Home lab là môi trường lý tưởng để bạn rèn luyện kỹ năng công nghệ mà không lo ảnh hưởng đến mạng gia đình chính. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển các khả năng mạng của home lab, làm thế nào để đảm bảo hai hệ thống này hoàn toàn tách biệt? Một firewall (tường lửa) chuyên dụng là giải pháp bạn cần, có thể là một thiết bị phần cứng riêng hoặc một tường lửa ảo hóa. Với các quy tắc được thiết lập đúng cách, bạn có thể giữ an toàn cho mạng gia đình khỏi các thử nghiệm trong home lab, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng truy cập internet rộng lớn. Việc thiết lập một tường lửa mạnh mẽ không chỉ nâng cao tính bảo mật mà còn giúp bạn kiểm soát hoàn toàn luồng dữ liệu, ngăn chặn các rủi ro tiềm ẩn và tối ưu hóa hiệu suất mạng trong môi trường home lab phức tạp của mình.
Thiết bị tường lửa Firewalla Gold Pro nhìn cận cảnh, minh họa giải pháp bảo mật cho home lab
1. Tắt UPnP để kiểm soát hoàn toàn mạng Home Lab của bạn
UPnP là gì và tại sao cần tắt?
UPnP (Universal Plug and Play) được tạo ra để giải quyết tình trạng thiếu hụt địa chỉ IPv4 và giúp các thiết bị dễ dàng mở cổng ra internet mà không cần người dùng cấu hình thủ công. Điều này hữu ích cho người dùng phổ thông, nhưng đối với home lab, nơi bạn chủ động thiết lập các dải IP và nhiều VLAN khác nhau, UPnP trở thành một lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng. Bạn cần kiểm soát hoàn toàn các luồng dữ liệu qua tường lửa của mình, chỉ cho phép những gì bạn đã phê duyệt.
Việc bật UPnP sẽ làm vô hiệu hóa các quy tắc tường lửa mà bạn đã cẩn thận thiết lập để bảo vệ các ứng dụng và dịch vụ tự lưu trữ của mình. Nó cũng cho phép các thiết bị ngẫu nhiên tự động mở cổng ra thế giới bên ngoài, tạo ra rủi ro không đáng có. Trừ khi home lab của bạn được thiết kế để nghiên cứu hành vi của các thiết bị không đáng tin cậy (trong trường hợp đó, bạn sẽ đặt chúng vào một VLAN riêng biệt với công cụ giám sát gói tin chuyên sâu), bạn không cần và không muốn UPnP được bật.
Mặt sau của bộ định tuyến GL.iNet Beryl, minh họa thiết bị mạng cần tắt UPnP
2. Thiết Lập Quy Tắc Từ Chối Mặc Định (Drop Traffic by Default) cho Tường Lửa
Nguyên tắc “Chỉ cho phép những gì được chỉ định”
Trong khi các quy tắc cho phép cụ thể cho ứng dụng hoặc thiết bị là quan trọng, quy tắc quan trọng nhất cho tường lửa home lab của bạn là quy tắc từ chối tất cả (catch-all deny rule) được đặt ở cuối hệ thống phân cấp. Quy tắc này sẽ từ chối bất kỳ lưu lượng nào không được cho phép rõ ràng bởi một quy tắc hiện có. Điều này cực kỳ cần thiết vì bất kỳ dịch vụ nào tự mở cổng ra internet mà bạn không cho phép bằng một quy tắc cụ thể đều là một vấn đề bảo mật nghiêm trọng.
Hệ thống phân cấp các quy tắc tường lửa của bạn sẽ trông tương tự như sau:
- Quy tắc chống giả mạo (Anti-spoofing rules): Cấp độ quy tắc cao nhất, lọc tất cả lưu lượng và chỉ cho phép các gói tin từ các nguồn hợp pháp đi qua.
- Quy tắc truy cập người dùng (User access rules): Thiết lập các quy tắc cho phép người dùng thực hiện các hành động như truy cập web (HTTP) hoặc sử dụng VPN (cổng 443).
- Quy tắc truy cập quản lý (Management access rules): Quy tắc cho phép các công cụ và địa chỉ quản trị tương tác với cấu hình và giám sát của tường lửa, đảm bảo chỉ các nguồn đáng tin cậy mới có quyền truy cập.
- Quy tắc từ chối dịch vụ cụ thể (Service-specific denial rules): Chặn các dịch vụ không cần thiết hoặc dễ bị tấn công, cùng với các chặn theo địa lý (Geo-blocks), nhằm giảm thiểu nhiễu và các vector tấn công.
- Quy tắc từ chối tất cả (Catch-all deny rule): Từ chối tất cả lưu lượng không khớp với bất kỳ quy tắc nào trước đó đã cho phép nó đi qua tường lửa.
Quy tắc này tuy đơn giản nhưng lại là quan trọng nhất để thiết lập đúng và đặt đúng vị trí trong cấu trúc để không bị ghi đè bởi bất kỳ quy tắc nào khác.
Giao diện bảng điều khiển OPNsense, thể hiện các quy tắc tường lửa và thiết lập bảo mật
3. Phân Chia Mạng Bằng VLAN để Tăng Cường Bảo Mật và Quản Lý
Tầm quan trọng của VLAN trong Home Lab
Bạn nên sử dụng VLAN (Virtual Local Area Network) trên mạng gia đình của mình, nhưng nếu bạn chưa bắt đầu, home lab là nơi tốt nhất để thực hành. Trước tiên, nên có một VLAN dành riêng cho lớp quản lý của các thiết bị home lab, và dải IP của VLAN này không bao giờ được thay đổi. Bạn sẽ thực hiện nhiều thử nghiệm, và điều đó có nghĩa là bạn có thể bị khóa khỏi các thiết bị mạng. Tuy nhiên, việc có một VLAN quản lý chuyên dụng đảm bảo bạn luôn có thể truy cập để khắc phục sự cố.
Sau đó, bạn nên có các VLAN để nhóm các máy chủ lại với nhau, một VLAN để giữ các thiết bị IoT và Home Assistant tách biệt khỏi các thiết bị chứa dữ liệu quan trọng, và bất kỳ VLAN nào khác mà bạn thấy hữu ích. Đừng quên một VLAN DMZ (Demilitarized Zone) để bạn có thể đặt các thiết bị không đáng tin cậy vào đó để kiểm tra cho đến khi bạn quyết định chúng đủ an toàn để thêm vào các phân đoạn đáng tin cậy của mạng. Việc phân chia rõ ràng giúp tăng cường bảo mật đáng kể và đơn giản hóa việc quản lý mạng phức tạp của home lab.
Ảnh cận cảnh tủ rack mạng với nhiều switch và thiết bị A/V, minh họa phân chia VLAN
4. Chuyển Hướng Mọi Truy Vấn DNS qua Pi-hole
Kiểm soát và bảo vệ DNS trong Home Lab
Ngay cả khi bạn tin tưởng mọi thiết bị trong home lab của mình, bạn vẫn nên hoạt động theo nguyên tắc “ít đặc quyền nhất”. Các truy vấn DNS là hoàn toàn cần thiết để các thiết bị home lab của bạn có thể truy cập internet, nhưng bạn không muốn chúng có quyền truy cập không giám sát. Bằng cách trỏ các thiết bị đến DNS đang chạy trên Pi-hole, bạn có thể trực quan hóa tất cả các yêu cầu DNS, đồng thời giữ cho home lab của bạn an toàn và được bảo vệ khỏi quảng cáo, các tên miền độc hại và các phiền toái không mong muốn khác.
Pi-hole không chỉ giúp chặn quảng cáo mà còn là một công cụ mạnh mẽ để giám sát và kiểm soát lưu lượng DNS. Điều này mang lại sự minh bạch về nơi các thiết bị của bạn đang kết nối, cho phép bạn phát hiện sớm các hoạt động đáng ngờ và ngăn chặn chúng trước khi gây ra vấn đề. Việc tập trung tất cả các truy vấn DNS qua Pi-hole là một bước đơn giản nhưng hiệu quả cao để tăng cường an ninh mạng trong home lab của bạn.
Giao diện bảng điều khiển Pi-hole trên trình duyệt web, hiển thị thống kê truy vấn DNS
5. Bật IGMP Snooping để Tối Ưu Lưu Lượng Multicast
Giới hạn lưu lượng Multicast và tránh tắc nghẽn mạng
IGMP (Internet Group Management Protocol) giới hạn lưu lượng multicast IPv4 để tránh làm quá tải mạng cục bộ hoặc các VLAN. Ít nhất, điều này sẽ xảy ra nếu bạn bật IGMP snooping. Tường lửa của bạn sẽ tìm kiếm lưu lượng multicast và chuyển tiếp nó chỉ đến các thiết bị quan tâm đến việc nhận nó.
Điều này rất quan trọng trên bất kỳ mạng nào, nơi bạn có thể dễ dàng tấn công DDoS các thiết bị bằng lưu lượng multicast, dẫn đến các bước khắc phục sự cố gây khó chịu. Nếu bạn có thiết lập giám sát mạng, khắc phục sự cố có thể là một khoảnh khắc học hỏi có giá trị. Nhưng tại sao phải chịu đựng sự khó khăn khi bạn có thể thay đổi một cài đặt tường lửa và không phải lo lắng về việc các gói multicast làm ngập home lab của mình? Bật IGMP snooping giúp tối ưu hiệu suất mạng và duy trì tính ổn định, đặc biệt trong môi trường home lab nơi có nhiều dịch vụ và thiết bị khác nhau cùng hoạt động.
Thiết bị tường lửa Firewalla Gold Pro mở vỏ, để lộ các cổng kết nối và linh kiện bên trong, minh họa cấu hình IGMP snooping
Home Lab của bạn nên có giới hạn về cách tương tác với internet và mạng gia đình
Giữ home lab tách biệt khỏi phần còn lại của mạng gia đình là rất quan trọng. Nó không chỉ giúp bạn hiểu rõ hơn về phân đoạn mạng mà còn ngăn chặn những sự cố trong các thử nghiệm của bạn gây ra hỗn loạn cho lưu lượng internet bình thường. Điều này cũng ảnh hưởng đến những người sống cùng bạn. Với sự kết hợp đúng đắn của các quy tắc tường lửa, bạn có thể có một mạng home lab mạnh mẽ và bền bỉ mà không ảnh hưởng đến việc sử dụng internet khác của mình.
Điều quan trọng nữa là định kỳ xem xét nhật ký trên home lab của bạn và điều chỉnh bất kỳ quy tắc tường lửa nào đang gây ra sự cố cho các dịch vụ bị từ chối, cho phép sai hoặc bất kỳ sự không phù hợp nào với cách bạn muốn tường lửa home lab của mình hoạt động. Chia sẻ kinh nghiệm của bạn về việc cấu hình firewall cho home lab dưới phần bình luận để cộng đồng cùng học hỏi nhé!