CoreIPC工业计算解决方案
UTM硬件平台: 用于工业网络安全的 UTM 硬件
执行摘要
UTM 硬件为统一威胁管理提供工业计算基础, 安全远程访问, 防火墙部署, VPN 连接, 入侵防御, 网络分段, 和受保护的工业通信.
现代工业网络变得更加互联. 工厂, 能源站点, 仓库, 交通系统, 远程设施现在依赖于 PLC, 监控与数据采集系统, 工业电脑, 嵌入式计算机, 相机, 传感器, 工业物联网网关, 云平台, 和远程维护工具.
这种连接提高了可视性和效率, 但也增加了网络安全风险.
UTM硬件平台可以将多种安全功能整合到一个工业网络设备中. 它可能支持防火墙规则, VPN 隧道, 入侵检测, 入侵防御, 流量过滤, 记录, 网络路由, 远程访问, IT 和 OT 系统之间的受控通信.
工业计算机或嵌入式计算机可以作为UTM设备的硬件基础. 可提供多个LAN口, 可靠的加工性能, 坚固的安装, 本地存储, 无风扇运行选项, 工业电源输入, 和长生命周期支持.
与标准办公室安全设备相比, 工业 UTM 硬件必须在工厂机柜中可靠运行, 机器网络, 远程站点, 能源设施, 运输柜, 以及其他要求较高的环境.
本文阐述UTM硬件平台如何支持工业网络安全, 实际应用中会出现哪些部署挑战, 解决方案架构的结构如何, 以及在选择用于 UTM 设备部署的工业计算机或嵌入式计算机时哪些硬件功能很重要.
UTM 硬件有助于保护工厂 IT, 奥特, 机器, 可编程逻辑控制器, 和远程服务网络.
行业概况
工业网络需要统一保护
工业网络再次孤立.
今天, 许多生产环境连接到企业系统, 远程服务平台, 工业物联网仪表板, 云应用, 和多站点网络.
这产生了实际的安全要求.
工业经营者可能需要保护:
- PLC网络
- 监控与数据采集系统
- 机器网络
- 工业物联网网关
- 远程维护访问
- 工厂 IT 和 OT 边界
- 相机网络
- 能源监控系统
- 仓库自动化系统
- 交通基础设施
- 远程公用设施
UTM 硬件平台有助于在关键网络边界提供统一的安全层.
UTM 设备结合了多种安全功能
统一威胁管理旨在将多种网络安全功能集成到一个平台中.
取决于软件配置, UTM 设备可能支持:
- 防火墙
- VPN
- 入侵检测
- 入侵防御
- 网关过滤
- 应用控制
- 流量监控
- 网络地址转换
- 路由
- 记录
- 远程访问控制
- 安全策略执行
在工业环境中, 这些功能必须认真执行.
目标不是随机阻止生产流量, 但要保护网络，同时保持可靠的机器通信.
工业硬件与办公网络硬件不同
办公室安全设备通常安装在受控网络机房.
工业UTM平台可部署在更恶劣的条件下.
它们可以在生产柜内操作, 机房, 仓库, 路边箱子, 变电站, 远程公用设施站点, 或设备外壳.
这些环境可能包括灰尘, 振动, 气流受限, 温度变化, 电噪声, 以及营业时间长.
工业计算机和嵌入式计算机为此类部署提供了更强大的硬件基础.
它们支持坚固耐用的设计, 多 LAN 配置, 无风扇运行, 本地存储, 灵活的输入/输出, 和长生命周期可用性.
网络区域, 防火墙边界, VPN接入, PLC网络, 机器网络, 和 IIoT 网关影响 UTM 部署规划.
主要挑战
保护 IT 和 OT 边界
工业安全的一个主要挑战是正确分离 IT 和 OT 网络.
IT网络可能包括办公系统, 企业软件, 云访问, 用户设备, 和商业应用. OT 网络可能包括 PLC, 机器, 机器人, 监控与数据采集系统, 人机界面, 工业相机, 和传感器.
这些网络通常需要交换选定的数据, 但它们不应该成为一个扁平的网络.
UTM 硬件平台可以帮助定义之间的界限:
- 工厂IT网络
- 机器网络
- PLC网络
- 监控与数据采集网络
- 工业物联网网络
- 摄像头网络
- 远程服务网络
- 云接入网络
多个 LAN 端口和明确的安全策略对于实际分段非常重要.
保持生产连续性
工业网络不能完全像办公网络一样对待.
安全设备必须在不中断关键生产通信的情况下保护网络.
一些工业协议对延迟很敏感, 路由不稳定, 或意外的过滤.
系统设计人员必须了解生产需要哪些流量以及应限制哪些流量.
实际的 UTM 部署应考虑:
- PLC通讯
- SCADA 轮询
- 人机界面访问
- 机器控制交通
- 远程维护流量
- 报警通讯
- 工业物联网数据上传
- 相机数据流
- 工程工作站访问
应在全面生产部署之前测试安全策略.
处理加密和过滤的流量
UTM 设备可能需要同时处理多个安全工作负载.
这些工作负载可能包括 VPN 加密, 防火墙规则, 交通检查, 入侵检测, 记录, 路由, 和网络地址转换.
硬件要求取决于实际流量.
重要因素包括:
- LAN端口数量
- 端口速度
- VPN 隧道数
- 加密吞吐量
- 防火墙规则复杂性
- IDS 或 IPS 工作负载
- 记录量
- 远程用户数
- 站点到站点流量
- 工业协议流量
小型机器网关可能需要中等性能. 中央工业安全设备可能需要更强大的工业计算机.
在恶劣环境中部署
工业 UTM 硬件可以安装在机器或基础设施附近.
这些位置可能无法提供理想的操作条件.
部署挑战可能包括:
- 灰尘
- 振动
- 热
- 机柜空间有限
- 电缆应力
- 电噪声
- 电源不稳定
- 有限的维护访问
- 长时间连续运行
- 远程现场服务难度
工业硬件设计有助于降低这些风险.
管理日志和安全记录
安全可见性取决于可靠的日志记录.
UTM平台可能需要存储访问日志, 隧道记录, 防火墙事件, 入侵警报, 系统事件, 和诊断数据.
当网络连接不稳定或日志必须保留在本地时，本地存储就很重要.
存储设计应考虑容量, 写耐力, 保留政策, 备份方法, 和维护工作流程.
UTM 设备连接工业网络, 安全政策, 远程访问, 和监控平台.
UTM硬件平台解决方案架构
工业网络层
工业网络层包括所有需要保护和受控通信的本地系统.
该层可能包括:
- 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
- 传感器
- 相机
- 电能表
- 工业物联网网关
- 工程工作站
这些系统可能被划分为不同的网络区域.
UTM 设备位于区域之间并应用安全策略.
UTM 安全设备层
UTM安全设备层是部署的核心.
在这一层, 工业计算机或嵌入式计算机可以:
- 应用防火墙规则
- 管理网络路由
- 建立 VPN 隧道
- 检查交通
- 检测异常网络行为
- 分段网络区域
- 记录安全日志
- 控制远程访问
- 支持本地仪表板
- 与监控平台连接
该层有助于保护工业系统，同时维护所需的通信路径.
安全策略层
安全策略层定义允许哪些流量, 受限制的, 检查过的, 或已登录.
政策可能基于:
- 网络专区
- 设备组
- 用户角色
- 远程访问目的
- 应用类型
- 工业协议
- 站点位置
- 时间窗口
- 安全风险等级
- 维护要求
强有力的政策设计避免不必要的开放准入.
适用于工业环境, 应与 IT 安全团队和 OT 工程团队一起审查策略.
远程访问和 VPN 层
远程访问是工业 UTM 设备的常见功能.
该平台可以为工程师提供安全的VPN访问, OEM服务团队, 系统集成商, 或中央监察小组.
远程访问层可以支持:
- 远程机器维护
- 站点到站点 VPN
- 工厂到云的连接
- SCADA远程监控
- 工业物联网数据传输
- 远程故障排除
- 安全的工程工作站访问
访问应仅限于所需的系统，并根据站点政策进行记录.
监控和管理层
UTM 设备需要可见性才能长期运行.
监控层可能包括本地仪表板, 日志, 警报记录, 系统健康信息, 隧道状态, 和流量统计.
有用的监测数据可能包括:
- 防火墙事件
- VPN 隧道状态
- 被封锁的交通记录
- 入侵警报
- 网络流量
- CPU和内存使用情况
- 存储状态
- 设备温度
- 上行状态
- 远程访问历史记录
这有助于团队维护安全, 调查事件, 并解决连接问题.
主要特点
多LAN网络分段
多个 LAN 端口是 UTM 设备最重要的硬件要求之一.
它们允许平台分隔不同的网络区域.
有用的配置可能包括:
- 广域网上行链路
- 工厂IT网络
- PLC网络
- 机器网络
- 摄像头网络
- 工业物联网网络
- 远程维护网络
- 管理网络
多LAN设计改善网络组织并支持更强的安全架构.
安全处理性能
UTM 工作负载可能是 CPU 和内存密集型的.
应根据实际流量和安全要求选择平台.
选型时应考虑:
- CPU性能
- 内存容量
- 端口速度
- 加密吞吐量
- 防火墙工作负载
- VPN 隧道数
- IDS 或 IPS 工作负载
- 记录要求
- 存储容量
- 操作系统支持
对于更大规模的部署, 在生产推出之前，应使用真实流量模式对系统进行验证.
可靠的本地存储
本地存储支持系统文件, 日志, 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更快的访问速度和更好的抗震性.
存储规划应考虑:
- 日志保留
- 安全事件记录
- 系统恢复
- 配置备份
- VPN证书存储
- 诊断记录
- 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.
灵活的工业I/O
虽然UTM平台主要是网络设备, 工业 I/O 仍然有用.
重要的 I/O 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设备访问或服务功能. GPIO 可能支持警报集成. 扩展插槽可支持额外的 LAN 模块, 无线模块, 或存储设备.
坚固耐用的无风扇设计
无风扇工业计算机对于部署在机柜或灰尘环境中的安全设备非常有用.
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, 压力增加, 电缆应变, 以及长期的产业经营.
热设计仍应仔细审查.
安全工作负载, 加密流量, 连续记录会产生加工和热负荷.
工业电源和安装选项
UTM 设备可安装在控制柜中, 网络机架, 路边箱子, 机器外壳, 或远程机房.
实际部署可能需要:
- 壁挂式安装
- DIN 导轨安装
- 机架安装
- 紧凑的外壳设计
- 工业直流输入
- 稳定电源保护
- 安全电缆布线
- 易于维护的维护端口
机械和动力设计应符合实际安装现场.
长生命周期和可维护性
安全设备可能会继续使用多年.
频繁的硬件更改可能会导致操作系统出现问题, 安全软件, 司机, 配置图像, 备件, 和验证.
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在多台机器上保持一致的 UTM 部署, 工厂, 和远程站点.
部署场景
工厂网络安全网关
UTM硬件平台可以部署在工厂IT和OT网络之间的边界.
它可以应用防火墙规则, 管理路由, 控制远程访问, 并记录区域之间的流量.
这有助于保护生产网络，同时仍然允许所需的数据交换.
机器网络保护
机器制造商可以将 UTM 硬件集成到设备网络中.
该设备可以保护机器控制器, 人机界面, 工业电脑, 和远程维护访问.
这对于交付到客户现场的 OEM 设备非常有用.
工业物联网安全网关
工业物联网系统通常将机器和传感器连接到仪表板或云平台.
UTM 设备可以帮助分段机器网络, 安全数据传输, 并控制 IIoT 网关和外部系统之间的访问.
这提高了互联工厂数据的安全性.
SCADA网络保护
SCADA系统可以连接远程设备, 控制室, 工程工作站, 和监控平台.
UTM 设备可以帮助控制进入和离开 SCADA 网络的流量.
当这些系统投入使用时，工业硬件非常重要, 活力, 水, 或交通环境.
远程维护安全
远程维护很有用, 但必须加以控制.
UTM 设备可以提供 VPN 访问, 防火墙策略, 记录, 以及授权工程师的网络分段.
这有助于减少不必要的暴露，同时提高服务效率.
多站点工业连接
拥有多个工厂或远程设施的公司可以使用 UTM 平台来保护站点之间的通信.
设备可以支持加密隧道, 路由, 防火墙规则, 和监控.
这有助于更安全地连接分布式工业系统.
仓储物流安全
仓库可能包括条形码系统, 分拣线, 工业计算机, 相机, 访问控制, 和WMS平台.
UTM 设备可以帮助保护这些系统并将自动化网络与业务网络隔离.
这支持安全的物流运营.
OEM 安全设备开发
系统集成商可以使用工业计算机或嵌入式板构建定制安全设备.
硬件平台可支持防火墙软件, VPN应用, 交通监控, 记录, 和安全网络分段.
这支持 OEM 工业网络安全产品.
商业效益
统一的安全功能
UTM 硬件平台可以在一台设备中结合多种安全功能.
这可能包括防火墙, VPN, 入侵检测, 入侵防御, 路由, 记录, 和交通管制.
与使用许多单独的设备相比，统一平台可以简化部署.
更强大的工业网络细分
多 LAN UTM 设备有助于将工业网络划分为受控区域.
这支持 IT 之间更好的分离, 奥特, 机器, 相机, 工业物联网, 和远程服务网络.
网络分段减少不必要的暴露并改善安全规划.
更安全的远程访问
UTM 硬件可以为远程工程师和服务团队提供受控 VPN 访问.
可以根据角色限制访问, 设备, 地点, 或维护目的.
这有助于支持远程服务，而无需开放对整个工业网络的广泛访问.
提高安全可见性
本地日志, 隧道状态, 防火墙事件, 和系统健康数据帮助运营商了解网络边界发生的情况.
这支持故障排除, 审计审查, 和安全调查.
更好的可视性对于分布式工业站点尤其重要.
可靠的现场部署
工业计算机为部署在办公环境之外的安全设备提供坚固的硬件.
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, 交通节点, 仓库, 和远程设施.
可扩展的安全设备部署
标准化 UTM 硬件平台可以更轻松地在多台机器上部署网络安全, 生产线, 网站, 和 OEM 系统.
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部署.
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, 和嵌入式系统集成. 适用于 UTM 硬件应用, 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, 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, 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UTM硬件?
UTM硬件是用于运行统一威胁管理功能的计算平台.
它可能支持防火墙, VPN, 入侵检测, 入侵防御, 路由, 记录, 流量过滤, 和访问控制. 在工业环境中, UTM硬件通常用于保护工厂网络, 机器网络, 远程访问, 和工业物联网系统.
2. 为什么 UTM 设备使用工业计算机?
工业计算机为工厂和现场部署提供坚固的硬件和灵活的连接.
可支持多个LAN口, 无风扇运行, 本地存储, 工业安装, 稳定的电源输入, 和长生命周期可用性. 这些功能使其适合部署在机柜中的 UTM 设备, 机器, 仓库, 远程站点, 和基础设施系统.
3. 嵌入式计算机如何用作UTM硬件?
嵌入式计算机可以充当控制柜内的紧凑型 UTM 设备, 机器外壳, 远程设施, 或 OEM 安全网关.
它可以运行防火墙, VPN, 路由, 记录, 和网络分段功能，同时为空间有限的部署提供更小的外形尺寸.
4. UTM 设备和防火墙有什么区别?
防火墙主要是根据规则来控制网络流量.
UTM 设备可能包括防火墙功能以及 VPN 等附加安全功能, 入侵检测, 入侵防御, 流量过滤, 记录, 和网关安全. 在工业部署中, 这些功能通常协同工作以保护网络边界.
5. 为什么多个 LAN 端口对于 UTM 硬件很重要?
多个 LAN 端口允许设备分隔网络区域.
例如, 一个端口可以连接到 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管理网络. 这支持更好的分段和安全策略设计.
6. 无风扇工业电脑可以支持UTM设备吗?
是的. 无风扇工业计算机可以支持多种 UTM 设备部署，因为它们可以减少灰尘吸入并消除一个机械故障点.
然而, 防火墙, VPN, 和检查工作量会产生热量. CPU性能, 外壳设计, 环境温度, 部署前应检查机柜气流.
7. 哪些硬件功能对于工业 UTM 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.
最终配置应与流量相匹配, VPN 工作负载, 防火墙策略, 记录需求, 及安装环境.
8. UTM硬件能否保护工业物联网系统?
是的. UTM 硬件可以通过分段机器网络来帮助保护工业物联网系统, 控制云平台流量, 确保远程访问安全, 并记录通信事件.
它可以位于 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. UTM设备能否支持远程维护?
是的. UTM 设备可以通过结合 VPN 访问来支持安全远程维护, 防火墙规则, 记录, 和网络分段.
这允许授权工程师访问所需的系统，同时限制对工业网络其他部分的不必要的暴露.
10. 部署 UTM 设备之前应测试哪些内容?
部署前, 系统应使用真实的网络拓扑进行测试, 防火墙策略, VPN 隧道数, 交通量, 工业协议, 记录工作负载, 存储行为, 和长时间运行的操作.
热稳定性, 远程访问工作流程, 恢复程序, 配置备份, 网络分段也应该得到验证.
结论
UTM硬件是统一工业网络安全的实践基础, 安全远程访问, 防火墙部署, VPN 连接, 入侵检测, 交通管制, 和网络分段.
通过在关键网络边界放置工业计算机或嵌入式计算机, 制造商, 机器制造商, 系统集成商, 基础设施运营商可以保护机器网络, 工业物联网系统, SCADA平台, 和更有效地分配设施.
应根据实际部署需求选择合适的UTM硬件平台, 包括 LAN 端口数, 防火墙工作负载, VPN 隧道数, 检验性能, 网络分段, 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UTM硬件项目, 机器端, 和现场部署. 拥有正确的硬件基础, 工业运营商和设备制造商可以构建可靠的, 可扩展, 和安全的工业网络保护系统.
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