CoreIPC工业计算解决方案
网络安全网关解决方案: 用于工业网络保护的网络安全网关
执行摘要
网络安全网关为安全网络访问提供工业计算基础, 防火墙执行, VPN 连接, 入侵检测, 入侵防御, 网络分段, 远程维护保护, 和工业物联网安全.
现代工业环境的互联程度越来越高. 工厂, 能源站点, 交通系统, 仓库, 远程设施, 智能基础设施网络现在依赖于 PLC, 监控与数据采集系统, 工业电脑, 嵌入式计算机, 传感器, 相机, 机器人, 工业物联网网关, 云平台, 和远程工程工具.
这种连接提高了可视性和运营效率, 但这也增加了网络安全风险.
基于工业计算机或嵌入式计算机构建的网络安全网关可以充当机器之间的安全边界, 现场设备, 工厂系统, 远程用户, 云平台, 和企业网络. 它可以控制交通, 保护访问, 监控事件, 分段网络, 并支持安全数据传输.
与基本路由器或消费者网关不同, 工业网络安全网关必须在真实部署环境中可靠运行. 它们可以安装在控制柜内, 机器外壳, 仓库网络货架, 运输柜, 能源设施, 杂物间, 和远程基础设施站点.
本文介绍网络安全网关系统如何支持工业网络保护, 实际应用中会出现哪些挑战, 解决方案架构如何运作, 在选择工业计算机或嵌入式计算机进行网络安全网关部署时，哪些硬件功能很重要.
工业网络安全网关保护
行业概况
工业网络变得更加互联
工业网络曾经大多是孤立的.
今天, 工厂和基础设施系统连接到企业软件, 远程服务平台, 工业物联网应用, 云仪表板, 数据中心, 和多站点操作.
这创造了新的价值, 但它也创造了新的曝光.
互联工业系统可能包括:
- PLC
- 人机界面
- SCADA服务器
- 工业电脑
- 嵌入式控制器
- 机器控制器
- 机器人
- 相机
- 传感器
- 电能表
- 工业物联网网关
- 远程维护工具
网络安全网关通过控制本地网络之间的流量移动方式来帮助保护这些系统, 远程用户, 以及更高级别的平台.
网络安全网关将连接和保护结合在一起
网络安全网关不仅仅是数据网关.
它也是一个安全执行点.
取决于软件配置, 它可能支持:
- 防火墙规则
- VPN 隧道
- 安全的远程访问
- 网络分段
- 入侵检测
- 入侵防御
- 流量监控
- 访问控制
- 本地日志记录
- 云连接控制
- 工业物联网安全
- 远程管理
在工业环境中, 这些功能必须认真执行.
网关必须在不中断生产通信的情况下保护网络.
工业硬件是部署基础
网络安全网关平台通常部署在工业设备附近.
他们可以在柜子里操作, 机器侧外壳, 路边系统, 变电站, 远程公用设施站点, 仓库, 或生产区域.
这些位置可能含有灰尘, 振动, 热, 电源不稳定, 气流受限, 和有限的维护访问.
工业计算机和嵌入式计算机提供比标准办公设备更强大的硬件基础.
它们支持坚固的外壳, 多个 LAN 端口, 可靠的存储, 灵活的输入/输出, 无风扇运行选项, 稳定的电源输入, 和长生命周期可用性.
网络安全网关部署挑战
主要挑战
确保 IT 和 OT 通信安全
工业网络安全网关部署通常从 IT 和 OT 网络之间的边界开始.
IT 系统可能包括企业软件, 用户设备, 云平台, 和商业应用. OT 系统可能包括 PLC, 监控与数据采集系统, 人机界面, 机器人, 机器, 传感器, 和生产网络.
这些系统需要选定的数据交换, 但它们不应该合并成一个扁平网络.
网络安全网关有助于定义区域之间的受控通信.
重要的设计问题包括:
- 哪些系统需要通信?
- 应阻止哪些流量?
- 哪些用户需要远程访问?
- 哪些设备应保持隔离?
- 哪些数据应该发送到云平台?
- 应记录哪些事件?
- 哪些访问路径需要批准?
清晰的分段减少了不必要的暴露并改善了网络控制.
支持安全远程维护
远程维护对于机器制造商很有价值, 系统集成商, 和工厂工程师.
然而, 广泛的远程访问可能会带来严重的风险.
网络安全网关应支持受控的远程服务工作流程.
远程访问设计应考虑:
- 用户认证
- 设备验证
- VPN 或安全隧道策略
- 基于角色的访问
- 维护时间窗口
- 批准的目标设备
- 会话记录
- 紧急访问规则
- 配置备份
目标是让工程师能够访问所需的系统，而无需暴露整个工业网络.
保护传统工业设备
许多工业设备的使用寿命很长.
一些PLC, 人机界面, 米, 驱动器, 并且控制器可能不支持现代身份验证, 加密, 或安全日志记录.
更换这些资产可能成本高昂或不切实际.
网络安全网关可以通过在网络边界实施安全来帮助保护遗留设备.
它可以限制访问, 分段流量, 监控通讯, 并记录事件，无需立即升级每个旧设备.
管理多个网络区域
工业站点通常包括许多网络区域.
网络安全网关可能需要分开:
- 广域网上行链路
- 工厂IT网络
- PLC网络
- 机器网络
- 监控与数据采集网络
- 摄像头网络
- 工业物联网网络
- 远程维护网络
- 管理网络
多个 LAN 端口和谨慎的路由策略很重要.
无分段, 一台受感染的设备可能对关键系统有不必要的访问权限.
保持生产可靠性
安全控制不得中断生产.
工业网络可以在 PLC 之间进行关键通信, 人机界面, 监控与数据采集系统, 机器人, 传感器, 网关, 和生产软件.
网络安全网关必须仔细设计和测试.
全面部署之前, 团队应该验证:
- 所需的工业协议
- 正常交通模式
- 防火墙策略
- VPN 行为
- 记录工作负载
- 故障转移行为
- 远程访问工作流程
- 恢复程序
- 长期运行稳定性
安全要加强产业运营, 不会造成新的停机风险.
网络安全网关架构
网络安全网关解决方案架构
工业设备层
工业设备层包括产生数据或需要保护的设备.
该层可能包括:
- PLC控制器
- 人机界面
- 监控与数据采集系统
- 工业电脑
- 嵌入式计算机
- 传感器
- 机器人
- 相机
- 电能表
- 机器控制器
- 驱动器
- 工业物联网网关
- 本地服务器
这些资产可能根据功能和风险划分到不同的网络中.
网络安全网关控制这些系统与外部网络之间的通信.
网络安全网关层
网络安全网关层是解决方案的核心.
在这一层, 工业计算机或嵌入式计算机可以:
- 路由网络流量
- 应用防火墙规则
- 建立 VPN 隧道
- 分段网络区域
- 检查交通
- 检测可疑行为
- 防止不必要的通信
- 存储日志
- 支持安全远程访问
- 连接监控平台
该层提供连接和保护.
安全策略层
安全策略层定义了允许的内容, 被阻止, 检查过的, 或已登录.
政策可能基于:
- 网络专区
- 设备类型
- 用户角色
- 应用
- 工业协议
- 远程访问目的
- 站点位置
- 时间窗口
- 风险等级
- 维护工作流程
适用于工业环境, 应根据 IT 安全和 OT 工程输入创建策略.
这有助于确保网关保护网络而不阻塞所需的生产流量.
远程访问和连接层
远程访问层连接用户, 网站, 和平台安全.
它可能支持:
- 远程工程师访问
- OEM服务接入
- 站点到站点 VPN
- 工厂到云端的隧道
- SCADA远程监控
- 工业物联网数据传输
- 多站点连接
- 远程维护仪表板
该层允许分布式用户和系统通过受控和记录的访问路径进行连接.
监控和管理层
网络安全网关需要可见性.
监控层可能包括本地仪表板, 安全日志, 交通报告, VPN 隧道状态, 系统健康信息, 和警报记录.
有用的监测数据可能包括:
- 防火墙事件
- 阻塞的流量日志
- VPN 隧道状态
- 入侵警报
- 远程访问历史记录
- 网络流量
- CPU和内存使用情况
- 存储状态
- 设备温度
- 配置变更
此信息支持故障排除, 审计审查, 安全调查, 以及长期的网络管理.
主要特点
多LAN网络分段
多个 LAN 端口是网络安全网关硬件最重要的功能之一.
它们允许网关分隔不同的网络区域并在它们之间应用策略.
有用的配置可能包括:
- 广域网上行链路
- 备份 WAN 上行链路
- 工厂IT局域网
- PLC网络
- 机器网络
- 监控与数据采集网络
- 摄像头网络
- 工业物联网网络
- 远程维护网络
多 LAN 设计改善流量组织并支持更强的安全边界.
防火墙和访问控制
网络安全网关应支持防火墙规则和访问控制策略.
这些功能有助于定义哪些流量可以在网络之间传递.
在工业部署中, 防火墙策略可以控制:
- 远程工程师访问
- 机器到服务器通信
- PLC网络接入
- SCADA系统接入
- 云数据传输
- 工业物联网网关流量
- 摄像头网络接入
- 维护工作站通讯
明确的政策有助于减少不必要的暴露.
VPN 和安全隧道支持
许多工业现场需要安全的远程连接.
网络安全网关可以支持 VPN 或安全隧道功能以提供远程服务, 站点到站点的连接, 以及云平台接入.
VPN 工作负载取决于:
- 隧道数
- 加密要求
- 交通量
- 远程用户会话
- 站点到站点数据传输
- 云连接需求
- 记录要求
应根据实际吞吐量和安全要求选择硬件.
IDS和IPS能力
一些网络安全网关平台可能支持 IDS 或 IPS 功能.
IDS 有助于检测可疑活动并生成警报.
IPS可以根据策略主动阻止不需要的流量.
工业部署应仔细评估这些功能，因为如果不测试策略，流量阻塞可能会影响生产.
分阶段的方法通常很实用:
- 先监控
- 建立基线行为
- 查看警报
- 调整规则
- 逐步采取预防措施
- 验证生产通信
可靠的本地存储
本地存储支持日志, 系统文件, 配置备份, 证书, 事件记录, 和诊断数据.
SSD 或 NVMe 存储通常是首选，因为它比机械驱动器提供快速访问和更好的抗震性.
存储规划应考虑:
- 日志保留
- 安全事件记录
- VPN证书
- 配置备份
- 系统恢复
- 诊断文件
- 写入耐力
- 备份工作流程
可靠的存储提高了可审核性和维护效率.
坚固耐用的无风扇设计
无风扇工业计算机对于在多尘的机柜和远程环境中部署网络安全网关非常有用.
它们减少灰尘摄入并消除一个常见的机械故障点.
坚固的外壳有助于防止振动, 电缆应变, 压力增加, 以及营业时间长.
由于防火墙规则，热设计仍应仔细审查, VPN加密, 交通检查, 日志记录会产生持续的工作负载.
灵活的工业I/O
虽然网络安全网关主要关注网络, 工业 I/O 仍然有价值.
有用的选项可能包括:
- 局域网
- USB
- RS232
- RS485
- 通用输入输出接口
- 数字输入
- 数字输出
- HDMI
- 显示端口
- M.2
- PCIe
- SATA 或 NVMe
串行端口可以支持传统服务访问. GPIO可支持报警输出. PCIe 或 M.2 扩展可支持额外的 LAN 模块, 无线模块, 或存储.
长生命周期和可维护性
网络安全网关可能会继续使用多年.
一致的硬件有助于维护软件映像, 安全软件兼容性, 驱动程序验证, 备件计划, 和配置模板.
具有生命周期规划的工业计算平台可帮助系统集成商和运营商跨多个站点和设备部署稳定的网络安全网关解决方案.
工业网络安全运营
部署场景
工厂网络安全网关
工厂可以在 IT 和 OT 网络之间部署网络安全网关.
网关可以控制企业系统之间的流量, 生产网络, 工业物联网网关, 和 SCADA 系统.
这有助于减少不必要的暴露，同时允许所需的数据交换.
机器网络保护
机器制造商可以将网络安全网关集成到机器网络中.
网关可以保护机器控制器, 人机界面, 嵌入式计算机, 工业电脑, 和远程服务访问.
这对于部署在客户现场的 OEM 设备非常有用.
工业物联网安全网关
工业物联网系统连接机器, 传感器, 米, 以及通往更高级别平台的网关.
网络安全网关可以分段机器网络, 安全云通信, 记录访问事件, 并控制数据传输路径.
这支持更安全的 IIoT 部署.
SCADA 和公用设施安全
SCADA 系统通常支持能源, 水, 运输, 和设施基础设施.
网络安全网关可以保护对 SCADA 网络的访问, 远程设备, 监控系统, 和维护平台.
工业硬件对于分布式公用事业和基础设施环境非常重要.
远程维护网关
远程维护需要安全的访问控制.
网络安全网关可以提供 VPN 连接, 防火墙策略, 访问记录, 以及授权工程师的网络分段.
这支持高效的服务，同时限制不必要的网络暴露.
仓储物流安全
仓库可能包括传送带, 条码站, 工业电脑, 相机, 仓库管理系统平台, 和自动化控制器.
网络安全网关可以保护本地网络, 段设备, 并提供安全的远程管理.
这支持可靠的物流运营.
智能交通安全网关
运输系统可能包括路边设备, 交通管制员, 停车系统, 车站, 和监控中心.
网络安全网关可以支持安全连接, 远程访问保护, 分布式交通基础设施的网络分段.
OEM 网络安全设备开发
安全解决方案提供商和系统集成商可以使用工业计算机或嵌入式板构建定制网络安全设备.
平台可支持防火墙软件, VPN, 入侵检测系统, IPS, 路由, 记录, 远程管理, 和坚固耐用的现场部署.
商业效益
更强的工业网络保护
网络安全网关有助于保护关键边界的工业网络.
它可以控制交通, 限制远程访问, 分段网络, 并监控事件.
这减少了不必要的暴露并提高了对机器的保护, PLC, 监控与数据采集系统, 和工业物联网网关.
安全远程访问
远程支持可以减少停机时间并提高服务效率.
网络安全网关有助于通过 VPN 提高远程访问的安全性, 访问规则, 记录, 和受控的网络路径.
授权工程师无需打开整个工业网络即可访问所需系统.
更好的 IT 和 OT 细分
多 LAN 网络安全网关有助于隔离 IT, 奥特, 机器, 相机, 工业物联网, 远程服务, 和管理网络.
分段可降低风险并提高网络清晰度.
这对于互联工厂和多站点工业环境尤其重要.
提高安全可见性
网络安全网关可以存储和报告防火墙事件, VPN 隧道状态, 交通堵塞, 入侵警报, 系统健康状况, 和访问记录.
这种可见性支持故障排除, 审计审查, 安全调查, 和持续改进.
可靠的本地存储有助于保存重要记录.
可靠的现场部署
工业计算机为部署在办公环境之外的网络安全网关提供坚固的硬件.
无风扇设计, 稳定存储, 工业安装, 长生命周期支持有助于降低维护风险.
这对工厂很重要, 能源站点, 交通系统, 仓库, 和远程设施.
可扩展的安全部署
标准化网络安全网关平台可以更轻松地跨多台机器部署安全网络边界, 生产线, 分支机构, 工厂, 和远程站点.
一致的硬件简化了软件映像, 配置模板, 备件计划, 验证, 和生命周期管理.
这支持可扩展的工业网络安全计划.
为什么选择CoreIPC
CoreIPC为网络安全提供工业计算平台, 工业物联网, 工厂自动化, 远程监控, 边缘人工智能, 和嵌入式系统集成. 适用于网络安全网关应用, CoreIPC专注于可靠的工业计算机硬件, 嵌入式计算机解决方案, 多 LAN 配置, 灵活的输入/输出, 紧凑的系统设计, 无风扇部署选项, 本地存储能力, 和OEM/ODM定制支持. CoreIPC帮助系统集成商, 安全解决方案提供商, 机器制造商, 和行业运营商选择符合实际部署需求的计算平台, 包括 LAN 端口数, 防火墙工作负载, VPN性能, IDS 或 IPS 要求, 存储需求, 安装方法, 电源输入, 热条件, 和生命周期规划.
常见问题解答
1. 什么是网络安全网关?
网络安全网关是保护本地设备之间通信的网络安全平台, 远程用户, 企业系统, 云平台, 和工业网络.
在工业环境中, 它可能支持防火墙规则, VPN 隧道, 访问控制, 入侵检测系统, IPS, 交通监控, 网络分段, 记录, 和安全的远程维护.
2. 为什么使用工业计算机作为网络安全网关?
工业计算机为工厂和现场部署提供坚固的硬件和灵活的网络连接.
可支持多个LAN口, 无风扇运行, 可靠的存储, 工业安装, 稳定的电源输入, 和长生命周期可用性. 这些功能使其适合安装在机柜中的网络安全网关, 机器, 远程设施, 和基础设施系统.
3. 嵌入式计算机如何用作网络安全网关?
嵌入式计算机可以充当控制柜内的紧凑型网络安全网关, 机器外壳, 分支机构站点, 或 OEM 设备.
它可以运行防火墙, VPN, 路由, 记录, 访问控制, 和网络分段软件，同时为空间有限的部署提供更小的占地面积.
4. 网络安全网关和防火墙有什么区别?
防火墙主要是根据规则来控制流量.
网络安全网关可能包括防火墙功能和 VPN, 入侵检测系统, IPS, 远程访问控制, 记录, 分割, 和安全的工业物联网连接. 它通常是受保护通信的更广泛的安全平台.
5. 为什么多个 LAN 端口对于网络安全网关很重要?
多个 LAN 端口允许网关分隔不同的网络区域.
1个端口可连接WAN, 另一个到工厂IT, 另一个到 PLC 网络, 另一个机器网络, 另一个用于远程维护或工业物联网系统. 这支持细分和更好的策略执行.
6. 无风扇工业计算机能否支持网络安全网关工作负载?
是的. 无风扇工业计算机可以支持许多网络安全网关部署，因为它们可以减少灰尘摄入并消除一个机械故障点.
然而, 防火墙规则, VPN加密, 交通检查, 记录, 局部加工可以产生持续的热量. CPU工作负载, 外壳设计, 环境温度, 部署前应检查机柜气流.
7. 哪些硬件功能对网络安全网关平台很重要?
重要功能包括多个 LAN 端口, 足够的CPU性能, 可靠的记忆, SSD 或 NVMe 存储, 坚固的外壳, 无风扇设计, 工业电源输入, USB, 串口, 通用输入输出接口, 显示输出, 和扩展选项.
最终配置应与网络区域匹配, 交通量, VPN 工作负载, 安全功能, 存储需求, 及安装环境.
8. 网络安全网关能否保护工业物联网系统?
是的. 网络安全网关可以通过分段机器网络来帮助保护工业物联网系统, 控制云通信, 确保远程访问安全, 并记录数据传输事件.
它们可以位于 IIoT 网关之间, 机器, 工厂网络, 和外部平台提供受控的安全边界.
9. 网络安全网关可以同时支持IDS和IPS吗?
是的, 软件堆栈和硬件性能是否支持这些功能.
IDS can monitor and alert on suspicious traffic, while IPS can actively block unwanted traffic. Industrial deployments should validate traffic behavior carefully before enabling prevention policies.
10. 部署前应该测试什么?
部署前, the platform should be tested with real network topology, 防火墙策略, VPN 隧道, IDS or IPS rules, 交通量, industrial protocols, 存储工作负载, 和长时间运行的操作.
热稳定性, 远程访问工作流程, failover behavior, 配置备份, recovery procedures, and production communication should also be validated.
结论
A cybersecurity gateway is a practical foundation for industrial network protection, 安全远程访问, 防火墙执行, VPN 连接, 入侵检测, 入侵防御, 网络分段, 和工业物联网安全.
By placing an industrial computer or embedded computer at key network boundaries, 制造商, 机器制造商, 系统集成商, and infrastructure operators can protect PLC networks, 监控与数据采集系统, machine networks, cloud-connected gateways, remote maintenance paths, and distributed industrial sites more effectively.
The right cybersecurity gateway platform should be selected according to real deployment requirements, 包括 LAN 端口数, 交通量, 防火墙工作负载, VPN 隧道数, IDS 或 IPS 要求, 存储需求, 安装方法, 电源输入, 热条件, 操作系统支持, 安全政策, 和生命周期规划.
CoreIPC 通过专为实际工厂设计的工业计算平台支持网络安全网关项目, 机器端, 分支, 和现场部署. 拥有正确的硬件基础, 行业运营商和安全解决方案提供商可以构建可靠的, 可扩展, 和安全的工业网络安全网关系统.
联系我们
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