Базовая архитектурная модель Cloud Computing
Базовая архитектурная модель Cloud Computing состоит из нескольких уровней сервисов. Слой физической системы описывает обычные требования к центру обработки данных, обусловливающие необходимость в средствах управления доступом, мониторинга ресурсов и т.д. Слой системных ресурсов описывает управление ИТ-инфраструктурой – сетью, серверами и хранилищами. Слой виртуализованных ресурсов представляет строгую изоляцию как базовое свойство безопасной виртуализации, включая изоляцию процессов посредством гипервизора и сегрегацию данных.
Следующие слои – сервисы поддержки бизнеса (BSS) и сервисы поддержки операционной деятельности (OSS) – описывают платформу управления Cloud-средой. Выше находятся различные сервисы, предоставляемые Cloud-средой: Infrastructure as a Service, Platform as a Service и Application as a Service.
На каждом слое этой архитектуры существуют определенные требования по безопасности, при этом необходимо поддерживать согласованность между этими слоями. Например, если политика безопасности на самом высоком уровне описанного стека определяет, что клиентская информация не должна покидать пределов государства, то на более низком уровне физических ресурсов должно быть обеспечено выделение дискового пространства внутри страны, на котором и будут храниться соответствующие данные.
Рис. 3. Уровни типичных Cloud-сервисов
Такая Cloud-архитектура позволяет сконструировать весьма простую модель безопасности Cloud-среды, состоящую из двух главных концепций: слой безопасности SOA, размещающийся поверх нового слоя Secure Virtualized Runtime (защищенная виртуализированная среда исполнения).
Уровень сервисов, предоставляемых Cloud-средой – это, по существу, сложная распределенная SOA-среда. Различные сервисы могут охватывать несколько разных Cloud-сред в пределах одного предприятия. Эти сервисы могут находиться в разных административных доменах или в разных доменах безопасности, которые соединяются друг с другом для образования одного приложения Cloud-среды. Модель безопасности SOA (SOA Security Model) полностью применима и к Cloud-среде. Стек протоколов для Web-сервисов образует фундамент безопасности для SOA и, соответственно, для Cloud‑среды. Эта модель безопасности полностью поддерживается всем ассортиментом программного обеспечения IBM. Решение IBM Tivoli® Federated Identity Manager обеспечивает масштабную, основанную на стандартах поддержку для объединения разных сфер безопасности с целью предоставления пользователям беспрепятственного доступа к Cloud-сервисам. Это особенно важно при связывании внутренних ИТ-ресурсов со сторонними Cloud-сервисами в гибридной модели Cloud-среды или при упаковке несколько сервисов от разных поставщиков в рамках одного «фирменного» предложения для конечных клиентов.
Один из ключевых аспектов SOA – возможность простой интеграции сервисов от различных поставщиков. Концепция Cloud Computing продвигает эту модель на один шаг вперед по сравнению с большинством корпоративных SOA-сред, поскольку Cloud-среда способна поддерживать очень большое количество арендаторов, сервисов и стандартов. Эта поддержка обеспечивается весьма динамичным и оперативным образом, а также в условиях очень сложных доверительных отношений. В частности, иногда Cloud-среда SOA поддерживает большой и открытый массив пользователей, вследствие чего она неспособна соблюдать заранее установленные отношения между Cloud-поставщиком и подписчиком.
Многие реализации Cloud-среды ориентируются на определенные протоколы, например на протокол OpenID, и предпочитают определенные архитектурные стили, такие как REST (representational state transfer). Однако Cloud-среда корпоративного класса не должна ограничивать своих пользователей определенным протоколом или стилем. Наоборот, необходимо обеспечить пользователю достаточный уровень гибкости и возможность выбора. А для обеспечения безопасности в SOA-среде необходим весь набор сервисов безопасности, описанных в эталонной модели безопасности SOA (SOA Security Reference Model).
Основанная на стандартах проверка, регистрация и аутентификация пользователей Cloud-сервисов – это лишь небольшая часть системы контроля, способной обеспечить гарантированный доступ наделенных соответствующими правами пользователей к необходимым им ресурсам. Согласованная политика управления правами и доступом нужна для того, чтобы гарантировать, что все базовые компоненты Cloud-сервиса поддерживают конфиденциальность данных и соответствуют нормативным требованиям.
Портфель продуктов IBM Rational® AppScan® помогает обеспечить безопасность приложений. Инструмент IBM Tivoli Security Information and Event Manager отвечает за консолидированные представления журналов аудита безопасности, а также за формирование заранее подготовленных отчетов, которые могут использоваться для демонстрации достигнутого уровня нормативного соответствия и для выявления угроз со стороны привилегированных инсайдеров. Возможность мониторинга действий привилегированных ИТ-администраторов и реагирования на выявляемые при этом угрозы приобретает дополнительную важность в публичной Cloud-среде, в которой сторонние администраторы имеют доступ к данным множества разных организаций.
Слой Secure Virtualized Runtime представляет собой виртуализированую систему, в которой исполняются процессы, обеспечивающие доступ к данным в информационных массивах. Эта среда исполнения отличается от классических систем исполнения тем, что она оперирует образами виртуальных машин, а не отдельными приложениями. Данная среда предоставляет виртуальным образам различные сервисы безопасности, в том числе сервисы для борьбы с вирусами, самоанализа и обеспечения защиты от внешних угроз.
Фундамент для создания среды Secure Virtualized Runtime был сформирован задолго до появления средств безопасности SOA, это результат нескольких десятилетий развития архитектуры мэйнфреймов. Тем не менее эта среда по-прежнему находится в состоянии непрерывного совершенствования.
Реализация ограничений по доменам безопасности и по местоположениям осуществляется на этапе инициализации виртуальных ресурсов. Группировка виртуальных ресурсов выполняется на основе политик, а автоматическое управление конфигурацией безопасности помогает гарантировать согласованность.
Внутренние сервисы безопасности Secure Virtualized Runtime также становятся все более ориентированными вовне благодаря применению соответствующих SOA-сервисов для управления идентификационными данными, аудитом, ключами, политиками и другими компонентами безопасности. Расширяемая виртуализированная платформа сетевой безопасности IBM Proventia® Virtualized Network Security Platform предоставляет такие возможности для управления угрозами, как предотвращение вторжений, защита Web-приложений и принудительное применение сетевых политик.
Концепция Cloud Computing часто рассматривается как источник новых рисков безопасности и новых векторов угрозы, однако одновременно с этим она представляет ценные возможности для укрепления системы безопасности. Такие возможности Cloud‑среды, как стандартизация, автоматизация и улучшенная наблюдаемость инфраструктуры, способны радикально повысить уровень защищенности данных.
Например, использование заранее заданного набора Cloud-интерфейсов, наряду с централизованным управлением идентификационной информацией и применением политик управления доступом, уменьшает риск доступа пользователей к ненадлежащим ресурсам. Такие меры, как исполнение вычислительных сервисов в изолированных доменах, обязательное применение шифрования к перемещаемым и хранимым данным, а также контроль данных в виртуальных хранилищах, способны существенно повысить контролируемость и сократить потери данных. Кроме того, такие механизмы, как автоматическая инициализация и восстановление исполняемых образов, сокращают пространство для потенциальных атак и позволяют успешно решить ряд правовых аспектов.