前言

    熟悉云平台的朋友可能都会注意到这样一个事情：无论公有云还是私有云，创建虚拟机的时候都需要选择安全组，来对虚拟机进行安全防护；有的云平台在VPC里，还能选择防火墙，ZStack在3.6版本也发布了VPC防火墙功能。可能有的朋友会有疑惑，防火墙和安全组到底有什么区别？有了安全组，是否可以不需要防火墙了？他们是相互替代关系吗？本文将会给大家做一个详细介绍，剖析防火墙和安全组的异同以及各自的应用场景。

1. 安全组

    安全组在网络服务中，在管理界面上选择网络服务->安全组，到安全组的配置界面进行安全组配置。

    输入安全组名称，然后选择网络、配置规则、加载虚拟机网卡。

    安全组作用于虚拟机的虚拟网卡上，给虚拟机提供三层网络的访问控制，支持入方向、出方向的过滤；控制TCP/UDP/ICMP等协议进行有效过滤；也可以直接匹配所有协议；可以根据数据包的源IP进行过滤。安全组实际上可以看成是一个分布式的访问控制，扁平网络和VPC网络均支持安全组。如果需要将更多的虚拟机加入安全组，则可以动态在安全组中添加虚拟机网卡，每次规则的更新，也会动态的添加/删除安全组规则，安全组中的所有虚拟机同步更新规则。

    安全组中包含了一系列的访问控制规则，属于白名单机制，只有在白名单中的数据才允许通过。安全组可以加载一个或多个三层网络，虚拟机挂载到三层网络的网卡可以加入这些安全组。一个虚拟机的网卡可以加入多个安全组, 安全组的规则会合并在一起并应用到该网卡上；也就是说，作用到虚拟机网卡上的规则是所有安全组的并集。

2. 防火墙

    防火墙在网络资源中，在管理界面上选择网络资源->VPC防火墙，到防火墙的配置界面进行防火墙配置。

    输入防火墙名称，然后选择VPC路由器，这样就将VPC路由器变成了一台防火墙。

    为VPC路由器配置防火墙以后，会自动创建入方向的规则集，规则允许new、related、established状态的报文以及ICMP报文通过，默认动作为拒绝。

    防火墙中有如下几个概念：

    规则集：是访问控制规则的集合，包含了一系列的规则，具体作用到VPC路由器的每个网卡的出入方向，包含对数据包处理的默认行为接受、拒绝或者丢弃。

    规则：访问控制策略，支持3-4层的过滤；支持配置优先级，优先级越大，生效越早。

    防火墙作用在VPC路由器上，属于集中式的VPC边缘设备，为整个VPC提供访问控制。防火墙的配置也是动态生效的，即时的配置会马上作用到VPC路由器接口；接口每个方向只能应用一个规则集。因此，接口每个方向上的策略是规则集中的所有规则，每个规则可以自定义行为，设置接受、拒绝或者丢弃。数据包进入防火墙时，根据规则集的规则优先级进行逐条匹配，如果匹配上了，则执行规则的行为；如果没有匹配上，则执行规则集的默认行为。

    防火墙可以针对不同报文状态来进行过滤，如new、established、invalid、related；也可以针对常见的协议，如TCP、UDP、VRRP、ICMP等。同时，如果协议是TCP或者ICMP，防火墙提供了更加细粒度的过滤规则，能够针对ICMP的类型、TCP的flag进行匹配，进一步细化策略，满足更多的使用场景。

3. 安全组和防火墙对比

    从前面的介绍，咱们来对安全组和防火墙做一个对比小结，如下图

    从作用范围来看，安全组作用于虚拟机网卡，而防火墙则是在VPC路由器上，保护整个VPC；

    安全组是分布式部署的，在每个计算节点上都会存在，而防火墙是集中式，把VPC路由器变成了防火墙；

    安全组是白名单机制，仅支持允许策略，防火墙可以自定义规则行为是允许还是拒绝；

    安全组规则根据配置顺序来定优先级，防火墙则可以自定义优先级；

    安全组规则的匹配内容包括源IP、源端口、协议，防火墙则包括五元组以及TCP flag、ICMP Type、报文状态。

    从上面的分析可以看到，防火墙的功能是更为强大的，但可能有朋友要问了，这些都是属于包过滤的功能，安全组同样可以做，这和防火墙是否有功能上的重复？诚然，防火墙的功能主要是包过滤，但后续可以加入更多的功能。

    从流量的角度再来看下，访问VPC内部虚拟机的流量到公有网络后，先经过VPC路由器，也就是防火墙，然后是VPC网络，再到虚拟机端口上，经过安全组过滤最后发给虚拟机。可以看到，防火墙是在安全组之前生效的。

    打一个比方，把VPC看做是企业IT环境，虚拟机就是PC机或者服务器，安全组就好比PC机的软件防火墙，VPC路由器就是企业出口设备。对于企业来说，出口肯定是需要硬件防火墙设备来做防护的，保证内部环境的安全，不可能只靠PC机的软件防火墙；对于VPC来说也是同样的道理，VPC使用防火墙，在更靠近威胁源的地方，将流量阻断，保证了VPC内部通信的安全，同时也保证了VPC路由器的安全。如果VPC路由器没有防火墙功能，那危险流量过来后，VPC路由器就直接被攻破，后端连接的所有VPC网络全部通信中断，安全组其实根本没能发挥出应有的作用。由此可以看到，VPC路由器是VPC的入口，在入口部署防火墙进行统一的策略防护，是最好的安全手段。

    从配置的角度来看，安全组是作用于虚拟机网卡的，如果虚拟机数量非常多，那么就需要再一个个将虚拟机选择出来加入安全组，过程复杂且繁琐；而用防火墙就方便的多，直接几条策略即可，防护整个网段。

    当然，防火墙也有无法触及之处，防火墙作为VPC网络的网关，主要对南北向流量进行过滤，同一个VPC网络中的虚拟机通信没有办法做控制，这个时候就需要依靠安全组了。

总结

    从上面的分析咱们可以看到，防火墙主要是做南北向的访问控制，作用范围是整个VPC，安全组主要是做东西向的访问控制，作用范围是虚拟机网卡，和防火墙形成互补的关系。当然，安全组也是可以做南北向的访问控制的，从安全的角度来看，在离威胁源更近的地方进行防护是更好的方式，所以南北向交给防火墙来做，安全组作为防火墙的补充，是云主机安全的最后防线。

    安全组和防火墙不是两者只取其一的关系，他们是相辅相成的，两者有机结合，才能够更好的做云主机的安全防护。

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