云赋能物联网：技术、安全与事件响应

# 云赋能物联网：技术、安全与事件响应 ## 1. 云与物联网安全架构策略 在构建云与物联网的安全架构时，以下策略和流程至关重要： - **制定和调整策略与流程**： - **数据安全与隐私处理**：确保物联网中大量数据的安全性和隐私性，防止数据泄露。 - **用户和管理员角色、服务及安全要求**：明确不同角色的权限，例如确定在保护特定资源时何处需要多因素认证。 - **采用并实施安全架构**：将自身的安全架构融入云服务提供商（CSP）支持的框架和 API 中。 - **整合安全实践**：可参考 NIST 风险管理框架，提升整体安全性。 ## 2. 云对物联网的赋能特性 云具有诸多特性，使其成为构建和部署新物联网服务的理想选择，以下是一些关键特性： ### 2.1 软件定义网络（SDN） SDN 作为下一代网络管理能力，可简化网络重新配置和基于策略的路由管理工作。它将网络控制与转发功能分离，由 SDN 控制器通过北向 API 连接网络应用，南向 API 连接执行流量转发的网络设备。 目前，利用大型云服务的物联网架构已从 SDN 中受益。随着时间推移，创建、调整和动态定制自身物联网网络的能力将更加精细。安全供应商也在利用 SDN 应对分布式拒绝服务（DDOS）挑战，企业可根据自身情况调整实施方式。 ### 2.2 数据服务 物联网中存在海量的数据、数据源和数据汇，云环境为此提供了强大的数据管理和结构化工具。例如，亚马逊的 DynamoDB 具备高度可扩展、低延迟的 NoSQL 数据库能力，可支持各种物联网数据存储、共享和分析服务。通过易用的 Web 前端，开发者可创建和管理表格、日志、访问及其他数据控制功能。而且，其定价模型与实际使用的数据量成正比，适合不同规模的物联网组织。 同时，借助 AWS 身份和访问管理系统，DynamoDB 可按表实现数据安全、认证和访问控制，使组织能够对不同表格中的数据进行分析，并选择性地向客户提供数据。 ### 2.3 容器支持安全开发环境 物联网开发环境面临硬件平台多样化的挑战，不同平台具有不同的软件开发工具包、API 和驱动程序，编程语言也各不相同。为支持高度灵活的物联网开发环境，可采用容器技术。通过该技术，可构建包含开发当前设备类型所需库和包的容器，并在开发团队中复制和共享，作为开发基线。当团队开发新类型的物联网设备时，可创建新的基线以添加新的软件库栈。 ### 2.4 容器支持部署 使用 Docker 作为开发工具，可为物联网设备镜像的存储、部署和管理提供便利。Docker 使开发者和系统管理员能够直接将软件/固件镜像部署到物联网硬件上，还具有以下额外优势： - 可通过 Docker 更新设备镜像，而非仅进行初始部署。 - 可将 Docker 与测试系统（如 Ravello）集成，对物联网系统进行全面测试。Ravello Systems 提供了在 AWS 或 Google 云中的自包含云胶囊中虚拟部署和测试 VMWare/KVM 应用的强大框架。 此外，Google 的开源 Kubernetes 技术可利用 Docker 管理大型容器集群，其分布式计算能力为物联网发展提供了巨大助力。 ### 2.5 微服务 微服务是将大型单体企业应用模块化的概念，类似于面向服务的架构（SOA）。它将大型系统需求分解为独立虚拟化、自包含的应用虚拟机，每个微服务通常具有自己的业务逻辑、数据后端和连接其他微服务的 API。 微服务架构不仅能简化云应用的长期开发和维护，还能自然地适应云弹性。当企业的某个或某些微服务需求增加时，云架构可快速为受影响的服务创建新的微服务容器。同时，敏捷开发过程也更易于维护，因为每个敏捷团队可专注于一两个微服务。 以下是云对物联网赋能特性的总结表格： | 赋能特性 | 描述 | | --- | --- | | 软件定义网络（SDN） | 简化网络管理，分离控制与转发功能，应对 DDOS 挑战 | | 数据服务 | 提供强大的数据管理工具，如 DynamoDB，支持按表进行安全控制 | | 容器支持安全开发环境 | 利用容器技术应对硬件平台多样化挑战，实现开发环境的灵活共享 | | 容器支持部署 | Docker 便于设备镜像部署和更新，Kubernetes 管理大型容器集群 | | 微服务 | 模块化企业应用，简化开发维护，适应云弹性 | ## 3. 5G 与物联网的未来发展 ### 3.1 5G 连接的特点 尽管 5G 标准尚未最终确定，但它的一些显著特点有望彻底改变和推动物联网的发展。与 LTE 网络相比，5G 能够以更高的数据速率（约 10 倍）支持更多设备，具体特点如下： - **数据速率**：起始数据速率为 1GB/s，并可发展到多 GB/s。 - **低延迟**：延迟应控制在 1ms 以内。 - **节能高效**：5G 设备比前代设备更节能。 ### 3.2 云赋能的新方向 #### 3.2.1 按需计算与物联网 按需计算（ODC）在基于云的弹性架构中得到了广泛应用。计算资源根据动态变化的客户需求进行调度、交付和计费。随着 5G 的发展，物联网中大量的边缘设备和可用计算资源可能为云应用带来新的机遇。例如，一个计算密集型的边缘应用可利用周围其他用户边缘设备的处理能力。但这种动态、按需的本地云需要 5G 网络支持，同时也需要新的应用架构，如微服务及其细粒度执行单元。 从安全角度看，物联