云環(huán)境SDN-OpenFlow網(wǎng)絡(luò)中安全可靠的網(wǎng)絡(luò)控制方法研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在擴(kuò)展性、移動(dòng)性和安全性等方面面臨著越來越巨大的挑戰(zhàn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software-defined networking，SDN）隨之應(yīng)運(yùn)而生。OpenFlow技術(shù)作為SDN體系結(jié)構(gòu)的實(shí)際落地的技術(shù)，它通過將應(yīng)用層策略自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)為數(shù)據(jù)層流表規(guī)則來控制、管理和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。SDN/OpenFlow具有很高的靈活性以及高速的遷移性，在云平臺(tái)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。云計(jì)算與SDN/OpenFlow技術(shù)的結(jié)合，一方面從某種程度上改

2、善或解決了一些傳統(tǒng)的難題，另一方面也帶來了一些新的問題。本文對(duì)基于SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)虛擬化的云計(jì)算安全問題進(jìn)行了深入研究，主要工作如下:
　　1、提出了基于時(shí)延調(diào)控的的SDN/OpenFlow流表規(guī)則一致更新技術(shù)。由于云平臺(tái)在使用SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別網(wǎng)絡(luò)流表規(guī)則不一致問題，并且針對(duì)該問題的許多解決方案存在耗時(shí)長(zhǎng)、通用性差等缺陷。本文提出了基于流表規(guī)則的一致性驗(yàn)證算法。該算法通過計(jì)算相關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)

3、延，建立一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型。通過這個(gè)模型，對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸路徑進(jìn)行一致性校驗(yàn)，以尋找到一個(gè)最優(yōu)的路徑，并且該路徑上不存在流表規(guī)則不一致性的問題。為了驗(yàn)證該方案的有效性，在NOX控制器實(shí)現(xiàn)了本算法，使其對(duì)流表規(guī)則進(jìn)行校驗(yàn)和調(diào)整。
　　2、提出了一種基于SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的輕量級(jí)拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊檢測(cè)技術(shù)。基于洪泛的分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊檢測(cè)是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)安全的主要挑戰(zhàn)之一，它嚴(yán)重威脅到云平臺(tái)服務(wù)。針對(duì)這個(gè)問題，本文提出了一

4、種基于流量特征的輕量級(jí)DDoS攻擊檢測(cè)方法來應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。本方案是在SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)下基于Nox控制器的中模擬實(shí)現(xiàn)，其中，OpenFlow交換機(jī)在流表中保存所有活躍流的信息。所有的特征信息都是通過NOX控制器收集而得到，然后通過SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些特征數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。與現(xiàn)有的其他方法相比，本方案不需要大量處理特征信息，并能有效的檢測(cè)攻擊數(shù)據(jù)流。
　　最后，通過搭建SDN/OpenFlow網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用Open vSwit