Openstack环境入侵检测系统的设计和实现
本文关键词：Openstack环境入侵检测系统的设计和实现
更多相关文章： 入侵检测 规则库引擎 云计算 Openstack
【摘要】：网络信息社会给人带来各种便利的同时也带来了诸如网络安全等威胁,这使得构建全方位的计算机安全防护系统显得尤为必要。从构建完整的安全防护系统的角度讲,已有很多种安全技术被广泛使用,防火墙技术、数据加密技术、病毒查杀技术等。但这些都被称作被动式防御手段,而复杂的网络安全问题还需要入侵检测工具作为主动防御的手段,辅助各种被动式防御系统保障计算机安全。传统的入侵检测系统都是架设在本地主机,但这种架构有着诸如运算能力、可扩展性差、系统庞大等诸多限制,这都制约着入侵检测系统的实际性能。而云计算对虚拟化的支持、分布式计算、负载均衡、大数据处理能力等优点正好可以解决如上问题。云查杀模式的应用成功,为构建在云上的入侵检测系统提供了成功的案例,本文对架构在云平台下的入侵检测系统进行了初步的探索,并设计和实现了基于Openstack开源云平台的轻量级入侵检测系统。本论文以如何在云平台上构建和实现网络入侵检测系统作为出发点。首先对Openstack云平台进行了简要介绍,随后对本系统所涉及的重点支撑组件Nova和Glance项目进行了详细的剖析。在此基础上,将本系统分为云端和客户端俩大模块进行了设计和实现。云端采用多节点分布式部署方式,以服务的形式提供给客户端入侵检测功能。核心在于定义了一种可扩展性强、检测效率高、误报率低的规则,作为云端轻量级入侵检测引擎的实现。辅以认证模块负责管理客户端授权,存储模块负责维护客户端基本信息库、规则库、可疑数据包库,通信模块负责和客户端交互,构建了完整的云端入侵检测系统。客户端模块负责捕获数据包并通过通信模块,与云端进行交互。本文的最后构建和展示了运行在Openstack云平台下多节点分布式的入侵检测系统,并对运行效果进行了测试和分析总结。
【关键词】：入侵检测 规则库引擎 云计算 Openstack
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.08
【目录】：
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 1 绪论9-13
- 1.1 研究背景9
- 1.2 国内外研究历史及现状9-11
- 1.2.1 入侵检测技术的研究历史及现状9-10
- 1.2.2 云计算技术的研究历史及现状10-11
- 1.2.3 入侵检测与云计算结合的研究及现状11
- 1.3 论文的主要内容与意义11-12
- 1.4 本章小结12-13
- 2 相关技术综述13-30
- 2.1 入侵检测技术13-15
- 2.1.1 入侵检测技术概念13
- 2.1.2 入侵检测分类13-15
- 2.2 入侵检测典型方法15-17
- 2.2.1 基于规则匹配的专家系统15
- 2.2.2 人工神经网络和生物免疫算法15
- 2.2.3 数据挖掘聚类算法15-16
- 2.2.4 基于向量机的算法16
- 2.2.5 信息融合算法16-17
- 2.2.6 关联分析算法17
- 2.3 Openstack技术架构17-20
- 2.3.1 Openstack简介17-18
- 2.3.2 Openstack整体基础构架18-20
- 2.4 Openstack Compute架构Nova20-27
- 2.4.1 Nova架构剖析21
- 2.4.2 Nova运行构架21-23
- 2.4.3 Nova部署构架23-24
- 2.4.4 Nova消息队列24-27
- 2.5 Openstack镜像管理Glance27-28
- 2.5.1 Glance逻辑结构27-28
- 2.6 Libpcap简介28-29
- 2.7 本章小结29-30
- 3 云端入侵检测系统架构30-44
- 3.1 云查杀技术30-31
- 3.2 云上的入侵检测系统31-34
- 3.2.1 系统场景模拟31-32
- 3.2.2 系统总体架构32-33
- 3.2.3 物理部署33-34
- 3.3 云端认证模块34
- 3.4 云端入侵检测引擎模块34-39
- 3.4.1 规则定义35-36
- 3.4.2 规则的组织36-39
- 3.4.3 规则解析39
- 3.5 云端存储模块39-41
- 3.6 云端客户端代理模块41-43
- 3.7 客户端捕获数据包模块43
- 3.8 本章小结43-44
- 4 关键模块的设计与实现44-54
- 4.1 开发工具及开发环境44
- 4.1.1 入侵检测客户端44
- 4.1.2 入侵检测云端44
- 4.2 数据包的捕获模块的实现44-46
- 4.2.1 Libpcap重要数据结构和函数44-45
- 4.2.2 捕获数据包的实现45-46
- 4.3 入侵检测引擎模块的实现46-51
- 4.3.1 规则组织和解析的实现46-49
- 4.3.2 数据包的协议栈分析49-50
- 4.3.3 入侵检测的实现50-51
- 4.4 云端和客户端通信模块的实现51-52
- 4.5 云端网络设置52-53
- 4.5.1 网络环境设置52-53
- 4.6 本章小结53-54
- 5 实验测试54-62
- 5.1 实验运行环境54-56
- 5.1.1 客户端软硬件配置54
- 5.1.2 云端软硬件配置54-56
- 5.2 捕获数据包测试程序56
- 5.3 客户端代理和云端代理交换数据程序56-57
- 5.4 云端数据库管理57-58
- 5.5 云端入侵检测功能58-61
- 5.5.1 单客户端测试58-59
- 5.5.2 多客户端并发执行59-61
- 5.6 本章小结61-62
- 6 总结与展望62-63
- 6.1 主要工作总结62
- 6.2 下一步研究工作62-63
- 致谢63-64
- 参考文献64-66
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，本文编号：537186
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