基于SDN的数据库型防火墙研究与实现

发布时间：2017-05-13 22:12

  本文关键词：基于SDN的数据库型防火墙研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术和网络技术的发展,互联网已经成为人们生活中不可或缺的一部分,与此同时也给人们带来了新的威胁：网络安全。防火墙是最常用的防病毒和网络攻击的措施。目前,大多数的转发规则都是由路由器和交换机等硬件设施根据包头的结构来完成,然而对于不同的设备可能会有不同的转发规则。传统的防火墙具有维护成本高且不灵活的特点,一旦网络设备被推向市场,就很难对其进行替换或修改。本文通过对国内外防火墙技术的学习研究,提出了一种基于SDN(软件定义网络)架构的数据库型防火墙的设计。该防火墙设计可以通过软件编程的方式自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略,对防火墙进行集中式管理,从而更加灵活和智能。同时,借助数据库的优点,使得该防火墙的设计应用更加可靠和高效。为了验证该防火墙设计的有效性,使用Mininet在虚拟机中创建网络拓扑,模拟现实网络环境,使用搭建的策略管理系统对策略进行添加和删除。通过iperf命令、ping命令以及ssh命令对功能的可靠性进行验证,最后使用wireshark抓包软件对拓扑内各虚拟主机间的流量数据包抓包并进行直观分析。
【关键词】：数据库 OpenFlow 软件定义网络 防火墙
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.13;TP393.08
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 网络安全现状9-11
• 1.1.2 SDN发展历程11-13
• 1.2 研究内容13
• 1.3 研究方法13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 相关技术15-34
• 2.1 防火墙技术15-18
• 2.1.1 防火墙技术概述15-16
• 2.1.2 防火墙工作原理16-18
• 2.2 SDN技术18-30
• 2.2.1 SDN概述18-19
• 2.2.2 SDN实现方案及典型架构19-21
• 2.2.3 OpenFlow协议21-25
• 2.2.4 SDN控制器25-30
• 2.3 数据库技术30-33
• 2.3.1 数据库技术概述30-31
• 2.3.2 数据库分类31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 SDN数据库型防火墙设计与实现34-65
• 3.1 整体架构34-35
• 3.2 OpenFlow流表设计35-39
• 3.2.1 流表数据头(元组)35
• 3.2.2 匹配举例(基于IPv4目标的匹配)35-37
• 3.2.3 计数器37
• 3.2.4 动作(Action)37-39
• 3.3 OpenFlow内部事件39-58
• 3.3.1 连接建立事件39-41
• 3.3.2 Packet-In事件41-43
• 3.3.3 Packet-Out事件43-44
• 3.3.4 端口状态(Port Status)消息事件44-46
• 3.3.5 设置配置(Set Configuration)事件46-47
• 3.3.6 获取配置(Get Confiig)请求与答复事件47-48
• 3.3.7 修改流(Flow-Modification)事件48-50
• 3.3.8 流移除(Flow-Removed)事件50-52
• 3.3.9 端口修改(Port-Modify)事件52-53
• 3.3.10 统计(Stats)请求和响应事件53-55
• 3.3.11 Barrier请求和响应事件55-56
• 3.3.12 队列获取配置(Queue Get Configuration)请求和响应事件56-57
• 3.3.13 错误事件57-58
• 3.4 网络拓扑设计58-59
• 3.5 控制中心设计59-63
• 3.5.1 用户接口设计与实现59-61
• 3.5.2 数据库设计61-62
• 3.5.3 流量日志设计62
• 3.5.4 OpenFlow控制器设计62-63
• 3.6 本章小结63-65
• 第四章 实验结果65-75
• 4.1 实验结果65-74
• 4.1.1 使用iperf进行实验65-68
• 4.1.2 使用ping命令进行实验68-70
• 4.1.3 使用ssh命令进行实验70-71
• 4.1.4 使用wireshark抓包分析71-74
• 4.2 本章小结74-75
• 第五章 总结75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 附录实验环境搭建81-83

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