什么是 IT/OT 融合?
什么是 IT/OT 融合?
IT/OT 融合是指信息技术(IT)与运维技术(OT)物理控制系统的集成,这种融合最常见于工业环境。网络、云计算和工业物联网(IIoT)技术的进步,使得这些原本相互独立的领域如今能够协同工作。这被称为技术融合。实时运维数据现在可以轻松、安全地流入分析应用程序,从而简化许多工业流程,包括预测性维护和流程优化。
IT/OT 融合有哪些优势?
传统上,信息技术(IT)和运营技术(OT)领域是刻意保持分离的。IT 主要负责数据处理和企业级应用程序。OT 则在隔离状态下运行,以防止来自 IT 系统的潜在干扰和安全事件。OT 负责控制工厂车间及关键基础设施中的工业机械、生产线传感器和监控系统。
新的技术发展为整合这些系统带来了显著优势。IT/OT 融合已成为工业企业数字化转型的重要形式。
运营效率
整合 IT 和 OT 能够简化流程并提高许多物理操作的响应速度。由 IT 系统管理的物联网(IoT)传感器可以提供关于运营绩效的更丰富、更深入的洞察。实时设备监控有助于识别设备问题并减少停机时间。自动化控件还能根据特定条件或事件调整运营方式。例如,调节间歇性使用的制造设备的能耗有助于节约资源。
数据驱动型决策
OT 系统通过机器、传感器和控制系统产生海量的实时数据。传统上,OT 团队致力于将这些数据严格限制在 OT 网络内部。尤其对于关键基础设施而言,最高级别的安全性至关重要。
现在,您可以将 OT 数据集成到 IT 解决方案(如分析引擎)中,或将其纳入云数据湖。通过扩大 OT 数据的可访问范围,您可以进行更广泛、更深入的分析,并可能生成更具可操作性的情报。例如,工业运营专家可以跨站点监控绩效,利用数字孪生建模进行场景模拟,并基于更准确、实时的信息(而非仅仅依赖历史报告或估算数据)做出战略决策。
在构建 IT/OT 系统时,必须审慎考虑安全性,特别是在涉及关键基础设施的情况下。
预测性维护
IT/OT 融合最常见且最具影响力的应用之一是预测性维护。通过将机器学习模型应用于从 OT 系统收集的传感器数据(如振动、温度或电机电流),您可以检测到设备磨损或故障的早期迹象。这使您能够主动安排维护工作,从而减少非计划停机、延长资产使用寿命,并避免代价高昂的紧急维修。
融合的安全与业务流程
IT/OT 融合有助于增强系统的安全性。将这些系统统一起来,可以实现集中式监控与管理。这有助于在所有系统中实施更一致的策略,并能更快地检测出在融合网络中传播的威胁。
IT/OT 融合的关键组成部分是什么?
成功的 IT/OT 融合通常依赖于应用和集成多种核心技术,包括边缘计算、工业物联网(IIoT)设备和数据管理解决方案。可靠的安全框架有助于管理所有这些技术并最大程度地延长正常运行时间。
工业物联网(IIoT)设备
物联网设备通过网络连接向中央管理服务报告其状态。用于预测性维护的传感器、库存跟踪设备、可穿戴员工安全追踪器和智能电表都是工业物联网设备的常见例子。所有这些设备都用于收集 OT 数据,以监控制造过程。
边缘计算
边缘计算是指将计算资源物理部署在网络边缘,使其尽可能靠近用户或数据生成源的做法。这有助于降低延迟,从而缩短关键任务的响应时间。例如,位于远程发电设施的预测性维护 IIoT 传感器可以在重大故障发生前迅速关闭设备。
数据集成解决方案
IT 和 OT 系统可以生成海量数据。集成、解读并利用这些数据是实现 IT/OT 融合面临的最大挑战之一。组织通常使用数据集成解决方案,自动收集并整合来自各种 IT 和 OT 源的数据。例如,您可以使用 AWS IoT SiteWise 等工具来协助汇总 OT 数据并将其转换为适合分析的格式。
安全框架
连接 IT 与 OT 系统可能会增加安全事件从一个系统蔓延至另一个系统的风险。健全的 IT/OT 安全框架有助于降低潜在风险。框架通常包括基于身份的访问控制和持续威胁监控等做法。这些做法和其他做法通常也是在零信任安全模型中构建的,其中每个用户、服务和设备的访问每次都会经过身份验证。
IT/OT 融合面临的主要挑战有哪些?
将信息技术与运维技术系统进行集成,可能会带来一些重大的融合挑战。以下是最常遇到的一些挑战。
遗留系统集成
通常,组织的大部分 OT 基础设施都依赖于几十年前设计的遗留工业控制系统。这些遗留 OT 系统可能使用专有协议和操作系统,而这些系统在设计之初并未考虑与现代 IP 网络或云环境进行交互。要支持各种 IT/OT 融合计划,需要能够在这类系统之间转换并安全传输信息的工具。
安全漏洞
由于 OT 系统传统上与企业网络相互隔离,一旦实现融合,它们便可能面临许多 OT 团队以往从未遇到过的新型威胁。例如,恶意软件、勒索软件和远程漏洞利用攻击。许多 OT 物理设备无法支持现代安全代理程序或定期打补丁,因为它们在设计时优先考虑的是最大化正常运行时间,而非当时被视为非必要的安全性。
合规性和治理
融合环境必须同时满足 IT 和 OT 监管机构的要求。跨这两个领域制定统一的资产所有权、访问控制和审计流程可能相当复杂。组织需要建立统一的治理框架,以确保可靠地实现合规。
文化和组织障碍
过去,IT 和 OT 团队因其系统连接性的不同,在优先级、工作流程和风险承受能力方面存在区别。技术融合也意味着工作文化的融合,而这可能很难实现。这一过程中的常见挑战包括打破组织和数据孤岛,以及重新协调两个团队的战略目标。
IT 和 OT 融合的步骤有哪些?
成功整合信息技术(IT)和运营技术(OT)通常需要采取结构化、分阶段的方法。若未经过恰当规划便启动融合计划,可能会引发安全隐患并导致不必要的中断。以下通用步骤可指导 IT/OT 融合项目,并有助于实现人员、流程与技术的更好协同。
评估当前基础设施
首先,梳理现有 IT 和 OT 环境中的资源及连接情况。特别针对 OT 环境,务必评估遗留设备的使用年限、连接能力及补丁更新的可行性。
定义新的安全需求
识别融合这两个环境可能带来的新型安全威胁。根据需要制定安全策略,确保关键任务基础设施持续正常运行。利用 OT 安全标准和框架来制定融合后的安全策略。
建立集成的 IT/OT 治理框架
为了维护运营效率和安全性,治理体系也必须与技术相匹配。创建新的集成治理框架,首先需要组建一个跨职能团队,成员应涵盖关键利益相关方群体,通常包括 IT、OT、网络安全、合规及相关运营团队。
该团队应负责定义新的角色与职责、调整现有治理模式,并更新所有相关的决策流程。通常,他们还应制定或更新IT服务管理标准,例如数据存储、事件响应和变更管理流程。
部署集成架构
在确定需求并建立新的治理模式后,您可以着手规划分阶段推广与资源配置,进而部署全新的融合架构。确保架构支持双向通信,以便 IT 数据采集能够为工厂现场的运营决策提供信息。您可以使用 AWS Outposts 等服务在网络边缘部署新的 IT 系统,以便在将 OT 数据发送到云端之前在本地进行处理。
监控与优化
在 IT 和 OT 系统集成后,持续监控潜在问题。监控新网络中是否存在异常流量模式或部署期间可能未观察到的异常设备行为。这也是进一步优化融合系统性能的机会。
IT/OT 融合的最佳实践有哪些?
遵循这些最佳实践来实施 IT/OT 部署有助于最大限度地减少问题,并构建一个与组织战略目标高度契合的集成化系统网络。
实施零信任架构
零信任是一种安全模型,要求 IT 和 OT 系统在每次收到来自用户、设备或服务的访问请求时,都重新验证该请求。无论系统识别出请求源自内部网络还是外部网络,都会进行该验证过程。此外,应对 IT 系统和 OT 设备实施最低权限访问控制,以确保仅授予必要的访问权限。
保持网络分段
将关键 OT 系统隔离在独立的网段中也是一种最佳实践,这样可以通过隔离系统来进一步防止横向移动。通常,通用 IP 流量不应穿过 OT 网段。唯一允许进出的流量应是流向融合 IT 分析系统的流量;这些分析系统应通过微隔离和定义安全区域的方式,与通用 IT 流量隔离开来。
执行持续监控
持续监控有助于优化 OT 系统性能。它还确保 IT 安全系统能够尽快识别潜在问题。将 OT 数据收集功能集成到集中式 IT 安全服务(例如 Amazon GuardDuty)中,以便更好地了解潜在事件如何影响您的系统。
促进跨职能协作
尽早组建跨职能团队以帮助规划部署,并确保这些团队在后续工作中持续运作。融合型团队将能够更好地管理融合后的 IT/OT 系统。您可以通过定期召开会议来促进协作,从而不断完善关键流程(例如事件响应)。
AWS 如何满足您的 IT/OT 融合需求?
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