交换机安全：网络的无声守护者
浅谈交换机的安全性及其重要性
网络交换机在OSI模型的数据链路层或第二层运行。其被设计为智能设备，可以存储MAC地址，并将数据转发到预期目的地，这一功能使其成为安全设备。然而，这还不够，因为如果管理和配置不当，这些设备很容易受到各种威胁。下面来分析网络交换机安全的重要性。
- 数据的机密性：网络交换机负责监督网络中的数据流，因此确保其机密性非常重要。任何未经授权的访问这些数据都会导致信息泄露，使其暴露给潜在的黑客。但是，可以通过保护交换机来防止这些数据泄露事件。
- 合规性要求：许多企业都遵守对所有电子设备（包括网络交换机）强制执行特定安全标准的法规。《健康保险流通与责任法案》(HIPAA)和《支付卡行业数据安全标准》(PCI DSS)是管理保险和医疗保健行业的两个流行行业标准。遵守这些标准有助于组织避免声誉受损和法律后果。
- 业务连续性：网络设备的可靠性和可用性对于业务连续性至关重要。不安全的交换机很容易受到攻击，从而导致停机。因此，通过在交换机上实施安全措施，组织可以提高网络的弹性，并确保可靠运行。
交换机如何提供安全性？
众所周知，网络交换机分为两种类型——非托管型和托管型。非管理型交换机具有基本的安全功能；而托管交换机则拥有各种安全功能。
- 网络分段：网络交换机创建虚拟LAN(VLAN)以促进网络分段。VLAN通过隔离广播域来减少安全漏洞的范围。这有助于创建额外的防御层，并限制攻击的影响。
- 基于角色的访问控制（RBAC）：配备此功能的交换机为用户角色分配特定的访问权限和特权，以防止其对关键数据进行未经授权的访问。
- MAC地址过滤：交换机维护一个MAC地址表，并根据该表过滤帧并将其转发到适当的设备。这有助于确保数据交付给预期的接收者，并防止未经授权的访问。
- 端口安全：交换机可以配置端口安全功能，例如限制每个端口的MAC地址数量或实施MAC地址锁定，以帮助防止未经授权的设备连接。
- 安全远程访问：这允许网络管理员从远程位置配置或管理设备。此访问通过Secure Shell(SSH)进行保护，因为其可以防止个人未经授权的访问。SSH有助于交换机与其管理员之间的加密数据交换。这有助于建立数据安全并维护其机密性。
- 安全管理访问：高级网络交换机可能具有各种安全管理协议，例如SNMPv3和HTTPS，这些协议有助于保护对核心交换机的管理访问。
解决LAN中的安全问题
尽管网络交换机有助于数据流动并保证网络安全，但仍然容易受到不同的安全攻击。下面详细讨论这些安全问题。
- MAC地址欺骗：攻击者欺骗MAC地址，冒充合法设备，这是交换机用户最常见的问题之一。通过限制端口上允许的MAC地址或交换机的用户数量，可以轻松避免这种欺骗。
- 交换机欺骗：攻击者在其设备和交换机之间协商创建中继，从而使其能够访问所有VLAN流量。通常，攻击者以各种方式操纵生成树协议来获取网络访问权限。通过禁用未使用的协议和服务可以避免这种交换机欺骗。
- VLAN跳跃：当攻击者在不同VLAN上获得未经授权的访问并开始操纵其流量时，就会发生这种情况。通过保护未使用的端口和端口上正确的VLAN配置，可以轻松防止VLAN跳跃。
- 拒绝服务(DoS)攻击：这已成为近年来最常见的攻击类型之一，尤其是在俄罗斯-乌克兰战争期间，黑客利用这种技术在许多饱受战争蹂躏的地区造成服务中断。在这种技术中，当攻击者通过淹没网络流量造成服务中断时，交换机很容易受到DoS攻击。通过在交换机上进行限速和流量过滤，可以在一定程度上避免DoS攻击。
- DHCP欺骗：当攻击者冒充授权的DHCP服务器，并开始向设备分发恶意IP配置时，就会发生这种攻击。通常，发生这种情况时，网络上的用户会遇到中断。通过验证DHCP服务器的合法性可以避免DHCP欺骗的情况。
- 不安全的管理接口：如果没有充分保护，交换机的管理接口很容易受到攻击。通过使用强大的身份验证机制来保护这些攻击实例，如远程管理访问加密，这可轻松避免这些攻击。
交换机安全的最佳实践是什么？
通过遵循以下最佳实践，可以轻松确保网络交换机的安全。
- 投资专用的托管网络：顾名思义，该网络仅用于管理设备，其可通过两种方式帮助企业主阻止未经授权的网络访问和减少恶意更改网络配置的机会。
- 启用端口安全：网络管理员可以为交换机中的每个端口分配特定的MAC地址。这有助于避免未经授权访问交换机。交换机还可以配置为决定在超过其MAC地址限制时要采取的操作。交换机端口还可以配置为阻止来自某些MAC地址的流量。如果已知道特定设备被恶意软件感染，这将非常有用。
- 禁用未使用的服务和端口：未使用的端口和服务为攻击者利用漏洞提供了许多潜在的机会。因此，始终建议禁用不使用的服务和端口，仅保留重要的服务和端口。这可以通过交换机的管理界面轻松实现。
- 通过设置VLAN来分段流量：这可以阻止攻击者访问网络中的所有流量。如果不进行这种分段，那么攻击者可以轻松访问网络中的所有流量；但是，设置不同的VLAN意味着其只能访问其所在交换机的流量。
- 将网络交换机配置为DHCP服务器：这可确保网络的多层安全性。首先，其会将IP地址分配给与其连接的设备。这有助于确保网络中的每个设备都由唯一的IP地址标识，并避免两个设备共享相同IP地址时可能出现的冲突。将交换机配置为DHCP服务器，还可以方便管理网络流量。
- 使用HTTPS或SSH进行远程访问：使用SSH或HTTPs启用数据加密。这意味着远程设备和网络交换机之间传输的数据将被加密，这意味着任何试图拦截数据的人都无法读取数据。具有正确HTTPS证书和SSH密钥的设备可以连接到网络交换机。
- 使用网络访问控制(NAC)监控网络：网络访问控制有助于识别未进行适当安全配置的设备，而这些设备仍在尝试连接网络。这些安全配置失误的情况可能是由于过时的防病毒软件、缺少安全补丁等因素造成的。在某种程度上，NAC可以帮助企业主遵守PCI DSS和HIPAA等行业法规。
总之，保护网络交换机的安全始于了解和实施各种安全机制。对于此实施，需要了解网络可能遇到的特定安全问题，例如VLAN跳跃、MAC地址欺骗和潜在的DoS攻击等。在这种情况下，多层方法会很有帮助。要记住，网络安全不是一个单一的过程，需要保持警惕并积极主动地维护安全的基础设施。最重要的是，必须投资于支持多层安全方法的优质交换机。
