Hyperscaler là gì? Hyperscaler và các cuộc tấn công DDOS

Điện toán đám mây đã trở thành một phần không thể thiếu của nền công nghệ số hiện đại. Dự báo cho thấy đến năm 2025, 85% doanh nghiệp sẽ đặt “điện toán đám mây” lên hàng đầu, lựa chọn nó làm cơ sở hạ tầng chính của họ. Sự tăng trưởng công nghệ đám mây đã kéo theo sự gia tăng đáng kể của các nhà cung cấp đám mây, mang tới nhiều lựa chọn cho doanh nghiệp và đội ngũ developer.

Trong số các giải pháp, hyperscaler, với mạng lưới trung tâm dữ liệu lớn và các dịch vụ toàn diện, tiếp tục chiếm lĩnh thị trường đám mây.

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển này, bối cảnh an ninh mạng cũng không ngừng biến đổi, và sự xuất hiện của Điện toán Đám mây đã làm thay đổi cơ bản không chỉ cơ hội cho các công ty, mà còn cả chiến lược được các kẻ tấn công áp dụng.

Hyperscaler là gì?

Các hyperscaler là các trung tâm dữ liệu lớn được thiết kế để cung cấp sức mạnh điện toán và dung lượng lưu trữ khổng lồ trên phạm vi toàn cầu, đáp ứng nhu cầu rộng rãi của hàng triệu đến hàng tỷ người dùng với khả năng mở rộng dễ dàng. Khác với các trung tâm dữ liệu truyền thống, hyperscaler có thể xử lý các tác vụ lớn mà vẫn duy trì hiệu suất và hiệu quả. Được tối ưu hóa cho tính linh hoạt và quy mô, hyperscaler là cốt lõi của hạ tầng điện toán đám mây hiện đại.

Hyperscaler cloud là các nhà cung cấp dịch vụ đám mây (CSP) có mạng lưới trung tâm dữ liệu lớn và cung cấp nhiều dịch vụ được để đáp ứng yêu cầu của doanh nghiệp, phục vụ lượng lớn người dùng. Một số Hyperscaler cloud lớn trên thế giới như AWS, Google Cloud, và Microsoft Azure.

Chức năng và vận hành của Hyperscaler

Chức năng chính của hyperscaler cloud là cung cấp tài nguyên mạng, lưu trữ và điện toán có khả năng mở rộng cho người dùng. Điều này đạt được thông qua một mạng lưới rộng lớn gồm các server, thiết bị lưu trữ và các thành phần mạng, có thể được điều phối và mở rộng quy mô theo yêu cầu để đáp ứng nhu cầu của người dùng.

Hyperscaler hoạt động bằng cách thiết lập cơ sở hạ tầng phần cứng và phần mềm quy mô lớn để phục vụ nhiều người dùng. Chìa khóa hoạt động của nó nằm ở quy mô cơ sở hạ tầng, bao gồm hàng triệu máy chủ vật lý trên toàn thế giới. Được trang bị kết nối mạng tốc độ cao cũng như tài nguyên điện toán và lưu trữ mạnh mẽ, chúng cung cấp các dịch vụ điện toán hiệu suất cao, xuyên suốt trên toàn cầu.

Ngoài khả năng điện toán và lưu trữ, các hyperscaler còn cung cấp một loạt các dịch vụ khác, bao gồm quản lý cơ sở dữ liệu, AI, machine learning, phân tích Big Data, bảo mật và mạng. Các dịch vụ này được tích hợp một cách mượt mà với các dịch vụ cốt lõi của hypescaler, mang lại cho người dùng quyền truy cập vào gói dịch vụ IT toàn diện.

Đặc điểm chính của Hyperscaler

Hyperscaler xây dựng quy mô lớn của mình thông qua cơ sở hạ tầng tiên tiến và các công nghệ mới. Dưới đây là các đặc điểm chính của một Hyperscaler:

1. Cơ sở hạ tầng mở rộng: Hyperscaler có các trung tâm dữ liệu được trang bị với các server, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng. Chúng nhanh chóng mở rộng tài nguyên khi nhu cầu tăng cao để đảm bảo cung cấp dịch vụ xuyên suốt.
2. Ảo hóa: Ảo hóa, được hỗ trợ bởi các hypervisor và container, tăng tính linh động của dữ liệu và tài nguyên trong trung tâm dữ liệu, cho phép chuyển đổi dễ dàng các ứng dụng giữa phần cứng vật lý và đảm bảo tính linh hoạt.
3. Điện toán phân tán và điện toán biên: Với điện toán phân tán, các tác vụ được phân phối trên nhiều máy tính, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động trong trường hợp server bị lỗi. Các trung tâm dữ liệu biên giảm cũng giảm độ trễ bằng cách xử lý dữ liệu gần nguồn thu thập hơn, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng IoT.
4. Mạng SDN (Software-defined Networking): SDN tách biệt điều khiển mạng khỏi việc chuyển tiếp, cho phép quản lý trung tâm và phân bổ tài nguyên linh hoạt. Điều này giúp Hyperscaler thích ứng với nhu cầu phát triển của hệ thống mạng một cách hiệu quả.
5. Cân bằng tải nâng cao: Bộ cân bằng tải cao cấp phân phối lưu lượng truy cập đến trên nhiều server, tối ưu hóa thời gian phản hồi bằng cách ngăn chặn tình trạng quá tải sever.
6. Tích hợp AI: AI hỗ trợ quản lý và tối ưu hóa hoạt động, từ dự đoán bảo trì đến phân bổ nguồn lực theo thời gian thực, đảm bảo hiệu suất tối đa.
7. Biện pháp bảo mật: Hyperscaler triển khai các giao thức bảo mật đa lớp, bao gồm các biện pháp bảo mật vật lý và các giải pháp an ninh mạng tiên tiến, để bảo vệ dữ liệu quan trọng.
8. Tự động hóa và điều phối: Tự động hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý các tác vụ như lập kế hoạch, giám sát và phân phối workload, nâng cao tính linh hoạt và hiệu quả.
9. API: Hyperscaler cung cấp các API cho phép người dùng tối đa hóa các tính năng trên nền tảng của nó, cho phép tự động hóa các tác vụ phổ biến như mở rộng hệ thống.
10. Hiệu quả năng lượng và làm mát: Hyperscaler tích hợp các hệ thống làm mát tiên tiến và các công nghệ tiết kiệm năng lượng để giải quyết vấn đề tiêu thụ năng lượng lớn của nó, thường kết hợp các nguồn năng lượng tái tạo để bảo vệ môi trường.

Tại sao doanh nghiệp nên sử dụng Hyperscaler?

Các công ty sử dụng Hyperscaler vì nhiều lý do. Dưới đây là một vài lý do tại sao:

• Các Hyperscaler cung cấp quy mô lớn, hiệu suất và đáng tin cậy cao.
• Loại bỏ những lo ngại về quản lý cơ sở hạ tầng, bao gồm không gian trung tâm dữ liệu, nguồn điện, hệ thống làm mát và mua server.
• Hyperscaler loại bỏ nhu cầu bảo trì phần cứng doanh nghiệp, họ tự xử lý việc thay thế và khắc phục sự cố phần cứng.
• Một giải pháp hấp dẫn để triển khai các ứng dụng hoặc dịch vụ quy mô lớn, đặc biệt là trong các giai đoạn cao điểm như cuối tháng hoặc mùa lễ.
• Hyperscaler thường hoạt động trên toàn cầu, cho phép các công ty đa quốc gia triển khai ứng dụng của mình ở nhiều nơi khác nhau một cách hiệu quả.
• Lợi thế trong xử lý Big Data và phân tích vì Hyperscaler có hiệu suất xử lý lớn mà không lãng phí tài nguyên trong thời gian nhàn rỗi, giúp giảm chi phí theo thời gian.

Hyperscaler và Mối Đe Dọa Tấn Công DDOS

Bối cảnh an ninh mạng liên tục phát triển, và sự ra đời của Điện toán Đám mây đã làm thay đổi cơ bản không chỉ cơ hội cho các công ty, mà còn cả chiến lược được các kẻ tấn công áp dụng. Gần đây, chúng ta đã chứng kiến nhiều cuộc tấn công DDoS (Distributed Denial of Service) trở nên tinh vi và phức tạp hơn.

Sự Tiến Hóa Của Các Cuộc Tấn Công DDoS

Trong quá khứ, các vectơ tấn công DDoS chủ yếu đến từ địa chỉ IP tiêu dùng, thường liên kết với kết nối ADSL hoặc các mạng tương tự, được khai thác một cách ồ ạt. Nhiều kết nối này bắt nguồn từ các quốc gia có quy định về an ninh mạng thấp, như Trung Quốc, Brazil, Iran, Malaysia và Nga. Các khu vực này là mảnh đất màu mỡ cho kẻ tấn công, nhờ vào sự kết hợp giữa cơ sở hạ tầng kém an toàn và quy định lỏng lẻo, giúp kẻ tấn công dễ dàng khai thác các mạng này để tạo ra lưu lượng độc hại.

Tuy nhiên, hiện nay tình hình đã thay đổi đáng kể, với một bước nhảy vọt tiến hóa đã chuyển trọng tâm tấn công sang cơ sở hạ tầng tiên tiến hơn. Hầu hết các yêu cầu độc hại không còn đến từ các kết nối tiêu dùng, mà từ các máy ảo được lưu trữ trên các hyperscaler thương mại. Các nhà cung cấp như Oracle, Microsoft Azure, DigitalOcean, Vultr, OVH và Alibaba Cloud đã trở thành nền tảng lựa chọn mới của kẻ tấn công. Sự thay đổi này rất đáng kể, vì nó nhấn mạnh cách mà các tác nhân đe dọa đang khai thác khả năng mở rộng và tính linh hoạt to lớn của các cơ sở hạ tầng này để phát động các cuộc tấn công quy mô lớn.

Các Giả Thuyết Chính Về Sự Thay Đổi Này

Phân tích dữ liệu gợi ý hai giải thích có thể:

1. Các Máy Ảo Bị Xâm Phạm: Do quy mô khổng lồ của cơ sở hạ tầng hyperscaler và số lượng lớn các máy ảo đang hoạt động, có khả năng nhiều trong số chúng dễ bị tấn công hoặc có cấu hình không an toàn. Kẻ tấn công có thể sử dụng các tài nguyên bị xâm phạm này làm bàn đạp để phát động các cuộc tấn công quy mô lớn. Cách tiếp cận này không chỉ làm tăng độ phức tạp của nỗ lực giảm thiểu, mà còn khiến việc xác định nguồn gốc thực sự của các cuộc tấn công trở nên cực kỳ khó khăn, vì lưu lượng độc hại được truyền qua các nền tảng hợp pháp và phân tán.
2. Cung Cấp Độc Hại: Tính chất linh hoạt và khả năng mở rộng của đám mây, được hỗ trợ bởi mô hình trả tiền theo sử dụng, cung cấp cho kẻ tấn công khả năng tạo và hủy các máy ảo với tốc độ rất nhanh. Sự năng động này cho phép các nhóm có tổ chức phát triển các script tự động để cung cấp các máy ảo tấn công chuyên dụng. Với sự phối hợp tập trung, những kẻ tấn công này có thể điều phối hoạt động ở quy mô lớn, giảm thiểu chi phí hoạt động và tối đa hóa hiệu quả tấn công. Loại chiến lược này thể hiện mức độ linh hoạt trong hoạt động chưa từng thấy trước đây, thách thức các kỹ thuật phát hiện và chặn truyền thống. Sự kết hợp giữa tính ẩn danh, tốc độ và sức mạnh tính toán dễ tiếp cận tạo ra một thách thức chưa từng có đối với bên phòng thủ.

Chiến Lược Phòng Thủ Chống Lại Các Cuộc Tấn Công

Để chống lại các cuộc tấn công DDoS tinh vi hơn, cần một chiến lược giảm thiểu đa lớp:

Bảo Vệ Cấp Mạng

Đối với các cuộc tấn công mạng (lớp 3 của mô hình OSI), hệ thống bảo vệ tự động dựa trên công nghệ NetScout của Arbor Networks có thể giảm thiểu hàng trăm Gbps lưu lượng độc hại, thể hiện hiệu quả phi thường trong việc giảm thiểu tác động lên dịch vụ khách hàng và cung cấp bảo vệ hàng đầu có khả năng xử lý ngay cả những đợt tăng đột biến mạnh nhất.

Phòng Thủ Ứng Dụng

Các cuộc tấn công ứng dụng (lớp 7) có thể được chống lại bằng cách triển khai WAF (Web Application Firewall) cấp doanh nghiệp do Cloudflare cung cấp. Giải pháp này được chọn vì:

• Chi phí thấp: Một lựa chọn có lợi so với các giải pháp đắt tiền hơn, với tỷ lệ chất lượng-giá cả cực kỳ cạnh tranh.
• Tính linh hoạt trong quy tắc: Cloudflare cho phép kiểm soát chi tiết các quy tắc lọc và chính sách liên quan, cho phép tùy chỉnh nâng cao và tối ưu hóa các thông số cụ thể, thích ứng hoàn hảo với nhu cầu của bạn.
• Báo cáo mở rộng: Hệ thống giám sát tiên tiến để xác định các mẫu tấn công, cung cấp cái nhìn rõ ràng và chi tiết về tiến trình của các mối đe dọa theo thời gian thực và đảm bảo khả năng phản ứng vượt trội.

Công Cụ Cục Bộ Tự Lưu Trữ

Triển khai và cấu hình một loạt công cụ để tăng cường bảo mật và cải thiện hiệu suất hệ thống:

• Fail2ban:
  • Chặn IP độc hại theo thời gian thực được xác định qua nhật ký hệ thống.
  • Giảm bề mặt tấn công một cách năng động thông qua phân tích liên tục các nỗ lực truy cập trái phép.
  • Tạo danh sách đen tùy chỉnh tự động và liên tục dựa trên các mối đe dọa được phát hiện.
  • Cấu hình tối ưu cho các dịch vụ khác nhau, như SSH, NGINX và Postfix, để đảm bảo bảo vệ 360 độ.
• NGINX Bad Bot Blocker:
  • Tích hợp bộ quy tắc tiên tiến để xác định và chặn các bot đã biết đang tiêu thụ tài nguyên không đúng cách hoặc gây ra mối đe dọa.
  • Cải thiện khả năng phục hồi tổng thể của hệ thống bằng cách ngăn chặn scraping hoặc tấn công brute force từ các crawler trái phép.
  • Cập nhật quy tắc thường xuyên để theo kịp các mối đe dọa mới nổi.
  • Giảm tải server bằng cách ngăn chặn các yêu cầu độc hại.
• Bộ lọc cụ thể với IPTables:
  • Lọc cấp GEOIP, để chặn lưu lượng từ các quốc gia được coi là rủi ro hoặc không liên quan đến doanh nghiệp.
  • Sử dụng quy tắc dựa trên ASN (Autonomous System Number), cho phép loại trừ toàn bộ khối mạng được quản lý bởi các nhà cung cấp có danh tiếng bị tổn hại.
  • Tạo quy tắc chi tiết để lọc gói tin dựa trên các giao thức, cổng và địa chỉ IP cụ thể, giảm khả năng bị tấn công DDoS.
  • Tích hợp với các công cụ giám sát để phân tích và điều chỉnh quy tắc theo thời gian thực, tối đa hóa bảo vệ mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống.

Tác Động Cho Tương Lai

Sự phát triển này trong bối cảnh tấn công DDoS đặt ra những câu hỏi quan trọng cho ngành an ninh mạng và điện toán đám mây:

Trách Nhiệm Của Hyperscaler

Các hyperscaler phải thực hiện các biện pháp nghiêm ngặt hơn để ngăn chặn việc sử dụng độc hại cơ sở hạ tầng của họ. Điều này bao gồm:

• Chủ động giám sát các máy ảo để xác định hành vi bất thường, giảm đáng kể nguy cơ lạm dụng quy mô lớn và triển khai các hệ thống phát hiện dựa trên AI.
• Tăng cường nhấn mạnh vào việc bảo mật các cấu hình mặc định để giảm lỗ hổng, khiến kẻ tấn công khó khai thác lỗi hệ thống hơn và ngăn chặn sự leo thang tấn công quy mô lớn.
• Hợp tác với các công ty bảo mật để giảm thiểu các cuộc tấn công theo thời gian thực, tạo ra một hệ sinh thái phòng thủ mạnh mẽ và hiệu quả hơn có thể phản ứng nhanh chóng với các mối đe dọa mới nổi.

Chiến Lược Phòng Thủ Doanh Nghiệp

Đối với các công ty, cách tiếp cận bảo mật phải được suy nghĩ lại:

• Giải pháp đa cấp: Kết hợp các bảo vệ cấp mạng, ứng dụng và cục bộ là cần thiết để giải quyết các cuộc tấn công phức tạp và có mục tiêu, đảm bảo phạm vi bảo vệ toàn diện chống lại nhiều loại mối đe dọa đa dạng.
• Hợp tác với nhà cung cấp chuyên biệt: Các đối tác bảo mật và giảm thiểu DDoS có kinh nghiệm có thể tạo nên sự khác biệt trong những thời điểm quan trọng, đảm bảo phản ứng nhanh chóng và hiệu quả và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.
• Chuẩn bị chủ động: Tiến hành mô phỏng tấn công và kiểm tra hệ thống phòng thủ trước khi tình huống thực xảy ra, cải thiện khả năng phục hồi tổng thể của cơ sở hạ tầng và đảm bảo rằng các biện pháp luôn cập nhật với các mối đe dọa mới nhất.

Kết luận

Các Hyperscaler là phần không thể thiếu trong thời đại số, chúng cung cấp sức mạnh điện toán và khả năng lưu trữ cần thiết để xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ trên toàn cầu. Với các dịch vụ đa dạng, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí và độ phức tạp cho người dùng, tạo điều kiện cho các tổ chức phát triển nhanh chóng và hiệu quả.

Tuy nhiên, cần nhận thức rằng sự phát triển của điện toán đám mây cũng đi kèm với những thách thức mới về bảo mật. Nghiên cứu trường hợp này nêu bật sự thay đổi đáng kể trong cách các cuộc tấn công DDoS được tiến hành trong kỷ nguyên Điện toán Đám mây. Trong khi đám mây mang lại những lợi thế chưa từng có về khả năng mở rộng và tính linh hoạt, nó cũng tạo ra những lỗ hổng mới mà kẻ tấn công sẵn sàng khai thác.

An ninh không bao giờ tĩnh, và chỉ với một cách tiếp cận năng động và chủ động, chúng ta mới có thể đảm bảo bảo vệ trong một bối cảnh ngày càng phức tạp và đầy thách thức, xây dựng lòng tin lâu dài thông qua khả năng phản ứng hiệu quả với những thách thức của tương lai.

Nguồn tổng hợp từ internet