服务器虚拟化的安全风险

破坏了正常的网络架构采用服务器虚拟化技术，需要对原来的网络架构进行一定的改动，建立新的网络架构，以适应服务器虚拟化的要求。但是，网络架构的改动打破了原来平衡的网络架构系统，也就会产生一些危险系统安全的风险安全问题。比如：如果不使用服务器虚拟化技术，客户可以把几个隔离区设置在防火墙的设备上。这样一来，一个隔离区就可以管理着一个服务器，服务器之间可以不同的管理原则，不同的服务器也就可以有不同的管理方法。这样，当有一个服务器被外界攻击时，其它的服务器就不会受到影响，可以正常运行。但是，如果采用了服务器虚拟化技术，就需要把虚拟的服务器一起连接到同一个虚拟交换机上。通过虚拟交换机就把所有的虚拟的服务器同外部网络联系了起来。因为所有的虚拟的服务器都连接在同一个虚拟交换机上，这就造成了一方面原来设置的防火墙功能失去了防护作用，另一方面给所有的虚拟服务器增加了安全风险。当一个虚拟服务器遭受到攻击或出现状况时，其它的虚拟服务器也会受到影响。可能致使系统服务器超载服务器虚拟化虽然能产生若干个服务器供用户使用，但是这些产生的服务器只是虚拟的，还需要借用物理服务器的硬件系统来进行各种应用程序的运行。各个虚拟服务器的应用程序非常多，这些应用程序一旦全部运行起来，就会大量占用物理服务器的内存、中央处理器、网络等硬件系统，从而给物理服务器带来沉重的运行负担。如果有一天，所有的虚拟服务器都在运行大量的应用程序，就有可能使物理服务器负荷太大，从而出现服务器超载的现象。服务器超载到一定程度，就有可能造成各个虚拟服务器运行程序速度太慢，影响客户的使用。更严重的还可能造成物理服务器系统崩溃，给客户带来无法估量的损失。致使虚拟机失去安全保护服务器虚拟化后，每个虚拟机都会被装上自己的管理程序，供客户操作和使用虚拟服务器。但是不是所有的管理程序都是完美无缺，没有安全漏洞的。管理程序在设计中都有可能会产生一些安全漏洞和缺陷。而这些安全漏洞和缺陷则有可能成为电脑黑客的攻击服务器的着手点。他们通过这些安全漏洞和缺陷会顺利地进入服务器，进行一些非法操作。更重要的是，一台虚拟机管理程序的安全漏洞和缺陷会传染给其它虚拟机。当一台虚拟机因安全漏洞和缺陷遭受黑客攻击时，其它的虚拟机也会受到影响，致使虚拟机失去安全保护。服务器被攻击的机会大大增加连接于同一台物理服务器的所有服务器虚拟机是能相互联系的。在相互联系的过程中，就有可能产生一些安全风险，致使服务器遭受黑客的攻击。而且，黑客不需要对所有的服务器虚拟机逐个进行攻击，只需要对其中的一台虚拟机进行攻击。只要攻下一台虚拟机，其它的虚拟机就可以被攻下。因为，所有的虚拟机都是相互联系的。所以说，服务器虚拟化后被攻击的机会大大增加了。虚拟机补丁带来的安全风险每个虚拟机都有着自己的管理系统，而这些管理系统是经常需要及时安装最新补丁以防止被攻击。但是，一个物理服务器可以带许多个虚拟机，每个虚拟机就是一台服务器，都需要安装补丁，工作量太大。这就给虚拟机的补丁安装带来麻烦，会大大影响补丁的安装速度，使虚拟机不能够及时安装不断，从而带来安全隐患。另外，一些客户会通过一些技术手段保留个别虚拟机用于虚拟机的灾难恢复。但是，保留的虚拟机很可能没有及时安装新的补丁，从而会给灾难恢复的虚拟机带来运行的安全风险。

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云计算应用存在哪些问题，采取哪些安全防护措施

云计算存在的一些问题:

虚拟化安全问题：如果物理主机受到破坏，其所管理的虚拟服务器由于存在和物理主机的交流，有可能被攻克，若物理主机和虚拟机不交流，则可能存在虚拟机逃逸。如果物理主机上的虚拟网络受到破坏，由于存在物理主机和虚拟机的交流，以及一台虚拟机监控另一台虚拟机的场景，导致虚拟机也会受到损害。

2.数据集中的安全问题：用户的数据存储、处理、网络传输等都与云计算系统有关，包括如何有效存储数据以避免数据丢失或损坏，如何对多租户应用进行数据隔离，如何避免数据服务被阻塞等等。

3.云平台可用性问题：用户的数据和业务应用处于云平台遭受攻击的问题系统中，其业务流程将依赖于云平台服务连续性、SLA和IT流程、安全策略、事件处理和分析等提出了挑战。另外，当发生系统故障时，如何保证用户数据的快速恢复也成为一个重要问题。

4.云平台遭受攻击的问题：云计算平台由于其用户、信息资源的高度集中，容易成为黑客攻击的目标，由此拒绝服务造成的后果和破坏性将会明显超过传统的企业网应用环境。

5.法律风险：云计算应用地域弱、信息流动性大，信息服务或用户数据可能分布在不同地区甚至是不同国家，在政府信息安全监管等方面存在法律差异与纠纷;同时由于虚拟化等技术引起的用户间物理界限模糊可能导致的司法取证问题也不容忽视

云计算的安全防护措施：

1基础设施安全

基础设施安全包括服务器系统安全、网络管理系统安全、域名系统安全、网络路由系统安全、局域网和VLAN配置等。主要的安全措施包括安全冗余设计、漏洞扫描与加固，IPS/IDS、DNSSec等。考虑到云计算环境的业务持续性，设备的部署还须要考虑到高可靠性的支持，诸如双机热备、配置同步，链路捆绑聚合及硬件Bypass等特性，实现大流量汇聚情况下的基础安全防护。

2数据安全

云数据安全包含的内容远远不只是简单的数据加密。数据安全的需求随着三种服务模式，四种部署模式(公共云、私有云、社区云、混合云)以及对风险的承受能力而变化。满足云数据安全的要求，需要应用现有的安全技术，并遵循健全的安全实践，必须对各种防范措施进行全盘考虑，使其构成一道弹性的屏障。主要安全措施包括对不同用户数据进行虚拟化的逻辑隔离、使用身份认证及访问管理技术措施等，从而保障静态数据和动态数据的保密性、完整性、可用性、真实性、授权、认证和不可抵赖性。

3虚拟化安全

虚拟化的安全包括两方面的问题：一是虚拟技术本身的安全，二是虚拟化引入的新的安全问题。虚拟技术有许多种，最常用的是虚拟机(VM)技术，需考虑VM内的进程保护，此外还有Hypervisor和其他管理模块这些新的攻击层面。可以采用的安全措施有：虚拟镜像文件的加密存储和完整性检查、VM的隔离和加固、VM访问控制、虚拟化脆弱性检查、VM进程监控、VM的安全迁移等。

4身份认证与访问管理(IAM，IdentityandAccessManagement)

IAM是用来管理数字身份并控制数字身份如何访问资源的方法、技术和策略，用于确保资源被安全访问的业务流程和管理手段，从而实现对企业信息资产进行统一的身份认证、授权和身份数据集中化的管理与审计。IAM是保证云计算安全运行的关键所在。传统的IAM管理范畴，例如自动化管理用户账号、用户自助式服务、认证、访问控制、单点登录、职权分离、数据保护、特权用户管理、数据防丢失保护措施与合规报告等，都与云计算的各种应用模式息息相关。

IAM并不是一个可以轻易部署并立即产生效果的整体解决方案，而是一个由各种技术组件、过程和标准实践组成的体系架构。标准的企业级IAM体系架构包含技术、服务和过程等几个层面，其部署体系架构的核心是目录服务，目录服务是机构用户群的身份、证书和用户属性的信息库。

5应用安全

由于云环境的灵活性、开放性以及公众可用性等特性，给应用安全带来了很多挑战。云计算的应用主要通过Web浏览器实现。因此，在云计算中，对于应用安全，尤其需要注意的是Web应用的安全。要保证SaaS的应用安全，就要在应用的设计开发之初，制定并遵循适合SaaS模式的安全开发生命周期规范和流程，从整体生命周期上去考虑应用安全。可以采用的防护措施有访问控制、配置加固、部署应用层防火墙等。

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。

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。

服务器虚拟化的定义到底是什么？

您使用服务器虚拟化了吗？ 虚拟服务器技术正是虚拟化技术的代表，它为人们带来了前所未有的体验。关于服务器虚拟化的概念，各个厂商都有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序，并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。用更加直白的语言来讲，所谓虚拟化技术应该有两个方向来帮助服务器更加合理地分配资源，一种方向就是把一个物理的服务器虚拟成若干个独立的逻辑服务器，使用户可以在这些看似独立的虚拟服务器上运行不同的操作系统和应用，这个方向的典型代表就是分区；虚拟技术的另一个方向，就是把若干个分散的物理服务器虚拟为一个大的逻辑服务器，使用户可以像使用同一台服务器的资源一样支配这些物理上独立的服务器，从而达到最大化利用资源的目的，这个方向的典型应用就是网格。 现在的虚拟服务器技术绝不是什么精巧的小玩意，它可以带来实实在在的好处。一套精心设计的虚拟化解决方案的作用包括简化IT管理、降低硬件成本、提高系统敏捷性、提高生产率等方面：合并硬件管理，降低成本；根据需求情况进行资源分配；安装和配置新系统的时间极大缩短；应用程序以及操作系统的错误不至于影响系统的整体状态；降低异质资源管理的难度；在受控环境中方便测试和查错。 服务器虚拟技术的产生和发展 “虚拟化”并非刚刚出现的新技术，作为计算领域的一项传统技术，虚拟化的产生与发展可以追溯到上世纪60年代。“虚拟”一词最早来源于光学，用于理解镜子里的物体。之所以使用“虚拟”的概念定义一项技术，是因为人们希望虚拟机看起来和工作起来都与真正的机器一模一样，这同时也意味着，虚拟机并不是真正的机器，但是它能像真正的机器一样工作。 服务器虚拟化的最初应用是将利用程度较低的服务器硬件设备集中起来，构成由少量计算机组成的高效计算方案。从最初出现到现在，服务器虚拟化已经发展成为一种多用途的解决方法。 近来，Intel和AMD都争相推出dual-core甚至4-core的CPU以瞄准高性能服务器市场；同时，IBM和Sony等公司联合推出了有多达8个处理器单元的Cell芯片，它们掀起了高性能服务器向多核/多线程技术的转移，可以预见4-core或者8-core SMP不久将推向市场。另一方面，随着深亚微米技术的蓬勃发展，SoC体系结构在不久的将来将成为现实，到那时，拥有几十亿只晶体管的SoC将可能统治高性能计算领域。例如，如果技术能够降低到35nm，制造拥有多达32/64处理器的SoC将成为可能。因此，网络服务器必须采用多核SMP与SoC技术。这就要求网络服务器的体系结构必须做出变革，以拥抱新的硬件技术的发展。在关注硬件技术发展的同时，必须注意到虚拟化技术的迅猛发展。Intel和AMD分别开发了VanderPool和Pacifica技术，在底层硬件上就支持虚拟化。IBM、Sun Microsystem （例如Solaris Zone）、HP（例如HP research Lab’s SoftUDC）、VMWare（例如ESX server）、Transitive和Microsoft（例如Virtual Server）等也都大力发展服务器级的虚拟化技术，以实现对服务器的加固，特别是提高服务器资源的利用率、性能与故障隔离、安全性、管理性和可扩展性。因此，高性能的网络服务器也必须充分利用虚拟化技术的重大成果，迫切需要发展新的面向虚拟化技术基于多核与SoC技术的体系结构。 进入2006年以来，服务器虚拟化技术的队伍大大扩充了，从处理器层面的AMD和Intel到操作系统层面的微软的加入，从数量众多的第三方软件厂商的涌现到服务器系统厂商的高调，我们看到一个趋于完整的服务器虚拟化技术生态系统正在逐渐形成。它们在虚拟化技术方面不断推出的新技术、新产品，对虚拟化技术在用户端的应用，将起到很大的推动作用。 硬虚拟、软虚拟各有所长实际上，从原理上看虚拟技术虚拟的是指令集。所有的IT设备，不管是PC、服务器还是存储设备，都有一个共同点：它们被设计用来完成一组特定的指令，这些指令组成一个指令集。对于虚拟技术而言，“虚拟”实际上就是指这些指令集。虚拟机有许多不同的类型，但是它们有一个共同的主题就是模拟一个指令集的概念。每个虚拟机都有一个用户可以访问的指令集，虚拟机通过把这些虚拟指令“映射”到计算机的实际指令集来完成工作。 当“虚拟”成为现实，它所带来的好处也显而易见：有利于整合服务器资源，降低系统的总拥有成本；有利于服务那些希望使用服务器资源，但并不希望购买服务器的用户；有利于提高系统的资源利用率；有利于提供对操作系统的监控，提供HA支持和资源使用的负载平衡，简化满足新的应用需求的工作；有利于减少操作系统对硬件平台的依赖。 鉴于服务器在使用效率、维护难度及升级成本等方面的问题，虚拟机技术长期以来一直是一个研究热点。在网络服务器方面，Stanford大学提出了基于虚拟机的vMatrix服务器以服务在线游戏。总体来说，虚拟机技术是一种通过在一组集中的计算资源上按需的为用户构造虚拟硬件平台，并在其上运行传统操作系统以提供应用运行环境的技术。目前主要存在两种实现虚拟机的技术路线：物理虚拟机和软件虚拟机。

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