基于NSX DC Guest Introspection的无代理防病毒原理

简介: 最近在项目中,有不少客户都在咨询VMware NSX DC Guest Introspection及其衍生功能的内容。所以今天,我们换个口味,从NSX-T的内容连载回到NSX-V的介绍,来谈谈NSX DC的GI功能原理。

最近在项目中,有不少客户都在咨询VMware NSX DC Guest Introspection及其衍生功能的内容。所以今天,我们换个口味,从NSX-T的内容连载回到NSX-V的介绍,来谈谈NSX DC的GI功能原理。

其实,在众多虚拟化项目中,用户通常会采用部署“无代理防病毒”解决方案来保障虚拟机的操作系统安全,无代理防病毒是NSX DC产品GI功能与第三方防病毒软件共同实现的。

如下图所示,在我的演示环境中,部署了VMware NSX DC,并启用了GI功能:

image.png

这里有一个特别需要需要注意的地方:

想要实现基于GI的无代理防病毒,必须要求有NSX DC环境,但是不需要任何的许可授权;换言之,在完成NSX DC Manager安装后,默认就可以与第三方防病毒解决方案集成。

这里要特别感谢好友,来自安渡神州的任伟,提供了测试许可,支持我完成整个测试环境的搭建工作。

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以卡巴斯基无代理防病毒解决方案为例,我在一个群集,共计两台ESXi主机上激活了无代理防病毒。

===================演示分割线====================

举个简单的例子,如果虚拟桌面用户在浏览网站或者使用U盘拷贝单项拷贝数据过程中,下载或者上传了一个病毒文件到虚拟桌面操作系统;如下图中我尝试从Internet下载一个被人添加了恶意代码的Word文档。

image.png

那么,虽然用户可能尝试将文件保存到虚拟桌面的“桌面”文件夹,但结果是该文件并没有被保存,而是被无代理防病毒直接查杀了。

image.png

这就是用户在部署了基于NSX DC的GI后,与安全厂商防病毒产品结合,保护虚拟化环境操作系统安全的用例;那么从技术角度来看,NSX DC GI和无代理防病毒如何实现对操作系统的安全防护的呢?

首先:

在Guest Introspection架构中,没有任何需要vsfw或者netcpa参与的交互,因此不需要对集群内的ESXi主机进行“主机准备”,不需要安装ESX-NSX.vib(这解释了为什么GI不需要NSX DC任何授权的原因),并且与Network Introspection架构相类似,没有任何控制层面的组件;如下图所示:

image.png

其次:

NSX Manager包含Guest Introspection虚拟机的OVF文件和EPSEC-MUX-VIB软件包;

NSX Manager通过vCenter的EAM(ESXi Agent Manager),以群集为单位,在ESXi的内核空间安装EPSEC-MUX-VIB(这解释了为什么一定要部署NSX DC Manager),该操作会自动在每一台ESXi主机上生成一个没有任何VMNIC上联链路的标准交换机,该标准交换机有一个IP地址为169.254.1.1的vmkernel端口;同时在ESXi的用户空间部署一台Guest Introspection虚拟机,该虚拟机拥有两个vNIC,其中一个vNIC连接到标准交换机的VMNetwork端口组,并分配一个内部IP,169.254.1.24,另一个vNIC一般连接

到上联管理网络的虚拟交换机,分配一个三层可达的IP,与NSX Manager通信。

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image.png

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同样地:

第三方杀毒软件Anti-Virus Deep Security管理器内含Anti-Virus虚拟机的OVF(一般更多的是利用HTTPS提供vCenter进行下载);

第三方杀毒软件Anti-Virus Deep Security管理器注册在vCenter上,通过vCenter的EAM,以群集为单位,在每一台ESXi主机的用户空间部署一台Anti-Virus虚拟机,该虚拟机同样拥有两个vNIC,其中一个vNIC连接到标准交换机的VMNetwork端口组,并分配一个内部IP,如卡巴斯基的169.254.1.60,另一个vNIC一般连接到上联管理网络的虚拟交换机,分配一个三层可达的IP,与Anti-Virus Deep Securiy管理器通信。

image.png

我们再来回头看整个架构图:

image.png

可以看到GI本质上是通过VMTools中的VMCI Driver下的GI Driver实现。因此,Guest Introspection和Anti-Virus解决方案要求受保护的虚拟机必须“完整安装 VMTools”。

整个无代理防病毒实现的路程如下:

1.Anti-Virus Deep     Security管理器通过管理网络,将病毒库等数据信息下载到每一台Anti-Virus虚拟机

2.GI Driver收集受保护的虚拟机文件活动,并且通过VMCI传输给169.254.1.1

3.Guest Introspection虚拟机内部有个LIB库,通过该LIB库从169.254.1.1获取受保护的虚拟机文件活动信息

4.如果NSX Manager开启了用户收集文件活动功能,Guest Introspection虚拟机将通过管理网络将这些信息报告给NSX Manager

5.同时,Anti-Virus虚拟机内部也有个LIB库,该LIB库与Guest Introspection虚拟机的LIB库处于相同的169.254.1.0/24子网,可以相互通信,Guest Introspection虚拟机将收集到的文件活动信息报告给Anti-Virus虚拟机

6.Anti-Virus虚拟机有病毒库等信息,会将Guest Introspection报告的用户文件活动与病毒库特征匹配

当GI报告的用户文件活动与病毒库特征匹配,那么无代理防病毒引擎会执行查杀操作,我曾请教过好友任伟,验证了我对查杀流的猜想:

1.Anti-Virus虚拟机通过LIB库与169.254.1.1通信,下达查杀操作指令

2.169.254.1.1通过VMCI与受保护虚拟机的GIDriver通信

3.虚拟机的GIDriver进行查杀操作

在对整个GI与安全软件结合实现“无代理防病毒”进行了详细解析后,我们可以归纳出部署无代理防病毒的几个要点:

1.必须安装NSX DC Manager,但是不需要执行主机准备,因此不需要任何授权

2.必须安装vCenter,作为虚拟化平台统一的管理平面控制台(其中NSX-V Manager必须与VC1:1集成)

3.受保护的虚拟机必须“完整安装”VMware Tools

4.基于GI的无代理防病毒与NSX DC的分布式防火墙无关,且不需要受保护的虚拟机连接到网络中,是一种针对文件活动的安全防护

上述讨论都是针对NSX DC产品中的NSX-V的,现在华讯的不少用户都已经部署NSX-T作为网络与安全解决方案,那么在NSX-T架构中,GI的架构是否得到了沿用呢?我们来看一下下面两张图:

首先是NSX-V的架构图:

image.png

其次是NSX-T的架构图:

image.png

通过上面两张图的对比,我们至少可以得出以下几个结论:

1.NSX-T同样支持基于GI,与安全产品集成实现无代理防病毒

2.NSX-T虽然支持包括KVM在内的异构化Hypervisor,但是GI目前只能在vSphere环境中应用

3.NSX-T架构中的GIVM不再是一台虚拟机,而是ESXi内的一个进程,但是原理上并没有太大的变化

NSX DC的Guest Introspection解析基本到这里了,下一篇还是继续我们的NSX-T连载。

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