ネットワーク セキュリティ エンジニアがクラウド コンピューティングについて知っておくべきこと

導入

情報技術の急速な発展に伴い、クラウド コンピューティングは企業が柔軟性、拡張性、効率性を実現するための重要なツールになりました。このデジタル時代において、ネットワーク セキュリティ エンジニアは、クラウド コンピューティングの基本概念、サービス モデル、展開モデル、セキュリティ上の課題、ベスト プラクティスを深く理解している必要があります。この記事では、ますます複雑化するネットワーク セキュリティの脅威をより深く理解し、対応するために、ネットワーク セキュリティ エンジニアが習得しなければならないクラウド コンピューティングの知識を包括的に紹介します。

1. クラウドコンピューティングの基本概念

1.1 クラウドコンピューティングの定義

米国国立標準技術研究所 (NIST) は、クラウド コンピューティングを、構成可能なコンピューティング リソース (ネットワーク、サーバー、ストレージ、アプリケーション ソフトウェア、サービスなどのリソース) の共​​有プールへの利用可能で便利なオンデマンド ネットワーク アクセスを提供する従量課金モデルと定義しています。これらのリソースは、管理の手間やサービス プロバイダーとのやり取りをほとんど必要とせずに、迅速に提供できます。

Wikipedia の定義: クラウド コンピューティングは、共有されたソフトウェアおよびハードウェア リソースと情報を、オンデマンドでコンピューターやその他のデバイスに提供できるインターネット ベースのコンピューティング方法です。

Gartnet はこれを、インターネット テクノロジーを通じて外部ユーザーにスケーラブルで柔軟な IT 機能をサービスとして提供できるコンピューティング方法と定義しています。

簡単に言えば、クラウド コンピューティングとは、動的にスケーラブルな仮想化リソースをインターネット経由でサービスとして提供するコンピューティング モデルです。

1.2 クラウドコンピューティングの主な特徴

• セルフサービス

ユーザーは、人間の介入なしに、必要に応じてコンピューティング リソースを独自に取得および管理できます。

• 広範なネットワークアクセス

ユーザーは、さまざまなデバイスを介してインターネット経由でいつでもどこでもクラウド サービスにアクセスできます。

• リソースプーリング

クラウド コンピューティング プロバイダーは、複数のユーザーのコンピューティング、ストレージ、ネットワーク、およびその他のリソースをリソース プールにまとめ、リソースの共有と動的な割り当てを実現します。

• 高速弾力性

ユーザーは需要に応じてリソースを迅速に拡張または削減し、柔軟なリソース使用を実現できます。

• オンデマンドサービス

リソースの無駄を避けるために、ユーザーは実際の使用量に基づいてのみ支払う必要があります。

2. クラウドコンピューティングの主要技術

2.1 仮想化技術

仮想化はクラウド コンピューティングの基盤です。物理リソースを仮想リソースに抽象化することで、柔軟なリソース割り当てとマルチテナント共有を実現します。一般的な仮想化テクノロジーには、KVM、XEN、Hyper-V、VMware、OpenVZ などのほか、コンテナー テクノロジー (Docker や Kubernetes など) があります。

2.2 分散コンピューティング

クラウド コンピューティングには通常、分散ストレージ、分散データベース、分散ファイル システムなどを含む大規模な分散コンピューティングが含まれます。これらのテクノロジにより、データとコンピューティングを複数のノードに分散できるようになり、システムのパフォーマンスと信頼性が向上します。

2.3 エラスティックコンピューティング

弾性コンピューティングとは、自動拡張や縮小など、需要に応じてコンピューティング リソースを動的に調整する機能を指します。この機能により、システムはさまざまな負荷下での要求に適切に適応できるようになります。

2.4 自動化された運用と保守

クラウド コンピューティングでは、自動化テクノロジーを使用して、リソースの自動展開、構成、監視、メンテナンスを実現します。これには、自動デプロイメント ツール、構成管理ツール、自動テストなどが含まれます。

2.5 フォールトトレランスと高可用性

クラウド コンピューティング システムは、障害が発生したときにシステムが自動的に切り替えたり修復したりできるように、フォールト トレラントと高可用性を備えている必要があります。これには、負荷分散、冗長バックアップ、障害回復などのテクノロジが含まれます。

2.6 ネットワーク技術

クラウド コンピューティングは、仮想ネットワーク、SDN (ソフトウェア定義ネットワーク)、CDN (コンテンツ配信ネットワーク) などの効率的なネットワーク テクノロジに依存して、信頼性が高く、遅延の少ないネットワーク サービスを提供します。

2.7 情報セキュリティ技術

クラウド コンピューティングには大量の機密データとマルチテナント共有リソースが含まれるため、セキュリティは重要な問題です。セキュリティ技術には、ID 認証、アクセス制御、データ暗号化、セキュリティ監査などが含まれます。

2.8 ビッグデータ技術

クラウド コンピューティングのシナリオには通常、大規模なデータの処理と分析が含まれるため、Hadoop、Spark、Flink などのビッグ データ テクノロジも重要なクラウド コンピューティング テクノロジです。

2.9 クラウドコンピューティングの標準とプロトコル

異なるクラウド サービス間の相互運用性を確保するには、クラウド コンピューティングは OpenStack、Kubernetes などの一連の標準とプロトコルに従う必要があります。

2.10 モノのインターネット（IoT）技術

モノのインターネットの発展に伴い、デバイス接続、データ処理、リアルタイム分析などの技術を含むクラウド コンピューティングとモノのインターネットの組み合わせが将来のトレンドになるでしょう。

3. クラウドコンピューティングサービスモデル

3.1 サービスとしてのインフラストラクチャ (IaaS)

IaaS は、仮想マシン、ストレージ、ネットワークなどの仮想化されたコンピューティング リソースを提供します。これにより、ユーザーは、より柔軟かつ制御性の高い仮想化環境で独自のオペレーティング システムとアプリケーションを実行できるようになります。

3.2 サービスとしてのプラットフォーム (PaaS)

PaaS は、オペレーティング システム、開発フレームワーク、データベースなど、より高度な抽象化をユーザーに提供します。ユーザーは基盤となるインフラストラクチャについて心配する必要がなく、アプリケーションの開発と展開に集中できます。

3.3 サービスとしてのソフトウェア (SaaS)

SaaS は、ユーザーがアプリケーションをインストール、保守、管理する必要なく、クラウド経由でアクセスできるソフトウェア アプリケーションを提供します。これにより、ユーザーは Web ブラウザを通じてアプリケーションを直接使用できるようになります。

4. クラウドコンピューティングの導入モデル

4.1 パブリッククラウド

パブリック クラウドは、クラウド サービス プロバイダーが所有および管理するクラウド サービスであり、複数のユーザーが同じインフラストラクチャを共有します。パブリック クラウド ユーザーは、ビジネス ニーズに基づいて IT 割り当てリソースを柔軟に使用するために料金を支払います。ユーザーは独自のハードウェア、ソフトウェア、その他のインフラストラクチャを構築したり、その後のメンテナンスを実行したりする必要はありません。 Amazon Cloud AWS、Microsoft Cloud Azure、Alibaba Cloud などのリソースに、インターネット経由でいつでもどこからでもアクセスできます。

4.2 プライベートクラウド

プライベート クラウドは、独自のデータ センター内またはサード パーティによってホストされ、単一の組織によって所有および管理されます。より高いセキュリティとカスタマイズを提供し、Huawei Public Security Cloud、Government Cloud など、データ プライバシーに対する要件が高い企業に適しています。

4.3 ハイブリッドクラウド

ハイブリッド クラウドは、パブリック クラウドとプライベート クラウドの利点を組み合わせ、データとアプリケーションを両者間でやり取りできるようにし、重要なデータをプライベート クラウドに保存し、重要でない情報やパブリック情報をパブリック クラウドに配置します。このモデルは、企業に優れた柔軟性と拡張性を提供します。たとえば、12306 チケット購入 Web サイトは Alibaba Cloud のハイブリッド クラウドに依存しています。

5. クラウドコンピューティング管理プラットフォーム

クラウド コンピューティングについて話すとき、OpenStack について言及する必要があります。 OpenStack の起源は 2010 年に遡ります。これは、NASA (アメリカ航空宇宙局) と Rackspace (クラウド サービス プロバイダー) が共同で開始したオープン ソース プロジェクトです。このプロジェクトの目標は、さまざまなクラウド コンピューティング ワークロードをサポートできる、オープンで拡張可能なクラウド コンピューティング プラットフォームを作成することです。 Rackspace は Amazon と競合し常に 2 位だったため、怒りのあまり NASA とオープンソースで協力したと言われています。国内のクラウドコンピューティングベンダーが繁栄したのは、まさに OpenStack オープンソース プロジェクトのおかげです。 Huawei、Baidu、Tencent、Kingsoftなどの国内クラウドコンピューティング事業は、OpenStackオープンソースプロジェクトに基づいて深く発展しています。 Alibaba Cloud も開発のために OpenStack からいくつかのモジュールを借用しています。

Openstack に加えて、Amazon AWS、Microsoft Azure、Google Cloud など、他の主流のクラウドベンダーも独自のクラウド コンピューティング管理プラットフォームを持っています。

VI.クラウド コンピューティングのセキュリティの課題と解決策

6.1 セキュリティ認証とアクセス制御

クラウド環境では、セキュリティ認証とアクセス制御が重要です。ネットワーク セキュリティ エンジニアは、承認されたユーザーのみが機密データやリソースにアクセスできるようにするために、強力な認証およびアクセス管理ポリシーを実装する必要があります。

6.2 データの暗号化とプライバシー保護

クラウドでの保存および転送中は、データのセキュリティとプライバシーの保護が最優先されます。暗号化を使用してデータを保護し、データの転送と保存中にベスト プラクティスが確実に遵守されるようにします。

6.3 ネットワーク監視と脅威検出

ネットワーク監視および脅威検出システムを実装することで、ネットワーク セキュリティ エンジニアは潜在的なセキュリティの脅威をリアルタイムで監視し、対応できるようになります。このリアルタイム性は、攻撃に迅速に対応するために重要です。

6.4 セキュリティコンプライアンスと監査

クラウド コンピューティング環境では、さまざまな規制やセキュリティ標準への準拠が重要です。ネットワーク セキュリティ エンジニアは、クラウド環境が関連するセキュリティ コンプライアンス標準を満たしていることを確認するために、定期的な監査を実施する必要があります。

7. クラウドコンピューティングのベストプラクティス

7.1 最新のセキュリティポリシーを維持する

脅威は常に進化しているため、ネットワーク セキュリティ エンジニアは、最新の脅威やセキュリティ上の課題に対応できるよう、セキュリティ ポリシーを定期的に確認して更新する必要があります。

7.2 教育と​​訓練

クラウド セキュリティに関する従業員の意識を高め、適切なトレーニングを提供することは、クラウド コンピューティング環境において組織全体のセキュリティを確保するための重要なステップです。

7.3 多層セキュリティ防御

ネットワーク セキュリティ エンジニアは、全体的なセキュリティを向上させるために、ファイアウォール、侵入検知システム、端末保護などの多層セキュリティ防御対策を採用する必要があります。

7.4 バックアップおよび災害復旧計画

効果的なバックアップおよび災害復旧計画を策定し、実装することは、セキュリティ インシデントの発生時に迅速に対応できるようにするための重要な要素です。

8. 今後の開発動向

8.1 エッジコンピューティングとクラウドの統合

エッジ コンピューティングはクラウド コンピューティングをネットワークのエッジに押し上げ、ネットワーク セキュリティに新たな課題と機会をもたらします。将来的には、ネットワーク セキュリティ エンジニアは、このハイブリッド エッジとクラウドの展開モデルに適応する必要があります。

8.2 人工知能と機械学習の応用

サイバーセキュリティ エンジニアは、人工知能と機械学習のテクノロジーを使用することで、脅威をより正確に検出して対応し、攻撃に対抗する能力を向上させることができます。

8.3 サービスとしてのセキュリティ

セキュリティ・アズ・ア・サービスがトレンドです。企業は、サードパーティのサービスプロバイダーを通じて専門的なセキュリティサービスを取得し、ネットワークセキュリティにおける自社の欠点を解決できます。

結論は

クラウド コンピューティングが進化し続けるにつれて、ネットワーク セキュリティ エンジニアは新しいテクノロジーと課題を継続的に学習し、適応する必要があります。クラウド コンピューティング、サービス モデル、展開モデル、および対応するセキュリティのベスト プラクティスの基礎を習得することは、デジタル時代のネットワーク セキュリティ エンジニアにとって不可欠な要素です。サイバーセキュリティ エンジニアは、スキルを継続的に向上させることで、組織の情報資産をより適切に保護し、クラウド コンピューティング環境のセキュリティと信頼性を確保できます。時間とエネルギーが限られているため、この記事はガイドとしてのみ役立ちます。クラウド コンピューティングの知識にはあらゆる側面が含まれます。興味のある読者は、さらに深く理解するために自分で検索することができます。