铁通NDC网络入侵检测系统的研究与设计

论文摘要

随着铁通NDC(铁通互联网数据中心)网络的建设不断扩大,入侵攻击,拒绝服务攻击,网络资源滥用等威胁也如影相形。网络病毒的泛滥,令到整个NDC网络负担大大加重,从而无法保证广大宽带用户正常使用网络。因此需要采用多方位、多样式的手段来保证网络安全。在当前的网络安全技术中,IDS(Intrusion Detection System,入侵检测系统)无疑是最热门的技术之一。入侵检测技术能检测出针对某一系统的入侵或入侵企图,并实时作出反应。本文对铁通NDC网络入侵检测系统的实现开展研究。交换机、路由器等网络设备是构成铁通NDC网络的重要设备,许多网络瘫痪都与这些设备有关。特别是路由器,作为互联网络的核心设备,是网络安全的前沿关口。铁通NDC网络入侵检测系统就是专门加强铁通NDC网络核心部分安全性的一种入侵检测系统。本文设计的铁通NDC网络入侵检测系统模块包括以下六个模块：网络数据包捕获模块、数据处理模块、分类器、分析模块、入侵规则库模块、入侵响应模块。数据包捕获和处理模块主要是获取流经铁通NDC网络的网络流量,包括所有协议端口、所有子网主机的所有交互数据,采用Sniffer技术与NetFlow技术相结合的办法,并以Linux为开发平台、以Perl语言为开发工具、并将所采集网络数据预处理成Netflow格式。分析模块将定时分析采集后所生成的Netflow数据文件,自动生成报表。这些报表主要产生铁通NDC网络中各IP地址的流量和各种应用类型的流量报告；基于流量报告的基础,还可以根据需要做出趋势报告,即特征数据的时序分析。同时,为了保证入侵检测的实时性和准确性,本文提出铁通NDC网络入侵检测系统的检测部分采用分层式数据分析,将第一层的模式匹配分析方法和第二层的数据挖掘技术相结合,来保证入侵检测系统的实时性和准确性。本文在设计入侵响应控制系统时,根据对传统响应系统的分析,提出了相应的改进方案,以适应当前安全技术的发展趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 入侵检测系统简介
• 1.1.1 入侵检测系统产生的背景及意义
• 1.1.2 入侵检测系统的分类
• 1.2 入侵检测系统的研究现状及其标准化
• 1.2.1 入侵检测系统的研究现状及研究热点
• 1.2.2 入侵检测系统的标准化
• 1.2.3 通用入侵检测框架CIDF的体系结构
• 1.3 课题研究的主要内容及章节安排
• 第二章 铁通NDC入侵检测系统结构的设计和实现
• 2.1 引言
• 2.2 铁通网络基本情况
• 2.3 铁通NDC网络入侵检测系统结构
• 2.4 铁通NDC网络入侵检测系统的实现研究
• 2.4.1 路由器的安全
• 2.4.2 铁通NDC网络入侵检测的实际设计
• 第三章 铁通NDC网络网络信息采集和处理
• 3.1 传统的网络数据包捕获
• 3.1.1 利用以太网的广播特性进行数据包捕获
• 3.1.2 sniffer的工作原理
• 3.1.3 基于路由器、交换机的网络底层数据包捕获
• 3.2 应用NetFlow技术收集网络信息
• 3.2.1 NetFlow简介
• 3.2.2 NetFlow工作原理及格式
• 3.2.3 启用路由器NetFlow服务
• 3.3 数据接收模块设计与实现
• 3.3.1 实现环境
• 3.3.2 数据接收模块实现
• 第四章 铁通NDC网络网络异常流量的分析
• 4.1 引言
• 4.2 铁通NDC网络异常流量分析
• 4.3 利用Netflow工具处理防范网络异常流量
• 4.4 铁通NDC网络流量分析实例
• 4.5 利用NetFlow数据简单检测攻击
• 4.6 本章小结
• 第五章 分层式入侵检测及响应控制模块设计
• 5.1 常用入侵检测方法
• 5.2 分层式的入侵检测方法
• 5.2.1 第一层分析：模式匹配法
• 5.2.2 第二层分析：数据挖掘技术
• 5.3 响应模块设计
• 5.3.1 传统的响应措施
• 5.3.2 响应措施的改进方案
• 5.4 控制模块设计
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 系统特点
• 6.3 进一步研究工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读工程硕士学位期间发表的论文