【摘要】：隨著越來越多的應用被遷移到云環(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(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。具有轉發(fā)控制分離特點的軟件定義網(wǎng)絡(SDN)架構能有效提高DDoS攻擊檢測和防御的效率,但當攻擊者將攻擊目標轉向SDN控制器時可能導致網(wǎng)絡癱瘓。如何保障網(wǎng)絡系統(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對云環(huán)境中高強度的DDoS攻擊,且檢測的攻擊類型單一;現(xiàn)有利用SDN架構檢測和防御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架構本身也是DDoS攻擊目標的問題。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,利用基于遺傳算法的負載均衡方案遷移交換機,提高受攻擊控制器抵抗DDoS攻擊的能力,避免由控制器超負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;且通過合理調節(jié)控制器之間的負載,在降低了交換機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 分數(shù)計算過程BF 分數(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 性1kA 的 值 ， ((),())1212ConfApkApkkk 表 示())2pk的 Conf 值。算法的負載均衡方案一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法，適

圖 2.2 交換機遷移時間和 CPU 利用率關系圖過交叉和變異操作產(chǎn)生更多候選解。交叉是通過機置換父母節(jié)點之間的交換機控制器映射節(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生成的控制器陣列列都替換為隨機生成的控制器陣列；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)達到指定的終止數(shù)時，有最小適應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
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.08

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本文編號：2681664