等保 2.0 落地标杆实践：某省“国家级超算中心”安全防护体系全流程构建
（设备选型・策略配置・合规验收・运营优化）
一、项目背景与定级
作为某省核心科技基础设施与国家级超算算力枢纽，某省国家级超算中心承载科研计算、政务云服务、产业孵化三大核心业务，承担着支撑区域重大科研项目攻关（如航空航天模拟、生物医药研发）、政务数据集中处理（含民生服务、公共安全等敏感数据）、数字产业创新赋能的重要使命。中心硬件配置达到行业领先水平，具备 300 PFlops 峰值算力、120 PB 海量存储容量及 2 Tbps 高速出口带宽，服务覆盖全省 120 余家科研机构、50 余个政府部门及 300 余家重点企业，其安全稳定运行直接关系到科研数据机密性、政务服务连续性、产业经济安全性及社会公共利益。
依据《信息安全技术 网络安全等级保护定级指南》（GB/T 22240-2019）相关要求，结合业务重要性、数据敏感性及潜在影响范围，经严格定级评审，中心核心业务系统被确定为三级等级保护对象，科研数据平台定为二级等级保护对象，统一纳入 “一个中心、三重防护” 的等级保护框架体系。项目团队高效推进合规备案工作，于 2025 年 10 月一次性通过某省公安厅网络安全等级保护备案，备案编号为 3304-2025-00347，为后续安全防护体系的系统化建设奠定了坚实的合规基础。
二、总体技术路线
（一）国产化优先战略，筑牢自主可控底座
坚持 “自主可控、安全可靠” 的核心原则，核心软硬件均选用通过国家信息安全产品认证（CCRC）及原创性测评的信创产品，涵盖 CPU、操作系统、安全设备等关键环节，整体信创适配比例不低于 85%。通过构建全栈国产化技术体系，有效规避供应链安全风险，为超算中心安全防护提供自主可控的技术支撑。
（二）软件定义安全（SDS）架构，实现弹性动态防护
创新采用 “安全资源池 + SDN 控制器” 的软件定义安全架构，打破传统安全设备的物理边界限制，将分散的安全能力进行池化管理与统一调度。通过 SDN 控制器实现安全策略的动态编排与快速下发，将新策略部署周期从天级压缩至 15 分钟，大幅提升安全响应效率，满足超算中心业务动态变化与弹性扩展的安全需求。
（三）零信任安全叠加，构建三元可信体系
针对三级核心系统的高安全需求，引入零信任安全理念，结合微隔离技术与动态访问控制机制，建立 “人 - 机 - 数” 三元可信认证体系。基于 “永不信任、始终验证” 的核心思想，对每一次访问请求进行身份认证、权限校验与环境评估，实现细粒度的访问控制，有效抵御内外部网络攻击，保障核心业务与数据安全。
（四）全生命周期运营，保障体系持续有效
建立 “架构设计 - 策略配置 - 实战演练 - 优化迭代” 的全生命周期运营机制，通过常态化攻防演练、漏洞闭环管理、安全态势监测，推动安全防护体系从 “合规达标” 向 “实战有效” 持续进化，确保防护能力与业务发展、威胁演变同频迭代。
三、设备选型与性能测算
（一）核心设备选型清单
（二）扩展选型核心建议
结合超算中心高带宽、多场景流量特征及安全溯源需求，新增北京派网 NTM 全流量回溯系统，核心适配价值如下：
带宽匹配：支持 200Gbps + 单机吞吐量，可满足超算中心 2 Tbps 出口带宽的全流量采集需求，通过多探针部署实现三网物理隔离环境的流量全覆盖；
能力互补：与现有入侵检测 / 防御设备形成 “防御 + 溯源” 闭环，前者负责实时拦截已知威胁，后者通过全流量留存（支持 90 天 + 原始数据包存储）与秒级溯源，解决未知威胁、隐蔽隧道传输等高级威胁的事后复盘问题；
运维赋能：支持可视化流量分析与故障定位，无需复杂语法即可快速查询特定 IP、协议、时间窗口的流量数据，大幅提升超算中心 Slurm 调度系统、Lustre 文件系统的故障排查效率。
（三）选型避坑核心要点
带宽冗余设计：安全设备带宽预留需不低于业务峰值的 1.5 倍，本次选用 3 Tbps 吞吐量防火墙，既完全覆盖当前 2 Tbps 业务峰值，又预留 50% 冗余空间，可从容应对未来业务增长与流量突发场景。
会话容量精准测算：基于超算中心 1.2 万节点规模，按照 “会话容量≥在线用户数 ×50” 的测算标准，2.4 亿并发连接的防火墙配置可充分满足多用户、高并发的访问需求，避免因会话容量不足导致业务卡顿。
国产化认证双重校验：所有安全设备必须同时具备《国家信息安全产品认证》及《原创性测评》双证书，从源头保障设备合规性，避免因认证不全导致合规验收时被判定为 “高风险”，影响项目整体进度。
扩展产品兼容性：新增安全产品需支持与现有 SOC 平台（奇安信 NGSOC）、日志审计系统（绿盟 LAS 5500）的接口对接，确保数据互通与联动处置，避免形成 “信息孤岛”。
四、策略配置实战
（一）网络架构安全设计
采用 “三网物理隔离” 的经典安全架构，将核心生产网、管理网、公网服务网进行物理层面的隔离部署，彻底阻断跨网络攻击路径，保障各网络域独立安全运行；针对三级核心系统的高安全需求，额外增设 “可信计算区”，部署 200 台 TPM 2.0 加密服务器，用于密钥托管、设备身份远程证明及应用启动度量，构建硬件级可信根基，从源头防范供应链攻击与恶意篡改。
（二）边界防护策略
白名单最小化管控：严格遵循 “最小权限原则”，仅开放 443（HTTPS）、22（SSH）、80（HTTP）、30030（Slurm 调度）、1812（LDAP 认证）等业务必需端口，全面阻断非授权端口访问，最大限度缩减攻击面。
违规流量精准拦截：通过应用识别技术，精准识别并禁止 P2P 下载、虚拟货币矿池、Tor 匿名访问等违规流量，既减少无效带宽占用，又防范相关流量带来的安全风险。
敏感数据防泄漏：建立敏感数据识别规则库，通过正则表达式对身份证号、银行卡号、科研课题编号等核心敏感数据进行实时监测与过滤，一旦命中规则立即触发告警并截断数据传输，严防敏感信息外泄。
（三）入侵检测防护配置
构建 “通用规则 + 专属规则” 的双层入侵检测体系，内置 12000 + 条通用入侵检测规则，全面覆盖常见网络攻击场景；结合超算中心 HPC（高性能计算）场景特性，定制开发 80 条专属检测规则，重点防护 SSH 暴力破解、Slurm 调度系统提权、Lustre 文件系统异常访问等超算场景特有攻击行为。针对加密流量检测难题，通过部署镜像解密插件，实现对 TLS1.3 国密套件 80% 的解密率，确保加密流量中的威胁可被有效识别。
（四）主机与终端加固
操作系统深度加固：在麒麟操作系统上启用 SELinux 安全模块与 Seccomp 沙箱机制，限制进程权限与系统调用，关闭 bpf 等非必要系统调用，从内核层面提升操作系统安全性，减少攻击面。
EDR 终端防护策略：配置 U 盘只读权限，防止移动存储设备带来的病毒传播与数据泄露风险；禁用 systemd-userdbd 等非必要服务，降低系统运行风险；启用勒索软件行为检测模型，实现 24 小时实时监测，精准识别勒索软件感染行为并快速响应。
容器安全加固：超算中心科研计算场景广泛使用容器化部署（如 Docker、K8s 集群），新增容器安全加固策略：①部署容器安全管理平台，对镜像进行漏洞扫描与恶意代码检测，禁止使用高危漏洞镜像；②启用容器网络隔离，限制容器间跨命名空间访问，防止容器逃逸引发的横向扩散；③配置容器运行时权限最小化，禁用容器特权模式，减少攻击面。
（五）运维审计机制
三权分立管控：堡垒机严格执行 “先认证、后授权、再审计” 的运维管理流程，将运维操作的发起、审批、审计权限分离，杜绝越权操作。
全流程追溯：对 RDP/SSH/VNC 等所有运维会话进行实时录像，对 rm -rf、dd、mkfs 等高危操作设置二次复核机制，确保高危操作可管控；在运维录像中嵌入场景、时间、用户、IP 等防篡改水印，保障审计数据的真实性与完整性，为安全事件追溯提供可靠依据。
（六）数据安全防护
数据分级分类管理：按照数据重要性与敏感性，将中心数据划分为 L3（科研原始数据）、L2（结果数据）、L1（公开数据）三个等级，实施差异化安全防护策略，确保核心数据重点保护。
存储加密防护：对 L3 级科研原始数据采用 SM4-XTS 国密算法进行全盘加密，密钥存储于硬件安全模块（HSM），有效防范存储设备被盗或非法访问导致的数据泄露。
高效灾备保障：针对每日 1 TB 的数据变化量，配置 10 Gbps 专用灾备链路，建立 “实时备份 + 定期演练” 的灾备机制，实现 RPO（恢复点目标）≤15 分钟，确保数据在遭受破坏后可快速恢复。
跨境数据传输防护：针对科研合作中的跨境数据传输场景，新增防护策略：①建立跨境数据传输白名单，仅允许经审批的科研项目相关 IP、域名进行跨境数据交互；②通过派网 NTM 对跨境流量进行全量留存与实时监测，识别异常传输行为（如大文件分片传输、非工作时间高频传输）；③对跨境传输的敏感数据（L3 级科研原始数据）强制加密，采用 SM4 算法进行传输加密，确保数据机密性。
（七）密码应用规范
强身份认证：三级核心系统强制启用 “USBKey（SM2 算法）+ 指纹” 双因子认证，替代传统单一密码认证，大幅提升身份认证安全性，杜绝身份冒用风险。
国密算法适配：VPN 隧道采用 ECC-SM2-WITH-SM4-SM3 国密算法套件，所有关键数据传输链路均采用国密算法加密，符合国家密码应用合规要求。
应用启动度量：Slurm、Lustre 等关键应用启动时调用 TPM 2.0 进行完整性度量，验证应用程序未被篡改后再允许运行，防范 “黑屏” 劫持等供应链攻击行为。
（八）安全管理中心运营
合规自动化管理：SOC 平台内置 15 个等保 2.0 合规检查剧本，可自动识别 “三级系统日志未集中收集”“权限配置不合理” 等合规缺陷，并自动生成整改工单，推动合规问题闭环管理。
威胁快速响应：接入全球威胁情报数据，建立 “情报预警 - 快速处置 - 复盘优化” 的威胁响应机制，接到 IoC（入侵指标）后 5 分钟内完成防火墙封禁、EDR 终端隔离、管理员邮件告警的联动处置，最大限度降低威胁影响范围。
运营可视化呈现：每月自动生成《等保 2.0 运行报告》，量化展示漏洞闭环率、补丁及时率、告警误报率等核心运营指标，实现安全运营状态可视化、可度量，为安全决策提供数据支撑。
扩展产品联动配置：①派网 NTM 与 SOC 平台联动：将全流量日志、异常流量告警同步至奇安信 NGSOC，结合 EDR 终端告警、防火墙拦截日志，构建 “流量 - 终端 - 边界” 的多维度威胁关联分析；②流量回溯策略配置：针对核心业务端口（如 30030 Slurm、数据库端口）、跨境传输链路，配置全数据包留存（留存周期 90 天），非核心链路留存元数据（留存周期 180 天），平衡存储成本与溯源需求；③自定义流量告警规则：基于超算中心业务特征，定制 Slurm 调度系统异常流量、Lustre 文件系统高频访问、科研数据违规外发等专属告警规则，提升威胁识别精准度。
（九）新兴风险防护
针对 AI 生成式攻击（如 AI 生成恶意代码、钓鱼邮件），新增防护策略：
升级邮件网关的 AI 检测能力，识别 AI 生成的钓鱼邮件（如虚假科研合作邀约）；
在 EDR 终端防护中新增 AI 恶意代码检测模型，防范 AI 生成的免杀勒索软件；
定期通过 AI 工具模拟攻击演练，检验防护体系对新兴威胁的抵御能力。
五、合规验收与测评
（一）测评机构与方法
为确保测评结果的权威性与公正性，本次等级保护测评委托公安部第三研究所（国测编号：2025-3304-03）执行，采用 “工具扫描 + 渗透测试 + 物理核查” 的全方位、立体化测评方式：
工具扫描：综合运用 OpenVAS、Nessus、长亭 X-Ray 等多款专业安全检测工具，对网络设备、服务器、数据库、终端等全量资产进行无死角漏洞扫描，全面排查潜在安全隐患。
渗透测试：组建 4 人专业红队，模拟 APT（高级持续性威胁）攻击手法，进行为期 28 天的持续性渗透测试，重点检验安全体系的抗攻击能力与应急响应水平，最终发现 3 个高危漏洞、12 个中危漏洞，所有漏洞均在 72 小时内完成闭环整改。
物理核查：对机房物理环境进行全面核验，包括 8 道门禁系统的访问控制有效性、180 天视频监控留存完整性、UPS 电源 30 分钟放电保障能力、1.8Ω 接地电阻合规性等关键指标，确保物理环境安全符合等级保护要求。
（二）测评得分结果
经综合测评，某省国家级超算中心安全防护体系完全满足等保 2.0 三级防护要求，以 91.5 分的优异成绩顺利通过测评，标志着中心安全防护能力达到国内同类超算中心先进水平。
六、建设经验与复盘
（一）国产化选型：性能实测是核心，避免 “参数虚标” 陷阱
国产化建设并非简单的 “低价替代”，而是 “自主可控 + 性能达标” 的双重保障。项目初期测试阶段，曾选用某国产防火墙产品，但其国密性能仅为标称值的 60%，无法满足超算中心高带宽、高并发的业务需求。项目团队及时调整选型策略，更换为华为 USG12000-F 系列防火墙后，SM4 算法吞吐量从 600 Gbps 提升至 2.8 Tbps，完全覆盖 2 Tbps 出口带宽需求。实践证明，国产化设备选型必须经过严格的性能实测与场景适配测试，重点验证关键指标的实际表现，避免因参数虚标导致安全防护 “短板”。
（二）日志集中化：规范先行再集中，提升数据价值转化
日志集中收集与分析是等保 2.0 的核心要求，也是安全运营的重要基础。项目初期，因中心 200 余个业务系统日志格式不统一、字段不规范，导致 SOC 平台日志解析成功率仅为 65%，大量日志数据无法发挥安全分析价值。针对这一问题，项目团队制定统一的 syslog 日志模板，明确时间、主机、进程、等级、消息五大核心字段，完成全系统日志格式规范化改造。改造后，SOC 平台日志解析成功率提升至 98%，为安全威胁分析、合规审计提供了可靠的数据支撑。经验表明，日志集中化建设必须坚持 “先规范、后集中” 的原则，通过标准化提升数据质量，才能充分发挥日志的安全价值。
（三）安全防护：攻防演练验成效，推动体系动态优化
攻防演练是检验安全防护体系有效性的 “试金石”，也是发现安全隐患、优化防护策略的重要手段。2025 年 8 月，项目组织红蓝对抗演练，蓝队利用 Slurm 22.05 版本缓冲区溢出 0day 漏洞成功获取 root 权限，暴露出版本管理滞后、漏洞修复不及时的安全隐患。针对演练暴露的问题，项目团队优化建立 “漏洞管理 + 灰度补丁” 流程，通过自动化漏洞扫描、分级处置、灰度部署补丁等措施，将补丁部署窗口从 30 天缩短至 7 天，显著提升了系统漏洞修复效率。实践证明，只有通过常态化、实战化的攻防演练，才能及时发现安全体系的薄弱环节，推动安全防护从 “被动防御” 向 “主动防御” 转变，提升体系的动态防御能力。
（四）扩展产品落地：聚焦 “互补性” 与 “兼容性”
引入派网 NTM 全流量回溯系统的实践经验表明，超算中心新增安全产品需满足两大核心要求：一是能力互补，聚焦现有体系短板（如全流量溯源、跨境监测）；二是兼容性优先，提前完成与现有平台的接口测试，避免后期集成成本过高。项目中通过提前与 SOC 厂商确认接口协议（如 Syslog、REST API），实现 NTM 告警与 SOC 工单的自动联动，将威胁响应时间从原来的 30 分钟缩短至 15 分钟。
（五）新兴风险应对：提前布局，避免 “被动整改”
针对容器逃逸、AI 生成式攻击等新兴风险，复盘发现：超算中心作为技术密集型场景，新兴技术应用早、场景复杂，需建立 “风险预判 - 技术储备 - 试点落地” 的提前布局机制。例如，在容器安全方面，通过提前调研科研场景容器使用规模，优先在核心计算集群部署容器安全管理平台，避免因容器漏洞导致的安全事件；在 AI 攻击防护方面，定期跟踪 AI 安全威胁动态，同步升级防护产品的 AI 检测能力，实现 “威胁演变 - 防护迭代” 的同频跟进。
七、结语
某省国家级超算中心等保 2.0 建设项目的成功落地，不仅实现了安全防护体系的合规达标，更构建起一套 “自主可控、弹性高效、持续进化” 的安全防护生态。项目的实践充分证明，等级保护 2.0 建设并非简单的 “设备堆叠”，而是 “架构设计 - 策略配置 - 持续运营” 的全生命周期闭环管理。
通过牢牢把握 “国产化适配筑牢根基、性能实测保障实效、实战化演练优化提升” 三大核心要点，项目仅用 6 个月便高效完成从备案到测评通过的全流程建设，创造了大型超算中心等保 2.0 落地的高效范例。该项目形成的技术路线、选型标准、配置规范与运营机制，为国内同类超算中心、大型数据中心及关键信息基础设施的等保 2.0 落地提供了可复制、可推广的实践样本，为我国关键信息基础设施安全防护体系建设贡献了宝贵经验。
未来，中心将聚焦三大优化方向：一是深化 AI 安全技术应用，构建 “AI 检测 + 自动化响应” 的智能防护体系；二是扩展国产化安全产品覆盖，推动核心业务场景 100% 信创适配；三是完善跨机构安全协同机制，与科研合作单位、安全厂商建立威胁情报共享与应急联动，以更坚实的安全保障支撑科研创新与数字经济高质量发展。
