【摘要】：隨著越來越多的應(yīng)用被遷移到云環(huán)境中,云環(huán)境的可用性變得越來越重要,分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊是云環(huán)境可用性的主要威脅之一。與傳統(tǒng)環(huán)境相比,云環(huán)境中DDoS攻擊的攻擊力度更大,攻擊類型也逐漸多樣化。具有轉(zhuǎn)發(fā)控制分離特點的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)架構(gòu)能有效提高DDoS攻擊檢測和防御的效率,但當(dāng)攻擊者將攻擊目標(biāo)轉(zhuǎn)向SDN控制器時可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。如何保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下,在云環(huán)境中快速檢測并有效防御攻擊強(qiáng)度更大的多種類型DDoS攻擊的問題亟待解決。傳統(tǒng)的DDoS攻擊檢測與防御方案難以應(yīng)對云環(huán)境中高強(qiáng)度的DDoS攻擊,且檢測的攻擊類型單一;現(xiàn)有利用SDN架構(gòu)檢測和防御DDoS攻擊的方案依然存在檢測效率低、防御攻擊類型單一的問題,且往往欠缺考慮SDN架構(gòu)本身也是DDoS攻擊目標(biāo)的問題。針對上述問題,我們提出一種云環(huán)境中基于SDN架構(gòu)的DDoS攻擊檢測和防御方案,本方案綜合使用鏈路帶寬和數(shù)據(jù)流兩種檢測方式實時檢測系統(tǒng)中不同類型的DDoS攻擊,利用基于置信度過濾的方法過濾攻擊包,使用攻擊流特征庫存儲攻擊包信息來加快控制器的數(shù)據(jù)處理速率;為防止SDN控制器故障,采用多控制器架構(gòu),利用基于遺傳算法的負(fù)載均衡方案遷移交換機(jī),提高受攻擊控制器抵抗DDoS攻擊的能力,避免由控制器超負(fù)載帶來的控制器故障問題。實驗表明,本文提出的方案能有效的檢測和防御云環(huán)境中多種類型的DDoS攻擊,在保持較高的檢測效率的同時降低了誤判率和計算開銷;且通過合理調(diào)節(jié)控制器之間的負(fù)載,在降低了交換機(jī)遷移成本的同時提升了控制器抵抗DDoS攻擊的能力,有效地避免了控制器的單點失效問題,保障了系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 2.1 數(shù)據(jù)包的 CBF 分?jǐn)?shù)計算過程BF 分?jǐn)?shù)計算公式如下。 dkkkdkkkkkWAAWAAConfApkApkrep1112(,)(,)((),())()121212性對的總數(shù)， (,)12kkW AA表示屬性對 ()12k, kA A的權(quán) 性1kA 的 值 ， ((),())1212ConfApkApkkk 表 示())2pk的 Conf 值。算法的負(fù)載均衡方案一種通過模擬自然進(jìn)化過程搜索最優(yōu)解的方法，適

圖 2.2 交換機(jī)遷移時間和 CPU 利用率關(guān)系圖過交叉和變異操作產(chǎn)生更多候選解。交叉是通過機(jī)置換父母節(jié)點之間的交換機(jī)控制器映射節(jié)點以 中，，有三種變異方式使得產(chǎn)生的子解決方案具有更一個的控制器陣列替換為隨機(jī)生成的控制器陣列列都替換為隨機(jī)生成的控制器陣列；3) 用父母方一個的控制器陣列。解決方案的數(shù)量或世代數(shù)達(dá)到指定的終止數(shù)時，有最小適應(yīng)值的解作為最佳的解。了云計算環(huán)境中的 DDoS 攻擊特點及發(fā)展、SDN解決云環(huán)境中 DDoS 攻擊的優(yōu)勢和缺陷，然后介紹DDoS 攻擊的 CBF 方案，以及能有效避免由控制器
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(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：2681664