。

14.要禁用虚拟机中未用的端口。如果虚拟机环境并不利用端口技术，就应当禁用它。

15.监视主机和虚拟主机上的事件日志和安全事件。这些日志应当妥善保存，用于日后的安全审计。

16.限制并减少硬件资源的共享。从某种意义上讲，安全与硬件资源共享，如同鱼与熊掌，不可兼得。在资源被虚拟机轮流共享时，除发生数据泄漏外，拒绝服务攻击也将是家常便饭。

17.在可能的情况下，保证网络接口卡专用于每一个虚拟机。这里再次减轻了资源共享问题，并且虚拟机的通信也得到了隔离。

18.投资购买可满足特定目的并且支持虚拟机的硬件。不支持虚拟机的硬件会产生潜在的安全问题。

19.分区可产生磁盘边界，它可用于分离每一个虚拟机并可在其专用的分区上保障安全性。如果一个虚拟机超出了正常的限制，专用分区会限制它对其它虚拟机的影响。

20.要保证如果不需要互联的话，虚拟机不能彼此连接。前面我们已经说过网络隔离的重要性。要进行虚拟机之间的通信，可以使用一个在不同网络地址上的独立网络接口卡，这要比将虚拟机之间的通信直接推向暴露的网络要安全得多。

21.NAC正走向虚拟机，对于基于虚拟机服务器的设备尤其如此。如果这是一种可以启用的特性，那么，正确的实施NAC将为你带来更长远的安全性。

22.严格管理对虚拟机特别是对主机的远程访问可以使暴露的可能性更少。

23.记住，主机代表着单个失效点，备份和连续性要求可以有助于减少这种风险。

24.避免共享IP地址，这又是一个共享资源而造成问题和漏洞的典型实例。

业界已经开始认识到，虚拟化安全并不是像我们看待物理安全那样简单。这项技术带来了新的需要解决的挑战。

结论

虚拟化安全是一项必须的投资。如果一个单位觉得其成本太高，那么笔者建议它最好不要采用虚拟化，可坚持使用物理机器，但后者也需要安全保障。

如何应对虚拟化的三种安全风险

1、虚拟化项目最初并未涉及信息安全。有一项权威的研究发现，在最初创建以及策划时，少于一半的科研项目是不符合安全规定的。有时团体工作时会刻意地把安全问题忘记，可是虚拟化过程中带来的问题是不容忽视的，多个虚拟化服务器工作时带来的弊端比未被虚拟化时带来的问题更为严重。所以研究这些问题时也更为繁琐。

2、底层虚拟化平台的隐患影响所有托管虚拟机。将服务器虚拟化就像在电脑上运行程序一样，都需要借助一个平台。而该平台或多或少会有一些bug而被人们疏忽。最近一些大型虚拟化厂商多次传出虚拟化生产线存在安全隐患，这些隐患尚未得到解决。所以一些人想要攻击时都会选择进攻底层虚拟化平台，通过控制住中枢系统，逃脱安全检测。进而将病毒带入各个服务器中，攻击其弊端，获得了阅览所有信息的权限，导致信息的泄露。

3、虚拟机之间的虚拟网络使现有的安全策略失效。一些知名的虚拟化生产厂商使用建立虚拟机和虚拟网卡的办法使各虚拟机之间能相互关联以此来实现信息发送与接受的能力。一些主流的保护系统的保护范围都只能保护常规服务器的进出流量，却无法看到各个虚拟机之间的流量传输，无法对虚拟化的流量传输提供保障。

4、将不同安全等级的虚拟机未进行有效隔离。一些虚拟化生产厂商正在尝试将服务器全部虚拟化，这样既减少了经费又加快了生产速度。这些服务器包括许多隐私等级较高的系统，所以就要求虚拟机足够安全。而如果未将安全指数不同的服务器分离开，它们由相同的服务器支配，高等级的虚拟机的安全性也会降低并被较低的所控制。

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虚拟服务器的虚拟服务器安全

虚拟服务器并不具有物理服务器内置的诸多安全保障机制。尽管现在入侵虚拟服务器已经成为一件非常困难的事情，但是从虚拟服务器当中成功窃取数据也并不会令人感到惊讶。

尽管虚拟化环境存在单点故障和安全漏洞等可能性，但是从另一方面来说其缩小了需要保护的虚拟服务器设备范围。借助于虚拟化技术提供的整合特性，企业的虚拟服务器硬件设备规模不断缩小，这种趋势可以帮助减少一些和网络及电力供应相关的高可用性需求。

虚拟服务器技术使用更加小型化的不间断电源线路和发电机以保证电力的持续供应，减少物理网络接口数量能够降低网络受到攻击的风险，甚至可以在处于活动状态的端口上增加监控。尽管这种方式能够减少和硬件相关的安全问题，但是不幸的是，虚拟服务器会对软件资源造成很大的威胁。用户能够轻松创建并部署虚拟服务器和网络，在某些情况当中甚至不需要得到提前批准。

当然，如果认为仅仅依靠一台恶意虚拟服务器或者虚拟服务器交换机就能够造成整个基础架构全部瘫痪，这种想法是十分牵强的。然而，如果一个未经注册的系统进入到受控制的基础架构之后，它的存在对于基础架构的稳定性来说确实造成了威胁。恶意系统将会成为虚拟服务器数据中心防护铠甲上的一道裂纹，这种情况正在变得越来越普遍，因为在虚拟服务器环境当中部署新系统并不会面临物理硬件开销等种种限制。过去，在虚拟服务器项目开始之前需要提前申请资金购买物理服务器，最后这个过程居然成为一种防御恶意部署的安全保障措施。

对于虚拟服务器环境来说，只需要简单点击几次鼠标就可以创建大量的虚拟服务器，之前成本方面的限制不复存在。保护基础架构需要首先了解其中包含哪些组件，但是完成这项工作正在变得越来越困难。每台新增加的虚拟服务器都有可能成为数据中心盔甲上的一个可能裂纹。限制虚拟服务器环境用户权限以及制定审计报告是防止部署恶意系统的最佳方式。

伴随虚拟服务器技术所产生的、传统硬件环境并不会遇到的另外一种安全问题就是数据窃取。过去，数据窃贼在尝试获取虚拟服务器的敏感数据之前都需要花费一段时间来破解操作系统的安全防护机制。这是因为通常窃贼并没有其他可用方式：他们只能通过物理方式访问硬件或者复制数据，而硬件通常被放置在封闭的环境当中，使用摄像头和保安进行监控，而虚拟服务器数据和软件由操作系统进行加密和保护。登陆虚拟服务器操作系统之后窃取数据是一种更加具有挑战性的方式，如果有人想要访问这些受保护的数据，还有可能触发监控告警，并且其访问信息也将会被记录下来。

而当虚拟服务器技术出现之后，虚拟服务器不再是硬件设备，而是位于虚拟服务器存储设备当中的一系列文件集合。和任何其他类型文件一样，我们可以复制虚拟服务器操作系统当中的任何数据，并且不会影响原始虚拟服务器的正常运行。这种特性不是bug，而是用来帮助部署虚拟服务器的全新特性。将虚拟服务器的所有文件复制之后，可以对其进行重命名之后再次开机，或者转移到其他站点用于灾难恢复。不幸的是，这种可移植性带来了新的隐患。尽管虚拟服务器文件的体积非常庞大并且不容易移动或者复制，但也并非完全不能实现的。

由于虚拟服务器复制的数据并不是处在活动状态，因此虚拟服务器可以轻松下载并复制到可插拔的USB设备当中，之后使用这些文件构建新的虚拟机。尽管窃贼需要使用额外权限才能够访问虚拟服务器环境，但是并不需要全部的管理员权限。虚拟服务器技术使得窃取整台虚拟服务器甚至整个数据中心变为可能。窃贼不再需要物理访问权限就能够窃取虚拟服务器或者破坏现有的安全防护机制。

虚拟服务器是一系列文件的集合，这意味着除了复制这些文件之外，某些用户还可以删除它们。不论是故意的——比如员工恶意报复；或者是异常的应用程序进程——比如失控的快照，在这些操作面前你的虚拟服务器都是十分脆弱的。VMware和其他厂商都拥有多种机制来保护和恢复数据，但是本质上，你的虚拟服务器仍然是一些可以被轻易删除的文件集合。

虚拟服务器的数据窃取和破坏等情况可能出现在多种IT系统当中，不论是基于硬件还是软件的。然而，如果虚拟服务器位于硬件环境当中，就存在一种受制于虚拟服务器数量和蔓延的天然防护机制，为数据提供安全保障。而对于虚拟服务器环境来说，这些防护机制当中的大多数都不复存在。事实上，我们错误利用的很多工具和特性都有可能导致数据窃取和数据丢失事件的发生。虚拟服务器技术并不会在短时间内消失，因此要求IT部门从不同的角度来重新思考系统的冗余性、可用性和安全性。

保证虚拟服务器的安全性，避免运行中断不仅包括确保有恰当的备份、防火墙及密码。保证虚拟服务器的安全性，不但要有简单的策略、规程、管理，还涉及需要识别并解决彼此环环相扣的方方面面。对（物理以及虚拟）系统的保护包括两个关键阶段：初始设计以及运维管理。

虚拟服务器系统运行出现中断严重程度千差万别。当虚拟服务器组织意识到系统可能而且将会发生中断时就会采取相关措施。尽管我们希望并试图避免虚拟服务器系统出现中断或者出现故障，但虚拟服务器却无法完全避免。尽管无法避免所有的虚拟服务器中断问题，但我们能够限制虚拟服务器出现频率以及中断持续时间。人们通常以数字9的个数来衡量虚拟服务器系统的可用性，例如，虚拟服务器系统的可用性是99%或者99.9999%。两者之间主要的区别不只是增加更多的虚拟服务器技术，每增加一个9都需要付出更多的代价。取决于环境，支付的费用可能从数千美元到数十万美元不等，因此理解可用性对虚拟服务器组织意味着什么是很重要的。

虚拟服务器系统可用性达到99%，乍听起来虚拟服务器给人的印象很不错，但当一整年的虚拟服务器可用性为99%时，你会发现有一些问题。

在浏览虚拟服务器宕机时间时，请记住指的是虚拟服务器非计划宕机。如果虚拟服务器宕机发生在周末，那么在一年当中虚拟服务器宕机3.65天听起来没任何问题，但实际上更可能出现的情况是虚拟服务器宕机发生在业务最繁忙、系统不能出现业务中断的时候。墨菲定律在当今仍旧发挥着重要作用。

尽管虚拟服务器可用性达到6个9非常理想，但虚拟服务器付出的成本却不一定划算。无法简单地计算可用性从2个9达到6个9需要付出多少成本，因为需要考虑很多变量。该过程可能涉及双重的虚拟服务器、存储架构、网络、电力供应乃至冗余的数据中心。既然涉及如此众多的虚拟服务器变量，那么虚拟服务器组织如何找到合理的虚拟服务器安全架构呢？

虚拟服务器安全性中的一个重要方面是保持系统的可用性。无论是由于拒绝虚拟服务器攻击还是虚拟服务器系统运行中断导致用户无法访问系统，对用户来说没什么区别。在当今的环境中，虚拟服务器化以及整合使得组织能够高效地解决用户需求。不足之处是越来越多的系统依赖越来越少的虚拟服务器硬件，这使得硬件变得比以往更关键。

虚拟服务器冗余设计存在挑战，在虚拟服务器冗余设计中考虑虚拟服务器安全性是数据中心的基本方法论，这涉及到多种虚拟服务器技术。更多的时候虚拟服务器安全性被束之高阁，关注的焦点通常是虚拟服务器冗余。虚拟服务器冗余涉及方方面面，如果并非所有因素都就绪，那么你可能无法达到你所希望的保护等级。

例如，理解虚拟服务器基础设施的供电需求需要在众多阶段予以解决是非常重要的。

虚拟服务器设备冗余电力供应往往是保护硬件出现故障的起点。理想情况下，虚拟服务器电力供应后端与冗余的UPS以及发电机相连，这类虚拟服务器冗余的电力基础设施是基础设施达到最高级别可用性的一个关键因素。然而，如果虚拟服务器基础设施仍旧包括单点故障，比如单个发电机，那么发电机将成为安全脆弱点。

用户需要使用网络连接应用于虚拟服务器系统。虚拟服务器具备冗余的网络连接是个起点，但如果连接的是同一台虚拟服务器那就谈不上虚拟服务器冗余了。或者连接的是不同的虚拟服务器，但虚拟服务器连接的是同一个电源。即使基础设施实现了合理的虚拟服务器冗余，IDS或者防火墙实现了冗余了吗？共享的IDS或者防火墙系统是一个瓶颈以及可能的脆弱点。

即使虚拟服务器组织拥有虚拟服务器冗余数据中心，在尝试进行故障切换时也可能会发现缺少核心组件。尽管很多容错站点包括了虚拟服务器常见组件，比如AD或者NTP服务器，但有IDS或者得到恰当升级的虚拟服务器防火墙吗？切换所有的虚拟服务器系统包括审计以及日志服务器是不可能的。我们往往能够理解存在限制，但需要将相应的风险记录在案并进行管理。

虚拟服务器可用性是安全保护伞的一个重要方面，不单单是一组配置。虚拟服务器可用性与识别单点故障并予以解决有关—最糟糕的情况是记录在案并进行虚拟服务器管理。虚拟服务器冗余层能够提供帮助，但当虚拟服务器单点故障被利用时虚拟服务器冗余就被打破了。只是购买可用性等级更高的虚拟服务器、软件包或者硬件设备并非冗余或实现虚拟服务器安全的解决方案。

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