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SDN下基于NSFV技術(shù)的元安全功能組合方法研究

發(fā)布時間:2020-04-20 03:09
【摘要】:隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越受到人們重視,而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)防護技術(shù)因為靈活性差、可擴展性差、成本高等缺點已經(jīng)不能滿足人們的網(wǎng)絡(luò)安全需求。因此,研究如何將新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)防護領(lǐng)域來彌補傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)防護技術(shù)的不足是一個很有意義的研究方向。本文結(jié)合軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全功能虛擬化(Network Security Function Virtualization,NSFV)技術(shù),對元安全功能組合問題展開研究,設(shè)計了一個融合元安全功能組合技術(shù)的安全防護系統(tǒng),該安全防護系統(tǒng)可結(jié)合網(wǎng)絡(luò)全局狀態(tài)與用戶專有定制需求來提供防護服務(wù)。具體地,論文的研究工作如下:1)在SDN環(huán)境下基于NSFV技術(shù)設(shè)計了一個安全防護系統(tǒng),該安全防護系統(tǒng)引入安全功能虛擬機池、自動化主機管理等模塊,結(jié)合SDN技術(shù)和NSFV技術(shù)的優(yōu)勢,相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)防護有更好的靈活性、擴展性及更低廉的成本。2)基于Trie樹提出一種安全服務(wù)鏈選擇算法,在對安全防護設(shè)備進行元安全功能劃分后,該算法能夠快速地根據(jù)用戶的元安全防護需求組合及QoS參數(shù)從系統(tǒng)提供的安全服務(wù)中選出滿足用戶要求且消耗網(wǎng)絡(luò)資源最少的安全服務(wù)鏈。3)使用該安全防護系統(tǒng)對所模擬的DDoS攻擊流量進行攔截;并通過三組實驗證明本文所提出的安全服務(wù)鏈選擇算法在達到同樣結(jié)果的情況下比傳統(tǒng)選擇算法耗時要少,特別是當(dāng)安全防護實例增加的情況下,傳統(tǒng)的選擇算法耗時以指數(shù)級增長,而安全服務(wù)鏈選擇算法能保持線性級別增長。
【圖文】:

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),控制平面


對網(wǎng)絡(luò)控制邏輯進行編程即可控制網(wǎng)絡(luò),而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只對數(shù)據(jù)面進行轉(zhuǎn)發(fā),這樣逡逑可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性[1,,2,3]。逡逑SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三層,分別是應(yīng)用層,控制層和基礎(chǔ)設(shè)施層。圖2-1展示逡逑了邋SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)系。逡逑SDN應(yīng)用邐SDN應(yīng)用邐SDN應(yīng)用逡逑A逡逑SDN北向接口邋(NBI)逡逑A-CPI:應(yīng)用-控制平面接口逡逑J逡逑控制層逡逑控制平面邐>逡逑邐SDN控制器邐逡逑SDN南向接口邋(SBI)逡逑邐?邋D-CPI:數(shù)據(jù)-控制平面接口逡逑基礎(chǔ)設(shè)施層逡逑數(shù)據(jù)平面逡逑^轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備逡逑邐轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備邐逡逑圖2-1邋SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逡逑9逡逑

安全服務(wù),示例,服務(wù)組合


果流量無安全威脅就讓其通過,若有安全威脅就讓其后的防火墻對該流量進行攔逡逑截。因此流量就得先經(jīng)過入侵檢測系統(tǒng),再經(jīng)過防火墻。該需求的業(yè)務(wù)服務(wù)鏈就逡逑為“入侵檢測-防火墻”。圖2-4給出了該安全服務(wù)鏈的示例。逡逑/-邐\逡逑源邐邐?邐邐?目的逡逑入侵檢測邐防火墻逡逑\邐/逡逑圖2-4安全服務(wù)鏈?zhǔn)纠义希玻捶⻊?wù)組合逡逑隨著計算機技術(shù)的不斷進步,計算機所能提供的服務(wù)越來越多,但是很多服逡逑務(wù)都是單一的,這些單一的服務(wù)在功能和QoS屬性上都不盡相同。雖然這些單逡逑一服務(wù)自身的能力比較薄弱,但是若能按照一定規(guī)則和邏輯將這些單一服務(wù)進行逡逑組合,就能提供更加強大的服務(wù),從而滿足用戶所提出的各種各樣的需求。將適逡逑當(dāng)?shù)膸追N單一服務(wù)進行組合提供滿足用戶需求的組合服務(wù)就是服務(wù)組合問題的逡逑核心。服務(wù)組合問題被廣泛應(yīng)用于web服務(wù)[34]、云服務(wù)[35]以及物聯(lián)網(wǎng)[36]等領(lǐng)域逡逑中。逡逑2.4.1服務(wù)組合過程逡逑盡管服務(wù)組合技術(shù)被應(yīng)用于很多不同領(lǐng)域,但是服務(wù)組合的過程卻大同小異。逡逑云服務(wù)組合是服務(wù)組合技術(shù)的重要分支,下面以云服務(wù)組合為例,來介紹服務(wù)組逡逑合技術(shù)的一般過程。逡逑如圖2-5所示,云服務(wù)組合的過程一般分為四步[37]:逡逑1)
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TP393.08

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本文編號:2634077


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