目前而言,多數(shù)氣象臺站采用兩套布線的物理隔離方案,從物理層隔斷連接,保障網(wǎng)絡(luò)安全。在一段時間內(nèi)起著積極的作用,但隨著氣象業(yè)務(wù)需求的不斷提高以及管理網(wǎng)絡(luò)安全的復雜性,這種簡單隔離方式的不適應性逐步突出,例如,這種隔離方式本身沒有安全防護能力,不能提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測等相關(guān)技術(shù)手段;內(nèi)外網(wǎng)之間不能進行實時的數(shù)據(jù)交換和應用服務(wù)等等。為了解決這些矛盾,本文引入了安全隔離網(wǎng)閘,以湖州市氣象局網(wǎng)絡(luò)改造為例,尋求適應氣象網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的物理隔離方案,從技術(shù)措施上更加保障現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的安全。希望能給兄弟單位起到一定的借鑒作用。
1、湖州氣象網(wǎng)絡(luò)物理隔離的現(xiàn)狀及存在的問題
和大多數(shù)氣象部門一樣,湖州氣象網(wǎng)絡(luò)也采用雙布線方法實施物理隔離。做法是規(guī)劃氣象內(nèi)、外網(wǎng)絡(luò),設(shè)計網(wǎng)絡(luò)中間連接設(shè)備和布線,兩套網(wǎng)絡(luò)布線之間完全物理隔離,他們之間沒有任何物理通路相互聯(lián)通,物理上任何時刻只能與一個網(wǎng)絡(luò)相連,不能越過物理屏障侵入另一個網(wǎng)絡(luò)。當用戶需要訪問外網(wǎng)時,通過更換網(wǎng)絡(luò)線的方式,把網(wǎng)絡(luò)線換到外網(wǎng)接口處;反之亦然。該方案的優(yōu)點是易于網(wǎng)絡(luò)的管理和維護,有較高的網(wǎng)絡(luò)安全性;缺點是效率較低、操作不方便。
隨著氣象業(yè)務(wù)需求快速發(fā)展,其不適應性又突出表現(xiàn)在:
①不能滿足內(nèi)外網(wǎng)之間實時的數(shù)據(jù)交換。例如每天要從互聯(lián)網(wǎng)上下載各種原始氣象資料轉(zhuǎn)到內(nèi)網(wǎng)上進行加工處理;把預報產(chǎn)品從內(nèi)網(wǎng)上轉(zhuǎn)到外網(wǎng)向公眾發(fā)布等,日常處理這些業(yè)務(wù)時,由于實施兩套布線的隔離,只有通過手工更換網(wǎng)線的方式完成內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的切換,無法實現(xiàn)資料自動的轉(zhuǎn)換。
②采用兩套布線方式,對于每臺機器就需要兩個智能布線接口與其連接,而對于有限的智能布線接口是不能滿足計算機不斷增長的需求。
③更換網(wǎng)絡(luò)線的隔離方式,只能保證某一時刻與一個網(wǎng)絡(luò)連接,本身沒有安全防護能力,不能真正意義上保證復雜網(wǎng)絡(luò)的安全性。這些矛盾的產(chǎn)生,促使我們感覺到對氣象網(wǎng)絡(luò)隔離方案的改造有著緊迫性。
2、改造氣象網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)的方案
安全隔離網(wǎng)閘即GAP技術(shù),是一種通過專用硬件使兩個或者兩個以上的網(wǎng)絡(luò)在不連通的情況下,實現(xiàn)安全數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中安裝帶有多種控制功能的固態(tài)開關(guān)讀寫介質(zhì)連接兩個獨立主機系統(tǒng)的信息安全設(shè)備,使得兩個網(wǎng)絡(luò)在不連通的情況下進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享,使用高速安全隔離電子開關(guān),只支持單向網(wǎng)絡(luò)連接,保證內(nèi)外網(wǎng)在物理鏈路層上是完全斷開的,不存在通信上的物理連接、邏輯連接、信息傳輸命令、信息傳輸協(xié)議,不存在依據(jù)協(xié)議的信息包轉(zhuǎn)發(fā),只有數(shù)據(jù)文件的無協(xié)議“擺渡”,且對固態(tài)存儲介質(zhì)只有“讀”和“寫”兩個命令。該方案實現(xiàn)在保持內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)物理隔離的前提下,進行適度的、可控的內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換;增加了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測等功能;同時只需要一套布線即可解決網(wǎng)絡(luò)連接問題,能夠適應氣象網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。
安全隔離網(wǎng)閘方案作為氣象網(wǎng)絡(luò)的隔離方案,需要對原有的網(wǎng)絡(luò)稍做調(diào)整。根據(jù)氣象業(yè)務(wù)實際需求的劃分,把用于處理氣象業(yè)務(wù)的計算機歸在內(nèi)網(wǎng)中,辦公使用的計算機放在外網(wǎng)中。這樣劃分的好處是外網(wǎng)用戶不需要換線就可以訪問內(nèi)網(wǎng),但必須經(jīng)過安全隔離網(wǎng)閘“擺渡”到內(nèi)網(wǎng),從安全角度來說,多了一道檢測防線;內(nèi)網(wǎng)用戶也可以經(jīng)過安全網(wǎng)閘,訪問外網(wǎng)。通過安全網(wǎng)閘不僅實現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)的物理隔離,還能滿足內(nèi)外網(wǎng)之間進行實時的、適度的、可控的內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和應用服務(wù),比如:電子文件交換、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)站的數(shù)據(jù)更新、HTTP/HTTPS標準訪問、資料下載處理等。
把安全隔離網(wǎng)閘設(shè)備放在內(nèi)網(wǎng)交換機和外網(wǎng)交換機中間,取消原局域網(wǎng)的兩條網(wǎng)絡(luò)線接入,對于業(yè)務(wù)中使用的機器,就直接接在內(nèi)網(wǎng)交換機上,需要與外界溝通的計算機就接在外網(wǎng)交換機上,兩個網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)閘可以相互訪問,比起原來兩套布線方案可以節(jié)省一半的智能布線接口。具體的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖一所示:
安全隔離網(wǎng)閘的配置比較簡單,根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要,只要在內(nèi)外網(wǎng)中進行文件共享、TCP傳輸、NOTES郵件、數(shù)據(jù)庫等相應的模塊配置即可。但在配置之前要合理規(guī)劃,為了避免網(wǎng)絡(luò)改造后修改計算機的網(wǎng)絡(luò)和程序配置,整理內(nèi)、外網(wǎng)用戶所需互相訪的地址,并綁定到網(wǎng)閘對應的外、內(nèi)網(wǎng)絡(luò)端口。涉及跨網(wǎng)段訪問時,在綁定地址后,需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由配置,將訪問路由指向網(wǎng)閘。例如,為實現(xiàn)市局(172.21.136.*網(wǎng)段)訪問省局某服務(wù)器172.42.129.3,需要在外網(wǎng)路由器上添加一條路由指令:ip route 172.42.129.3 255.255.255.255 172.21.136.16指向網(wǎng)閘。這樣,在完成后所有計算機用戶在內(nèi)外網(wǎng)訪問時,不需要做任何修改及可實現(xiàn)。
3、網(wǎng)閘隔離方案的優(yōu)勢
采用基于安全網(wǎng)閘的隔離方案對氣象網(wǎng)絡(luò)進行改造,可以看出用戶在操作上比以前的雙布線隔離方法更加簡單方便,無須再手工更換內(nèi)外網(wǎng)線、網(wǎng)關(guān)。技術(shù)安全上又增加了這幾方面的優(yōu)勢:
(1)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測功能,可以判斷用戶是否處在安全狀態(tài),并進行相應的處理;
(2)訪問身份驗證功能,通過驗證機制,防止非法用戶通過客戶端進入內(nèi)網(wǎng);
(3)提供訪問日志,使網(wǎng)管對用戶的訪問有記錄可查,在這基礎(chǔ)上對用戶日志進行監(jiān)督,及時發(fā)現(xiàn)隱患。
4、小結(jié)
本文分析了氣象網(wǎng)絡(luò)自身的特點,把安全隔離網(wǎng)閘應用于氣象網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)實踐分析發(fā)現(xiàn),該方案能很好的解決網(wǎng)絡(luò)隔離與信息實時交換的問題。但是,解決網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)交換的安全問題是一個系統(tǒng)工程,安全隔離網(wǎng)閘只是一個擔負重要任務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備。作為數(shù)據(jù)安全交換的解決方案,網(wǎng)閘也不是萬能的,還需要先進的技術(shù)和管理經(jīng)驗。不過與傳統(tǒng)的物理隔離方案相比,網(wǎng)閘具有不可比擬的優(yōu)越性,有一定的應用前景。