【摘要】：進入21世紀以來,網(wǎng)絡發(fā)展迅猛,短短數(shù)年已經(jīng)從最初的電話網(wǎng)線上網(wǎng)發(fā)展到如今盛行的4G移動網(wǎng)絡上網(wǎng),人們對于網(wǎng)絡的需求越來越強烈。互聯(lián)網(wǎng)一方面帶給我們很多的便捷,另一方面也導致黑客攻擊、木馬病毒、網(wǎng)絡詐騙等不容忽視的危害。為了高校學生們能夠更好的掌握網(wǎng)絡安全技能,進行相應的實戰(zhàn)教學是必不可少的,而網(wǎng)絡安全實驗往往具有一定程度的破壞性,直接在物理機上操作難免會對設備和網(wǎng)絡環(huán)境造成影響,虛擬化技術可以很好的解決這些問題。本文使用虛擬化技術設計并實現(xiàn)了一個安全高效的網(wǎng)絡安全實驗教學平臺。本平臺是一個基于LAMP架構,使用KVM虛擬化技術,在面向對象的基礎上采用ThinkPHP + Bootstrap框架開發(fā)并實現(xiàn)的網(wǎng)絡安全實驗教學平臺。平臺集成了大量網(wǎng)絡安全實驗、網(wǎng)絡拓撲、安全工具和教學視頻等內容,可以通過靈活構造拓撲、配置鏡像從而搭建大型網(wǎng)絡環(huán)境。用虛擬機模擬真實物理機,減少了資源浪費與損失,節(jié)省了設備購買和維護成本。本平臺功能眾多,設計了一套兼容性良好的操作界面,學生采用邊看邊做的學習方式進行實驗,以提高學生的學習效率,有很好的用戶體驗。整篇論文的主要工作如下:1.通過分析國內外對虛擬化和網(wǎng)絡安全實驗教學的研究現(xiàn)狀,總結出了研究基于虛擬化的網(wǎng)絡安全實驗教學平臺的背景與意義,確定了本文的研究內容和目標,并給出了論文的組織框架。2.詳細闡述了平臺使用到的關鍵開發(fā)技術和前后端框架,主要包括:虛擬化技術、LibvirtAPI、LAMP 架構、ThinkPHP 框架、Bootstrap框架等。3.對平臺的開發(fā)以及虛擬化技術的應用等進行可行性分析,將如今高校的網(wǎng)絡安全教學作為關注點,詳細闡述了當前學校對于網(wǎng)絡安全實驗教學的需求。在平臺中設置了管理員、教師和學生三個角色,給出了平臺的總體架構設計和數(shù)據(jù)庫詳細設計。4.介紹平臺各模塊的詳細設計與實現(xiàn),分為用戶管理、系統(tǒng)管理、實驗管理、課程管理、監(jiān)控管理和工具中心六個模塊,并且重點介紹了虛擬化管理、集群管理和權限管理等幾個關鍵點的實現(xiàn)。5.搭建測試環(huán)境,從多方面入手,對平臺進行測試,從而保證平臺能夠穩(wěn)定高效的運行。
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.08
【圖文】：

端請求的是動態(tài)的ＰＨＰ頁面，Ａｐａｃｈｅ則會將其發(fā)送給相應的ＰＨＰ解析器ｐｈｐ－ｃｇｉ，逡逑解析請求期間如果需要數(shù)據(jù)庫的資源，則需要連接數(shù)據(jù)庫來獲取數(shù)據(jù)，然后進行逡逑相應處理轉為ｈｔｍｌ資源，最后通過Ａｐａｃｈｅ發(fā)送給客戶端。工作流程如圖２－６。逡逑Ａｐａｃｈｅ服務器逡逑清求動態(tài)資源邐＿邐—邋—邋邐逡逑二邐＂Ｐｈｐ，邋ｐｅｒＫ邋ｐｙｔｈｏｎ逡逑一一邋—逡逑▲逡逑請求靜態(tài)資源邐連接數(shù)據(jù)庫驅動逡逑．、ｒｚ－，邋Ｉ逡逑＜ｔ邋－－－邐邐邐丨「數(shù)邋庫逡逑圖２－６邋ＬＡＭＰ工作流程圖逡逑２．邋３前臺開發(fā)技術逡逑本小節(jié)介紹開發(fā)過程中使用的前端Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ框架，并對四種Ｗｅｂ即時通信逡逑技術進行了對比。逡逑１２逡逑

代理將ＴＣＰ協(xié)議轉化為ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ協(xié)議，從而實現(xiàn)Ｗｅｂ與虛擬機的通信，將虛逡逑擬機在ＨＴＭＬ５中的Ｃａｎｖａｓ顯示出來，并可以進行操作。ｎｏＶＮＣ虛擬機操作頁逡逑面如圖４－６所示。逡逑ｉＬｙｉｙｉｉｙｉ｜ｇ｜邐ｒ—逡逑ｋ，Ｍ邋ｉｒ：Ｍ邋—１逡逑卜【}r目標】邐ｖ邐_7邋１！照連！丨■招丨�。�！z1逡逑Ｕｔ雄咖邐丨：：舊圈園圈丨灥逡逑一灥［Ｖ－逡逑獲m冢洌Γ遾搶簦呱鏢}．■邋＾邐，邋－邋／邋＇逡逑＇邐Ｖ＇——、邐，、邐？邋Ｉ邋；逡逑圖４－６虛擬機j~作頁面逡逑為了進行虛擬化管理，本平臺將虛擬機以及相應的數(shù)據(jù)庫操作統(tǒng)一起來封裝逡逑并實現(xiàn)了一個虛擬機操作類（ＶｍＯｐｔ），ＶｒｎＯｐｔ類是在Ｌｉｂｖｉｒｔ．ｐｈｐ的基礎上實現(xiàn)逡逑的，包含的函數(shù)及其功能如下表４－３所示。逡逑表４－３虛擬機操作類（ＶｍＯｐｔ）函數(shù)表逡逑邐ＶｍＯｐｔ類中函數(shù)邐邐逡逑ｏｐｅｎＤｏｍａｉｎ（￥ｅｘｐＩｄ，￥ｄｅｖｉｃｅＮａｍｅ，￥ｃｏｕｒｓｅＩｄ）邐虛擬機開機函數(shù)逡逑ｄｅｆｉｎｅＸｍｌ（￥ｄｏｍａｉｎＮａｍｅ

丨逡逑ｆ邋結束邋ｊ逡逑圖４－９虛擬機關機流程圖逡逑所以虛擬機關機函數(shù)中包含以下幾個步驟：逡逑Ｓｔｅｐ邋１邋虛擬機關機：ｖｉｒｓｈ邋ｓｈｕｔｄｏｗｎ邋ＳｄｏｍａｉｎＮａｍｅ；逡逑Ｓｔｅｐ２刪除虛擬機代理，ｋｉｌｌ掉該虛擬機代理的進程：ｋｉｌｌ邋￥ＰＩＤ；逡逑Ｓｔｅｐ３邋刪除底層虛擬機：ｖｉｒｓｈ邋ｕｎｄｅｆｉｎｅ邋￥ｄｏｍａｉｎＮａｍｅ；逡逑Ｓｔｅｐ４判斷虛擬機所用鏡像是否為實例鏡像，如果是則需要刪除，否則跳逡逑過此操作；逡逑Ｓｔｅｐ５釋放虛擬機對應ｉｐ；逡逑Ｓｔｅｐ６更新修改數(shù)據(jù)庫相關記錄；逡逑Ｓｔｅｐ７虛擬機關機完成。逡逑４．２．３集群技術實現(xiàn)逡逑本平臺集群技術采用Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ架構。平臺代碼服務運行在Ｍａｓｔｅｒ節(jié)點上，逡逑課件、視頻、工具在內的等各種平臺資源也都保存在Ｍａｓｔｅｒ？上；Ｓｌａｖｅ節(jié)點上保逡逑存實例鏡像，承載虛擬機的運行。本平臺封裝并實現(xiàn)了一個集群管理類逡逑（ＣｌｕｓｔｅｒＳｃｈｅｄｕｌ），類中包含的方法如表４－４所示。逡逑３８逡逑

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本文編號：2795262