大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)異常流量云檢測平臺研究
本文關(guān)鍵詞:大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)異常流量云檢測平臺研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了云計算平臺的出現(xiàn),設(shè)計云服務、云架構(gòu)、云存儲等一系列解決大規(guī)模數(shù)據(jù)計算的平臺已初步形成一套系統(tǒng)規(guī)范。在網(wǎng)絡(luò)應用服務數(shù)據(jù)量上升的今天,網(wǎng)絡(luò)安全事件增長和爆發(fā)的速度也較之從前有了爆炸式的增長。隨著人們對互聯(lián)網(wǎng)的依賴,網(wǎng)絡(luò)中的入侵行為、對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施破壞的攻擊事件對經(jīng)濟甚至國家安全所帶來的危害性也大大加強。如何實時準確地發(fā)現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中存在的異常流量行為,及時有效地解決安全問題是一個非常有意義的課題。本文以Hadoop和Spark為基本框架,提出一種大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)異常流量云檢測平臺的體系架構(gòu),從數(shù)據(jù)采集、存儲、計算到展示等各個方面,均采用了Hadoop生態(tài)圈的相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)。在算法設(shè)計方面,本文提出了基于ISODATA的半監(jiān)督異常流量檢測算法。針對已知攻擊,該算法對異常流量類型和正常流量類型做出正確的劃分。針對未知的異常流量或網(wǎng)絡(luò)異常行為,采用聚類算法將其與正常流量分離。通過仿真實驗和校園網(wǎng)真實環(huán)境的實驗數(shù)據(jù)分析,證明了算法的有效性。本文實現(xiàn)了基于Spark on YARN的云檢測環(huán)境,并針對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控實時性要求高的特點,設(shè)計了完整的云檢測系統(tǒng)編程模型。開發(fā)的云檢測平臺成功部署在天津教育城域網(wǎng),實現(xiàn)了對城域網(wǎng)流量和關(guān)鍵服務器流量的異常檢測和預警,從而保證網(wǎng)絡(luò)能夠正常運行。
【關(guān)鍵詞】:異常流量監(jiān)測 云平臺 Spark ISODATA 聚類分析 Bayes 分類器 數(shù)據(jù)可視化
【學位授予單位】:天津理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP393.08
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景與意義9-11
- 1.1.1 研究背景9-10
- 1.1.2 研究意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況11-12
- 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)安全事件檢測研究現(xiàn)狀11
- 1.2.2 云計算在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的發(fā)展11
- 1.2.3 數(shù)據(jù)挖掘在流量特征分析中的應用11-12
- 1.3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點12
- 1.4 文章章節(jié)安排12-14
- 第二章 相關(guān)技術(shù)與理論14-19
- 2.1 異常流量檢測技術(shù)14-15
- 2.1.1 Netflow數(shù)據(jù)包分析14
- 2.1.2 深度包報頭信息提取14-15
- 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)異常流量檢測15
- 2.2 云計算平臺15-18
- 2.2.1 Hadoop生態(tài)圈15-16
- 2.2.2 Spark集群16
- 2.2.3 Storm集群16-17
- 2.2.4 Hadoop/Spark/Storm的比較17-18
- 2.3 數(shù)據(jù)挖掘算法18
- 2.4 本章小節(jié)18-19
- 第三章 云檢測平臺的設(shè)計與分析19-29
- 3.1 平臺的總體架構(gòu)19-24
- 3.1.1 數(shù)據(jù)收集層19-20
- 3.1.2 數(shù)據(jù)存儲層20-22
- 3.1.3 大數(shù)據(jù)計算層22-23
- 3.1.4 數(shù)據(jù)展示層23-24
- 3.2 云平臺數(shù)據(jù)采集層和計算層設(shè)計24-28
- 3.2.1 實現(xiàn)架構(gòu)24-25
- 3.2.2 Netflow數(shù)據(jù)處理流程25-28
- 3.3 本章小結(jié)28-29
- 第四章 基于ISODATA半監(jiān)督異常流量監(jiān)測算法實現(xiàn)29-41
- 4.1 算法輸入數(shù)據(jù)的采集和存儲29-30
- 4.2 基于ISODATA半監(jiān)督異常流量監(jiān)測算法30-33
- 4.2.1 ISODATA聚類模塊設(shè)計30-31
- 4.2.2 聚類算法數(shù)據(jù)預處理設(shè)計31-32
- 4.2.3 算法描述及知識庫的生成模塊設(shè)計32-33
- 4.3 云檢測平臺下算法實現(xiàn)33-35
- 4.4 基于標準數(shù)據(jù)集的實驗35-37
- 4.5 基于校園網(wǎng)流量實驗37-40
- 4.5.1 聚類效果和性能分析37-38
- 4.5.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)性能分析38
- 4.5.3 知識庫預測性能分析38-39
- 4.5.4 算法在云平臺上的設(shè)計39-40
- 4.6 本章小結(jié)40-41
- 第五章 平臺功能實現(xiàn)與分析41-52
- 5.1 平臺環(huán)境42
- 5.2 平臺實現(xiàn)42-44
- 5.2.1 Netflow on Spark模塊實現(xiàn)42-44
- 5.2.2 聚類模塊MapReduce方法實現(xiàn)44
- 5.3 系統(tǒng)功能介紹44-51
- 5.4 本章小結(jié)51-52
- 第六章 總結(jié)與展望52-54
- 6.1 本文主要研究工作52-53
- 6.2 展望53-54
- 參考文獻54-56
- 發(fā)表論文和科研情況說明56-57
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)異常流量云檢測平臺研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:495044
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