「系统架构」什么是堡垒机？为什么需要堡垒机？

什么是堡垒机

堡垒机，即在一个特定的网络环境下，为了保障网络和数据不受来自外部和内部用户的入侵和破坏，而运用各种技术手段监控和记录运维人员对网络内的服务器、网络设备、安全设备、数据库等设备的操作行为，以便集中报警、及时处理及审计定责。

用一句话来说，堡垒机就是用来后控制哪些人可以登录哪些资产（事先防范和事中控制），以及录像记录登录资产后做了什么事情（事溯源）

堡垒机很多时候也叫运维审计系统，它的核心是可控及审计。可控是指权限可控、行为可控。权限可控，比如某个工程师要离职或要转岗了。如果没有一个统一的权限管理入口，是一场梦魇。行为可控，比如我们需要集中禁用某个危险命令，如果没有一个统一入口，操作的难度可想而知。

为什么需要堡垒机

堡垒机是从跳板机（也叫前置机）的概念演变过来的。早在2000年左右，一些中大型企业为了能对运维人员的远程登录进行集中管理，会在机房部署一台跳板机。跳板机其实就是一台unix/windows操作系统的服务器，所有运维人员都需要先远程登录跳板机，然后再从跳板机登录其他服务器中进行运维操作。

但跳板机并没有实现对运维人员操作行为的控制和审计，使用跳板机过程中还是会有误操作、违规操作导致的操作事故，一旦出现操作事故很难快速定位原因和责任人。此外，跳板机存在严重的安全风险，一旦跳板机系统被攻入，则将后端资源风险完全暴露无遗。同时，对于个别资源（如telnet）可以通过跳板机来完成一定的内控，但是对于更多更特殊的资源（ftp、rdp等）来讲就显得力不从心了。

人们逐渐认识到跳板机的不足，进而需要更新、更好的安全技术理念来实现运维操作管理。需要一种能满足角色管理与授权审批、信息资源访问控制、操作记录和审计、系统变更和维护控制要求，并生成一些统计报表配合管理规范来不断提升IT内控的合规性的产品。在这些理念的指导下，2005年前后，堡垒机开始以一个独立的产品形态被广泛部署，有效地降低了运维操作风险，使得运维操作管理变得更简单、更安全。

堡垒机的设计理念

堡垒机主要是有4A理念，即认证（Authen）、授权（Authorize）、账号（Account）、审计（Audit）。

堡垒机的目标

堡垒机的建设目标可以概括为5点，主要是为了降低运维风险。具体如下：

1. 审计：你做了什么？（What）

2. 授权：你能做哪些？（Which）

3. 账号：你要去哪？（Where）

4. 认证：你是谁？（Who）

5. 来源：访问时间？（When）

堡垒机的价值

1. 集中管理

2. 集中权限分配

3. 统一认证

4. 集中审计

5. 数据安全

6. 运维高效

7. 运维合规

8. 风险管控

堡垒机的原理

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目前常见堡垒机的主要功能分为以下几个模块：

1、运维平台

RDP/VNC运维；SSH/Telnet运维；SFTP/FTP运维；数据库运维；Web系统运维；远程应用运维；

2、管理平台

三权分立；身份鉴别；主机管理；密码托管；运维监控；电子工单；

3、自动化平台

自动改密；自动运维；自动收集；自动授权；自动备份；自动告警；

4、控制平台

IP防火墙；命令防火墙；访问控制；传输控制；会话阻断；运维审批；

5、审计平台

命令记录；文字记录；SQL记录；文件保存；全文检索；审计报表；

说明：三权分立

三权的理解：配置，授权，审计
三员的理解：系统管理员，安全保密管理员，安全审计员
三员之三权：废除超级管理员；三员是三角色并非三人；安全保密管理员与审计员必须非同一个人。

堡垒机的身份认证

堡垒机主要就是为了做统一运维入口，所以登录堡垒机必须支持灵活的身份认证方式，比如：

1、本地认证

本地账号密码认证，一般支持强密码策略

2、远程认证

一般可支持第三方AD/LDAP/Radius认证

3、双因子认证

UsbKey、动态令牌、短信网关、手机APP令牌等

4、第三方认证系统

OAuth2.0、CAS等。

堡垒机的常见运维方式

• B/S运维：通过浏览器运维。

• C/S运维：通过客户端软件运维，比如Xshell，CRT等。

• H5运维：直接在网页上可以打开远程桌面，进行运维。无需安装本地运维工具，只要有浏览器就可以对常用协议进行运维操作，支持ssh、telnet、rlogin、rdp、vnc协议

• 网关运维：采用SSH网关方式，实现代理直接登录目标主机，适用于运维自动化场景。

堡垒机的其他常见功能

• 文件传输：一般都是登录堡垒机，通过堡垒机中转。使用RDP/SFTP/FTP/SCP/RZ/SZ等传输协议传输。

• 细粒度控制：可以对访问用户、命令、传输等进行精细化控制。

• 支持开放的API

堡垒机的部署方式

1、单机部署

堡垒机主要都是旁路部署，旁挂在交换机旁边，只要能访问所有设备即可。

部署特定：

• 旁路部署，逻辑串联。

• 不影响现有网络结构。

2、HA高可靠部署

旁路部署两台堡垒机，中间有心跳线连接，同步数据。对外提供一个虚拟IP。

部署特点：

• 两台硬件堡垒机，一主一备/提供VIP。

• 当主机出现故障时，备机自动接管服务。

3、异地同步部署

通过在多个数据中心部署多台堡垒机。堡垒机之间进行配置信息自动同步。

部署特点：

• 多地部署，异地配置自动同步

• 运维人员访问当地的堡垒机进行管理

• 不受网络/带宽影响，同时祈祷灾备目的

4、集群部署（分布式部署）

当需要管理的设备数量很多时，可以将n多台堡垒机进行集群部署。其中两台堡垒机一主一备，其他n-2台堡垒机作为集群节点，给主机上传同步数据，整个集群对外提供一个虚拟IP地址。

部署特点：

• 两台硬件堡垒机，一主一备、提供VIP

• 当主机出现故障时，备机自动接管服务。

开源产品

目前，常用的堡垒机有收费和开源两类。收费的有行云管家、纽盾堡垒机，开源的有jumpserver。这几种各有各的优缺点，如何选择，大家可以根据实际场景来判断。