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安全与审计

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更新于 10-15 08:36

技能介绍

Homelab VLAN Segmentation 介绍如何把家庭网络拆分为相互隔离的 VLAN,使 IoT 设备、访客与主要 PC 之间无法互相通信。资料称这是家庭网络最具影响力的安全升级。文中强调:所有防火墙规则都是新增隔离、不移除既有防护;应在维护窗口内应用变更,并在每步之后验证各网段间的连通性再继续。

【何时使用】

  • 首次在家庭网络中设置 VLAN
  • 将 IoT 设备(智能灯泡、摄像头、电视)与可信设备隔离
  • 创建无法访问家庭设备的访客 Wi-Fi
  • 向不熟悉该概念的人解释 VLAN 工作原理
  • 配置 trunk 端口、access 端口以及 SSID 到 VLAN 的映射
  • 排查 pfSense/OPNsense/UniFi 上的 VLAN 间路由或防火墙规则问题

【工作原理】 无 VLAN(扁平网络):所有设备在同一网段,如智能电视(潜在恶意软件)可达 NAS、PC 等一切设备。 使用 VLAN 后,给出示例网段:VLAN 10 可信 192.168.10.0/24(PC、手机、笔记本);VLAN 20 IoT 192.168.20.0/24(智能电视、灯泡、摄像头);VLAN 30 服务器 192.168.30.0/24(NAS、Pi、虚拟机);VLAN 40 访客 192.168.40.0/24;VLAN 99 管理 192.168.99.0/24(交换机/AP 网页面板)。智能电视被阻止访问 192.168.10.0/24 和 192.168.30.0/24;访客只能上网,看不到任何家庭设备。

【VLAN 设计模板】 给出 VLAN 10 trusted、20 iot、30 servers、40 guest、99 management 的名称、子网与网关对应表。

【示例】 以 UniFi Dream Machine + UniFi 8 口交换机 + 2 个 AP 的三居室为例:VLAN 10 可信(MacBook、iPhone、iPad)、VLAN 20 IoT(Nest 恒温器、Philips Hue、Ring 门铃、智能电视)、VLAN 30 服务器(Synology NAS 192.168.30.10、Pi-hole 192.168.30.2)、VLAN 40 访客(仅上网)。SSID 到 VLAN 映射:Home→VLAN 10、IoT→VLAN 20、Guest→VLAN 40,并给出各自密码策略。交换机端口行为:端口 1 trunk 到路由器(标记 VLAN 10,20,30,40,99);端口 2 trunk 到 AP(标记 10,20,40);端口 3/4 access VLAN 30(NAS、Pi-hole);端口 5–8 access VLAN 10。防火墙规则:IoT→Trusted 阻止;IoT→Servers 阻止,但允许 192.168.30.2:53(Pi-hole DNS);IoT→Internet 允许;Guest→本地网络 阻止;Guest→Internet 允许;Trusted→任意 允许。

【UniFi 配置】 在控制器中创建网络:Settings → Networks → Create New Network,设置名称、Purpose 为 Corporate、VLAN ID、网段、网关 IP、启用 DHCP 与地址范围。SSID 映射:Settings → WiFi → Create New WiFi,选择对应 Network,Guest 网络可启用 Guest Policy 以隔离访客彼此。防火墙规则位于 Settings → Traffic & Security → Traffic Rules,给出阻断 IoT 到 Trusted、允许 IoT 到 Internet、阻断 Guest 到本地网络的示例。

【pfSense / OPNsense 配置】 在 Interfaces → Assignments → VLANs → Add 创建 VLAN(父接口、VLAN Tag、描述),再在 Interfaces → Assignments → Add 把 VLAN 分配到接口并设置网关 IP。DHCP:Services → DHCP Server 选择 VLAN 接口,设置地址范围与 DNS 服务器(如 Pi-hole IP)。防火墙规则按自上而下、首个匹配生效:在 IoT 接口上,规则 1 允许 IoT 到 Pi-hole DNS(必须在 RFC1918 阻断规则之前),规则 2 阻断 IoT 到 RFC1918,规则 3 允许 IoT 到互联网;在 Trusted 接口允许全部;对需要特定本地服务的 IoT 设备,在规则 2 之前插入例外(如 Home Assistant 192.168.30.x 端口 8123)。

【MikroTik 配置】 给出七步 RouterOS 命令:创建启用 vlan-filtering 的 bridge;添加物理端口(trunk 端口 admit-only-vlan-tagged,access 端口设置 pvid 并限制为 untagged);在 /interface bridge vlan 定义各端口允许的 VLAN;创建 VLAN 接口;分配网关 IP;创建 DHCP 池与服务器及网络;最后用 /ip firewall filter 阻断 IoT 到 Trusted。

【交换机 Trunk 与 Access 端口】 Trunk 端口承载多个 VLAN(标记),用于交换机到交换机、交换机到路由器、交换机到 AP;Access 端口承载单一 VLAN(未标记),用于连接终端设备。到路由器的端口应为 trunk(允许 VLAN 10,20,30,40,99);到 PC 的端口应为 access(VLAN 10);到 AP 的端口必须是 trunk,由 AP 为各 SSID 流量打上正确 VLAN 标记。

【反模式】 包括:只建 VLAN 不加防火墙规则(默认 VLAN 间路由是开放的,不提供安全);把 Pi-hole 放在 IoT VLAN;native VLAN 等于管理 VLAN(未标记流量落入管理 VLAN 会带来 VLAN 跳变攻击风险,建议用专用未使用 VLAN 如 999 作为 native);IoT SSID 与可信 SSID 使用相同 Wi-Fi 密码。

【最佳实践】 先从 4 个 VLAN(Trusted、IoT、Servers、Guest)开始,按需增加;Pi-hole 放在服务器 VLAN;在所有 VLAN 到 Pi-hole 的 53 端口上添加放行规则,且位于任何 RFC1918 阻断规则之前;每次规则变更后测试隔离(从 IoT VLAN ping 可信设备应失败);用管理 VLAN 承载交换机与 AP 网页面板并仅限可信 VLAN 访问;用表格记录 VLAN 设计。

【相关技能】 homelab-network-setup、homelab-pihole-dns、homelab-wireguard-vpn。