基于SDN的網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)用戶可以快速的獲得信息和服務(wù)，進(jìn)而以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的上層應(yīng)用也層出不窮，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的模式也在不斷的變化，從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)大趨勢(shì)。但是，伴隨著各種終端設(shè)備和APP的不斷涌現(xiàn)，也增加了終端設(shè)備被網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)的架構(gòu)，一般都是使用物理服務(wù)器和物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)部署，這就引出了一個(gè)普遍的問(wèn)題:物理服務(wù)器和傳統(tǒng)交換機(jī)更新?lián)Q代較快，導(dǎo)致部署網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)的成本和能耗都居高不下，阻礙了網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)架構(gòu)

2、和技術(shù)的快速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)攻擊和網(wǎng)絡(luò)防御是矛與盾的關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)技術(shù)的滯后，必然會(huì)影響響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力。
　　服務(wù)器虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，帶來(lái)了物理服務(wù)器的解放，不僅使數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)不再局限于某些物理服務(wù)器，而且使數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)發(fā)生了天翻地覆的變化;在當(dāng)下環(huán)境保護(hù)的趨勢(shì)下，服務(wù)器虛擬化技術(shù)不僅節(jié)約了成本，也節(jié)約了各種資源;服務(wù)器虛擬化技術(shù)是云計(jì)算平臺(tái)中常見(jiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，以KVM(KernelVirtual Machine)為代表的

3、基于Linux kernel的全虛擬化技術(shù)，使得我們構(gòu)建基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)平臺(tái)的難度大大的降低，尤為重要的一點(diǎn)是，KVM是一個(gè)開(kāi)源的虛擬化解決方案，有大量成熟的開(kāi)發(fā)API，降低了開(kāi)發(fā)門檻，也降低了開(kāi)發(fā)成本。
　　在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，底層流量無(wú)論是靠二層MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)還是靠三層IP地址路由轉(zhuǎn)發(fā)，這些轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則對(duì)上層的業(yè)務(wù)都是透明的，這些透明性可以說(shuō)是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為上層服務(wù)提供了方便，但是也為上層業(yè)務(wù)按需使用網(wǎng)絡(luò)資源造成了阻礙，同時(shí)也給

4、網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和擴(kuò)展帶來(lái)了不便。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)近幾年蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)的控制層面和物理資源解耦合，允許多個(gè)虛擬化網(wǎng)絡(luò)共享一套物理網(wǎng)絡(luò)，underlay網(wǎng)絡(luò)和overlay網(wǎng)絡(luò)互不影響，使得網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和維護(hù)更加方便。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)上層業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)資源的直接控制與使用，網(wǎng)絡(luò)資源的利用率得到了大大的提高，網(wǎng)絡(luò)方案的投入成本大大的降低，極大提

5、高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可管控性。SDN的核心思想是控制層面和轉(zhuǎn)發(fā)層面的分離，控制層面，不拘泥于任何編程語(yǔ)言;轉(zhuǎn)發(fā)層面，兼容主流的物理交換機(jī)和虛擬交換機(jī)。SDN架構(gòu)中分為北向接口和南向接口，SDN北向接口是上層應(yīng)用與控制器交互的接口，現(xiàn)在主流的SDN解決方案提供商，為了用戶方便開(kāi)發(fā)屬于自己的APP，提供了兩種編程接口API，基于控制器本身的接口API和REST（Representation State Transfer，表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移）API;

6、 SDN南向接口是SDN控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備之間交互的接口，用于實(shí)現(xiàn)SDN控制器對(duì)底層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的統(tǒng)一控制，當(dāng)前，SDN主流的南向接口協(xié)議有OpenFlow和OF-CONFIG，其中OpenFlow協(xié)議在物理交換機(jī)和虛擬轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中用的最廣泛，是SDN南向接口事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。
　　本論文首先分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)使用的相關(guān)技術(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)的前提下，在深入了解最新的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)虛擬化的基礎(chǔ)上，給出了一種新型的網(wǎng)絡(luò)攻防平臺(tái)的架構(gòu)——基于S