基于虛擬化的網絡攻防環(huán)境構建系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著網絡威脅變得日益嚴重，網絡安全問題成為人們普遍關注的焦點。通過構建網絡攻防環(huán)境來模擬大規(guī)模網絡安全事件是一種高效方便的方法，但是使用試驗床構建網絡環(huán)境存在成本高和對主機部署效率低的問題，使用網絡仿真器存在虛擬節(jié)點真實性不足的缺點，使用流量生成器來生成背景流量會存在部署的數(shù)量和位置受限的問題，因此，如何構建真實有效的虛擬網絡環(huán)境來模擬網絡安全事件是網絡安全人員所面臨的一項重要課題。
　　針對該問題本文提出了基于虛擬化的網絡攻防環(huán)

2、境構建系統(tǒng)，通過網絡虛擬化和虛擬網絡映射模型構建虛擬網絡拓撲，使用KVM虛擬化生成虛擬節(jié)點，使用輕量級虛擬化生成背景流量節(jié)點，通過背景流量模型和背景流量節(jié)點動態(tài)部署算法完成虛擬網絡拓撲中背景流量的添加，通過典型安全事件模型完成虛擬網絡拓撲中網絡安全事件的模擬。
　　首先，完成網絡環(huán)境形式化描述定義，設計IP地址、MAC地址以及虛擬交換機的分配方案，提出基于終端路由器傳播的路由計算策略以及虛擬節(jié)點的生成和運行方案，提出虛擬交換機和V

3、XLAN隧道相結合的網絡虛擬化方案。
　　其次，設計并實現(xiàn)虛擬網絡映射模型。使用Newman快速算法完成對虛擬拓撲的預處理劃分，使用贏者樹策略保證在使用物理服務器最少的情況下進行映射，最后通過離散粒子群算法的不斷迭代，計算出最優(yōu)的映射方案。
　　然后，提出輕量級背景流量節(jié)點生成方案及節(jié)點動態(tài)部署算法。背景流量節(jié)點生成方案包括節(jié)點制作過程、背景流量模型以及網絡應用協(xié)議；節(jié)點部署算法采用一種基于資源量的目標流量映射、基于最短路由

4、的背景流量應用添加、基于最少通信代價的節(jié)點映射的三階段算法，保證能靈活地部署背景流量節(jié)點。
　　最后，設計并實現(xiàn)DDoS攻擊、基于HTTP協(xié)議的僵尸網絡以及暴風影音安全事件，驗證了網絡攻防環(huán)境構建系統(tǒng)的可行性。
　　綜上所述，本文完成了基于虛擬化的網絡攻防環(huán)境構建系統(tǒng)。通過系統(tǒng)測試表明，網絡攻防環(huán)境構建系統(tǒng)能快速有效地完成虛擬網絡環(huán)境的構建。虛擬主機節(jié)點生成速度快，真實度高；背景流量節(jié)點資源消耗小，啟動速度快，生成的背景流量