新一代通信枢纽的智慧化安全保障体系研究

时间：2024-05-04

黄栋梁,卢国朝,黄巍,黄大巧

(浙江省通信产业服务有限公司杭州市分公司,浙江杭州 310053)

0 引言

随着移动互联网的普及,通信数据增长迅速,网络攻击也日益增多,通信网络安全问题变得更加严重[1]。通信枢纽作为实现通信网络安全性、稳定性和高效性的核心基础设施,其保障体系问题也日益凸显。为此,本文阐述了通信枢纽保障体系的问题,并提出了智慧化安全保障体系的智慧化和安全化设计准则;设计了智慧化安全体系框架,以应对通信网络安全问题。在此基础上,本文分析了智慧化安全保障体系中可能出现的问题,如安全组织管理和制度策略等,提出了相应的解决方案,以确保通信网络的安全性、稳定性和高效性。

1 通信枢纽保障体系存在的问题

通信枢纽是现代社会中不可或缺的基础设施之一,通信枢纽的建设保障体系存在着一些问题,一些通信枢纽缺乏有效的安全管理机制和安全管理人员,导致安全管理工作无法得到有效的开展,从而给通信枢纽的安全性和稳定性带来了不小的风险[2]。而且,通信枢纽缺乏完善的安全制度和策略,无法有效地保障通信枢纽的安全性和稳定性,从而给通信枢纽的安全性和稳定性带来了不小的风险。另外,通信枢纽的安全保障需要采用先进的技术手段来应对复杂多变的网络安全威胁,但是现实中往往存在着技术手段不够先进的情况。为了解决这些问题,需要进行完善智慧化安全保障体系准则、架构、提升技术手段等,以确保通信枢纽的安全性和稳定性。

2 智慧化安全保障体系的设计准则

在通信枢纽的建设中,智慧化和安全性是两个不可或缺的方面。如图1所示,通信枢纽安全保障体系的智慧化可以提高通信枢纽的运营效率和服务水平,而安全性则是保证通信枢纽正常运转的基础。

图1 新一代通信枢纽智慧化安全保障体系的设计准则

2.1 智慧化安全保障体系的智慧化设计

由于大量通信数据集中在枢纽中,通信运营商需要进行快速的数据处理以及有效的数据分析,以便为用户提供更加高效、优质的服务。通信枢纽智慧化建设的核心在于数据处理与分析。

2.1.1 数据分析与管理

通信运营商需要建立大型的数据分析和管理中心来对通信数据进行统一管理和分析,以提高数据使用的效率和效果。此外,通过人工智能和机器学习等技术,可以对数据进行更加深入的分析,为通信运营商提供更加准确和精细的服务。

2.1.2 网络虚拟化与云计算

为了有效地降低设备的成本和维护成本,并提高设备的利用率,通信枢纽需要采用虚拟化和云计算技术。通信枢纽需要将其设备进行网络虚拟化,以便在不影响通信服务运行的前提下,更加灵活地配置和管理各种设备。同时,通过将通信服务迁移至云端可以更好地保护通信数据,提高数据的处理速度和质量。

2.1.3 智能化开放平台

为提高通信枢纽的运营效率和开发效率,运营商需要建立智能化开放平台,依托开放接口进行机器学习、数据挖掘和智能决策等工作。该开放平台需要满足通信运营商和设备供应商的各种需求,提供定制功能和服务,以满足不同客户的需求[3]。

2.2 智慧化安全保障体系的安全性设计

通信枢纽的安全性是一个与国家安全密切相关的问题。在安全方面,需要考虑到以下3个方面:数据安全、网络安全和设备安全。这些方面的安全性都要得到保障,以确保通信枢纽的正常运行和国家信息安全的维护。

2.2.1 数据安全

通信枢纽中的通信数据必须得到严格的保护,以保证数据不被窃取、篡改或者破坏。数据安全方面需要考虑到以下3个方面:

(1)数据加密技术,保证数据传输过程中不被窃取或者篡改。

(2)数据备份和恢复方案,确保数据能够在遇到灾难性事件时得以恢复。

(3)数据访问控制和审计,保证只有授权人员可以访问数据,并保证数据的使用符合法律法规要求。

2.2.2 网络安全

网络安全是通信枢纽安全的重要组成部分,需要考虑到以下3个方面:

(1)网络安全架构设计,建立多重防御措施,确保网络不容易被入侵。

(2)网络访问控制和监控,保证网络只开放给有限范围的用户,并能及时发现和处理异常。

(3)网络安全培训和教育,让员工了解网络安全的重要性,并熟悉网络安全的基本知识和处理技巧。

2.2.3 设备安全

设备安全是通信枢纽安全的重要组成部分,需要考虑以下3个方面:

(1)尽可能使用高可靠的设备,避免设备出现故障。

(2)加强对设备的管控,确保只有授权人员可以进行设备的维护和管理。

(3)对设备进行定期检查和更新,保证设备能够及时发现和修复安全漏洞。

3 智慧化安全保障体系架构设计内容

新一代通信枢纽智慧化安全保障体系架构设计内容主要围绕对通信枢纽系统的安全需求进行分析,包括保密性、完整性、可用性、可靠性等方面的需求;同时对通信枢纽系统可能面临的安全威胁进行评估,包括网络攻击、恶意软件、物理攻击等,并且根据安全需求和威胁评估结果,制定相应的安全策略,包括访问控制、身份认证、数据加密等。

3.1 安全架构设计

根据通信枢纽的业务特点和安全需求,需要设计通信枢纽的安全架构,这个安全架构包括安全防范能力、安全策略与管理规则、访问控制、数据传输安全等,这些安全措施对于通信枢纽的安全保障起到了至关重要的作用。

3.2 数据安全保护设计

为了对通信枢纽系统中的数据进行分类管理,实现数据的安全保障,包括存储、转移、访问控制等一系列安全机制。需要采用数据加密技术、防火墙技术、数据完整性验证技术、访问控制技术等。这些安全机制可以有效地保护通信枢纽系统中的数据安全,防止数据泄露、篡改、丢失等安全问题的发生。

3.3 应急预案设计

为了应对通信枢纽在运行过程中可能会面临各种安全威胁和突发情况,需要有健全的应急预案和技术手段,这些应急预案包括突发事件管理、应急响应、信息备份与恢复等,以有效提高对通信枢纽的安全保障。

3.4 数据流分析

为了增强通信网络的安全性,可以通过对通信网络中的数据流进行分析,将数据流进行分类处理,根据通信网络中不同数据流的特点,制定不同的安全策略,加强对不同数据流的管理与控制,从而增强通信网络中的安全性。

4 通信枢纽智慧化安全保障体系的构建

新一代通信枢纽智慧化安全保障体系构建从基础设施和安全管理平台入手,利用先进及创新的技术架构设计,打造立体式安全保障,包括制度策略管理、安全组织管理和安全管理流程等多个维度。这为新一代通信枢纽智慧化安全保障体系提供基础的技术支撑能力。如图2所示为新一代通信枢纽智慧化安全保障体系框架。

图2 新一代通信枢纽智慧化安全保障体系框架

4.1 基础设施的构建

为了建立通信枢纽的智慧化安全保障体系,需要建设完善的技术及设备基础设施,并建立安全管理系统,实现安全信息的集成、处理、报告及分析等。通信枢纽建设的先进设备硬件平台和高度灵活性的操作系统使其能够更好地适应多变化的网络攻击形式[4]。防火墙用于保护通信枢纽内部网络不受外部攻击和恶意软件的侵害;入侵检测系统(IDS)和入侵防御系统(IPS)用于检测和防御网络攻击,保护通信枢纽的网络安全;安全认证系统用于对通信枢纽内部的用户进行身份认证,确保只有授权用户才能访问系统;数据备份和恢复系统用于备份和恢复通信枢纽的重要数据,以防止数据丢失或损坏;电源备份系统用于保证通信枢纽在停电或其他紧急情况下能够继续正常运行;网络监控系统用于监控通信枢纽的网络流量和性时发现和解决网络故障。物理安全设施包括门禁系统、监控摄像头等,用于保护通信枢纽的物理安全。通过安全管理平台的建设,实现全方位的网络安全防范管理。

4.2 安全管理平台

通信枢纽安全管理平台的构建是智慧化安全保障体系的基础。平台集成了多种安全技术和管理手段,旨在保障通信枢纽的安全运行。平台可以实现对通信枢纽的安全监控、安全防护、安全审计等功能,确保通信枢纽的安全性、可靠性和稳定性。安全监控通过实时监控通信枢纽的网络流量、设备状态、安全事件等信息,及时发现并处理安全威胁;安全防护通过防火墙、入侵检测系统、反病毒软件等技术手段,对通信枢纽进行全面的安全防护;安全审计通过日志管理、事件管理等手段,对通信枢纽的安全事件进行记录和审计,以便后续的安全分析和调查;安全管理通过权限管理、策略管理等手段,对通信枢纽的安全进行全面管理,确保安全策略的有效实施。通信枢纽的智慧化安全保障体系安全管理平台是一个综合性的安全管理系统,可以为通信枢纽的安全运行提供全面的保障。

一般而言,平台结构采用分层架构的设计方法,以实现系统数据与过滤的分离,数据过滤处理与应用的分离,从而增强系统的灵活性和可扩展性。平台体系结构分为5个层次:数据采集层、数据预处理层、安全态势感知层、安全决策层和安全管理教育层。数据采集层通过各种传感器、视频监控等方式采集各类数据,包括环境数据、物联网数据、设备数据等;数据预处理层对采集的数据进行处理和分析,包括数据清洗、数据融合等,同时对数据进行分析和预测;安全态势感知层基于预处理数据,实时感知网络当中的安全态势,包括攻击、侵入等;安全决策层基于安全态势感知,自动化部署安全防御策略,进行安全防御和应急处置。安全管理教育层对系统的安全管理和安全培训进行监控和管理。这种分层架构设计方法可以提高系统的可维护性和可扩展性,同时也有利于系统的安全性和稳定性。

4.3 安全组织管理和制度策略

通信枢纽的智慧化安全保障体系中的安全组织管理和制度策略是非常重要的一环[5]。建立合理的安全组织架构,明确各个职责和权限,确保安全管理的有效性和高效性;安全管理制度建立完善的安全管理制度,包括安全策略、安全规范、安全流程等,确保安全管理的规范性和可操作性;安全培训教育开展安全培训教育,提高员工的安全意识和安全技能,增强员工的安全防范意识和能力;安全监督检查建立安全监督检查机制,定期对安全管理制度和安全措施进行检查和评估,及时发现和解决安全问题;安全事件响应建立安全事件响应机制,及时响应安全事件,采取有效措施进行处置,防止安全事件扩大和影响。通过以上安全组织管理措施,可以有效保障通信枢纽的智慧化安全保障体系的安全性和稳定性。

4.4 安全管理人员培训

智慧化安全保障体系是指利用现代信息技术手段,建立一套完整的安全保障体系,以保障企业、组织或个人的信息安全。为了确保智慧化安全保障体系的有效运行,需要有专业的安全管理人员进行管理和维护[6]。针对智慧化安全保障体系安全管理人员的培训,主要在以下几个方面:信息安全基础知识的培训,包括信息安全的基本概念、安全威胁和风险评估等;安全管理的培训,包括安全策略制定、安全控制和安全事件应急响应等;安全技术的培训,包括网络安全技术、安全产品和安全管理工具等;安全意识和安全文化建设的培训,包括安全宣传、安全培训和安全文化建设等。