数据中心网络架构在DDoS攻击下的重构需求

 

  • 分区隔离强化
    • 功能分区细化：
      • 数据中心应划分更精细的功能区域，如核心业务区（包含高价值的数据处理和交易系统）、对外服务区（如网站服务器和邮件服务器）、内部办公区（供内部员工使用的系统）以及测试区等。每个区域根据其功能和安全需求设置不同的访问控制策略。例如，核心业务区的访问权限严格限制在特定的 IP 地址范围和经过认证的用户角色，且与其他区域之间仅允许经过严格审查的特定协议流量通过。
      • 在 DDoS 攻击发生时，这种细化的分区可以防止攻击流量从对外服务区或测试区轻易蔓延到核心业务区。例如，当网站服务器所在的对外服务区遭受 HTTP 洪水攻击时，通过严格的区域间访问控制，攻击流量很难渗透到核心业务区，从而保护关键业务不受影响。
    • 隔离技术升级：
      • 采用更高级的网络隔离技术，如微隔离（Micro – Segmentation）。微隔离可以在数据中心内部的虚拟机、容器或者应用程序之间建立精细的隔离边界。例如，在云计算环境下，不同租户的应用程序或同一租户的不同业务模块之间可以通过微隔离技术进行隔离。
      • 这种隔离方式在 DDoS 攻击场景下非常有效，因为即使某个应用程序或模块受到攻击，攻击也很难突破微隔离边界影响到其他应用程序或模块。同时，微隔离还可以根据应用程序的实时安全状态和行为动态调整隔离策略，例如，当检测到某个应用程序出现异常流量，疑似受到 DDoS 攻击时，自动收紧其与其他应用程序之间的隔离策略。
  • 流量管控优化
    • 流量调度灵活化：
      • 构建灵活的流量调度系统，基于软件定义网络（SDN）技术实现对流量路径的动态调整。SDN 控制器可以根据网络的实时负载情况和攻击检测结果，智能地引导流量。例如，在检测到某条通往重要服务器的链路遭受 DDoS 攻击，流量拥塞严重时，SDN 控制器可以快速将流量引导到其他负载较轻的链路或者备用路径。
      • 这种动态流量调度能力可以确保关键业务的流量在 DDoS 攻击期间能够优先得到处理，同时避免攻击流量集中在某些关键链路或服务器上。例如，对于金融数据中心的交易流量，可以通过 SDN 技术为其开辟专用的低延迟、高带宽的流量通道，并在攻击发生时确保这些通道不受影响。
    • 负载均衡智能化：
      • 升级负载均衡设备和策略，使其具备智能的流量识别和分配能力。智能负载均衡器可以区分正常流量和攻击流量，例如，通过分析流量的特征（如请求频率、数据包大小、源 IP 地址的信誉等）来判断是否为 DDoS 攻击流量。
      • 在 DDoS 攻击期间，智能负载均衡器可以将正常流量均匀地分配到健康的服务器上，同时将攻击流量引导到专门的流量清洗设备或者设置为黑洞路由。这样可以有效地利用服务器资源，保障正常业务的运行，同时减轻服务器因处理攻击流量而产生的负担。
  • 冗余备份增强
    • 网络链路冗余：
      • 数据中心应增加与外部网络连接的冗余链路，最好选择不同的网络服务提供商（ISP）。例如，一条链路通过电信运营商，另一条通过联通运营商。这样在其中一条链路遭受 DDoS 攻击时，另一条链路可以继续保持数据中心与外部网络的通信。
      • 同时，在数据中心内部的关键网络设备之间（如核心交换机之间、交换机与服务器之间）也应增加冗余链路。可以采用链路聚合技术，将多条物理链路捆绑成一个逻辑链路，提高链路的带宽和可靠性。在 DDoS 攻击导致部分链路拥塞或故障时，冗余链路可以自动接管流量，保证网络的连通性。
    • 服务器和数据冗余：
      • 采用服务器集群技术，通过多台服务器协同工作来提供服务。例如，对于提供 Web 服务的服务器，可以建立服务器集群，当其中一台服务器受到 DDoS 攻击而性能下降或者出现故障时，其他服务器可以自动接替其工作，确保服务的连续性。
      • 对于数据存储，应建立实时数据备份机制，采用存储区域网络（SAN）或网络附属存储（NAS）等技术，将关键数据实时备份到多个存储设备上。在 DDoS 攻击导致数据丢失或者损坏时，可以从备份设备中快速恢复数据，减少数据丢失的风险。
  • 安全防护体系深化
    • 防护设备多层化：
      • 构建多层安全防护体系，在数据中心的网络边界、内部网络分区边界以及关键服务器前端都部署安全防护设备。例如，在网络边界设置防火墙，用于过滤基本的非法访问和明显的攻击流量；在内部网络分区边界设置入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS），用于检测和阻止渗透到内部的攻击流量；在关键服务器前端设置 Web 应用防火墙（WAF），专门针对应用层的 DDoS 攻击进行防护。
      • 这些防护设备之间相互协作，形成一个完整的安全防护圈。例如，当防火墙检测到异常流量时，将相关信息传递给内部的 IDS/IPS，IDS/IPS 进一步分析流量是否存在恶意攻击行为，若发现是 DDoS 攻击，及时通知 WAF 对应用层的相关服务进行保护。
    • 防护策略动态化：
      • 安全防护策略应具备动态调整的能力。根据 DDoS 攻击的实时态势和特征，动态更新防护设备的规则和配置。例如，当发现一种新型的 DDoS 攻击方式（如基于人工智能生成的恶意流量）时，及时调整防火墙、IDS/IPS 和 WAF 等设备的检测和防御规则。
      • 同时，利用威胁情报平台，实时获取外部的 DDoS 攻击情报，包括攻击源 IP 地址、攻击类型和趋势等信息。根据这些情报，主动调整数据中心的安全防护策略，提前做好防范措施，增强对 DDoS 攻击的抵御能力。