基于SNMP的网络安全态势可视化技术

论文摘要

网络态势感知技术是对当前及未来一段时间内的网络安全状态进行定量和定性的评价,并实时监测和预警的一种全新安全技术。开展网络态势感知系统的研究,对于提高我国网络系统的应急响应能力,缓解网络攻击所造成的危害,提高系统的反击能力等具有十分重要的意义。而网络态势可视化是网络态势感知系统的一个重要组成部分,因此,对网络态势可视化技术的研究就显得尤为关键。本文对基于SNMP协议的网络安全态势可视化技术涉及到的多个方面进行了深入的研究。首先,通过SNMP协议采集网络中多台设备的MIB数据,并将这些数据信息存入数据库作为历史数据;然后,结合数据挖掘中的概念分层、属性相关性分析、关联规则挖掘等相关理论,对数据库中的历史数据进行深入分析,从中提炼出用于网络设备异常检测的数据规则,并将其存入规则库;之后,在综合比较了多种网络拓扑发现方法的基础上,设计并实现了网络拓扑图数学模型和网络拓扑发现算法,生成了描述网络连接结构的网络拓扑图,为网络态势可视化的实现奠定了基础;最后,将采集到的网络设备实时数据与规则库中的数据规则进行对比,从而判定网络设备是否处于异常状态,对于处于异常状态的网络设备,在网络拓扑图中修改其所对应的图形元素的相关属性,使其有所凸显,以实现网络安全态势可视化的效果。另外,在上述研究成果的基础上,本文还综合运用了多线程、Socket通信、对象序列化等多种编程技术,设计并实现了网络态势拓扑图的远程调度功能,以达到监控更大范围网络的目的,进一步增强了网络态势可视化的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外相关领域研究现状
• 1.3.2 国内相关领域研究现状
• 1.3.3 网络态势可视化存在的问题和发展方向
• 1.4 论文的主要工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第2章 网络态势可视化技术的理论基础
• 2.1 简单网络管理协议概述
• 2.2 数据挖掘的相关理论
• 2.2.1 数字属性概念分层的自动产生
• 2.2.2 属性相关分析的方法
• 2.2.3 数据格式转换
• 2.2.4 关联规则挖掘
• 2.3 网络拓扑发现
• 2.3.1 网络拓扑发现技术分类
• 2.3.2 网络拓扑发现主要方法
• 2.3.3 网络拓扑图的数学模型
• 2.3.4 网络拓扑图形化显示算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 网络态势可视化模块的设计与实现
• 3.1 基于SNMP 的网络态势可视化模块的体系结构
• 3.2 数据采集模块的设计与实现
• 3.2.1 数据采集模块的设计
• 3.2.2 数据采集模块的实现
• 3.3 规则挖掘模块的设计与实现
• 3.3.1 规则挖掘模块的设计
• 3.3.2 规则挖掘模块的实现
• 3.4 网络拓扑及动态修改模块的设计与实现
• 3.4.1 网络拓扑及动态修改模块的设计
• 3.4.2 网络拓扑及动态修改模块的实现
• 3.5 网络态势拓扑图远程调度模块的设计与实现
• 3.5.1 网络态势拓扑图远程调度模块的设计
• 3.5.2 网络态势拓扑图远程调度模块的实现
• 3.6 本章小结
• 第4章 实验与结果分析
• 4.1 实验环境
• 4.2 实验与结果分析
• 4.2.1 数据采集部分
• 4.2.2 规则挖掘部分
• 4.2.3 网络拓扑及图形动态修改部分
• 4.2.4 网络态势拓扑图远程调度部分
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果
• 致谢