基于虛擬化的網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)威脅變得日益嚴(yán)重，網(wǎng)絡(luò)安全問題成為人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境來模擬大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)安全事件是一種高效方便的方法，但是使用試驗(yàn)床構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在成本高和對主機(jī)部署效率低的問題，使用網(wǎng)絡(luò)仿真器存在虛擬節(jié)點(diǎn)真實(shí)性不足的缺點(diǎn)，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(gòu)建真實(shí)有效的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來模擬網(wǎng)絡(luò)安全事件是網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)

2、境構(gòu)建系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，使用KVM虛擬化生成虛擬節(jié)點(diǎn)，使用輕量級虛擬化生成背景流量節(jié)點(diǎn)，通過背景流量模型和背景流量節(jié)點(diǎn)動態(tài)部署算法完成虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲斜尘傲髁康奶砑樱ㄟ^典型安全事件模型完成虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲芯W(wǎng)絡(luò)安全事件的模擬。
　　首先，完成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形式化描述定義，設(shè)計IP地址、MAC地址以及虛擬交換機(jī)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(diǎn)的生成和運(yùn)行方案，提出虛擬交換機(jī)和V

3、XLAN隧道相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)虛擬化方案。
　　其次，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型。使用Newman快速算法完成對虛擬拓?fù)涞念A(yù)處理劃分，使用贏者樹策略保證在使用物理服務(wù)器最少的情況下進(jìn)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(diǎn)生成方案及節(jié)點(diǎn)動態(tài)部署算法。背景流量節(jié)點(diǎn)生成方案包括節(jié)點(diǎn)制作過程、背景流量模型以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議；節(jié)點(diǎn)部署算法采用一種基于資源量的目標(biāo)流量映射、基于最短路由

4、的背景流量應(yīng)用添加、基于最少通信代價的節(jié)點(diǎn)映射的三階段算法，保證能靈活地部署背景流量節(jié)點(diǎn)。
　　最后，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)DDoS攻擊、基于HTTP協(xié)議的僵尸網(wǎng)絡(luò)以及暴風(fēng)影音安全事件，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)的可行性。
　　綜上所述，本文完成了基于虛擬化的網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)。通過系統(tǒng)測試表明，網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)能快速有效地完成虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建。虛擬主機(jī)節(jié)點(diǎn)生成速度快，真實(shí)度高；背景流量節(jié)點(diǎn)資源消耗小，啟動速度快，生成的背景流量