智能安全防护资源管理关键技术研究

作     者：国强 

作者单位：解放军信息工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王晋东

授予年度：2012年

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 

主      题：智能安全防护 资源管理 资源过滤 资源调度 

摘      要：当今社会，信息技术迅猛发展，网络应用不断深入，网络信息安全逐渐成为人们关注的焦点。然而，网络攻击技术和手段不断翻新，各类攻击日益频繁，信息安全问题造成的损失越来越严重，用于安全防护的消耗也越来越大。目前，网络信息系统结构复杂，各种应用部署分布广泛，如何灵活有效地进行网络安全防护成为亟待解决的问题。而现有的安全防护软件存在系统结构固化，抗攻击能力单一，资源管理能力低，缺乏适应性等问题，难以适应网络安全发展需求。研究开发智能安全防护软件是解决这一问题的有效途径。 本文首先介绍了一种智能安全防护软件（Intelligent Security Defense Software，简称ISDS）的系统模型及工作原理，分析了其网络配置。在此基础上重点研究了实现ISDS智能化的核心单元——资源管理系统，设计了适用于ISDS的层次化资源管理框架（Hierarchical Resource Management Framework，简称HRMF），并针对其中的资源过滤方法和资源调度方法进行了深入研究，具体如下： 1.为了提高ISDS的智能性，结合其系统模型的特点，构建了ISDS层次化资源管理框架—HRMF。该框架中层次化结构的设计有效的满足了ISDS对资源管理层次化结构的需求;提出的资源管理域模型有效解决了资源管理集中方式中存在的中心节点性能瓶颈和单点失效等问题，分布方式中存在的资源节点安全隐患和资源发现效率低等问题。该模型能够将资源管理各功能单元进行有机组合，满足了ISDS在对全网进行安全防护过程当中所涉及的不同目标、不同层次、不同粒度的资源管理需求。 2.针对ISDS环境中所存在的众多不稳定资源，设计了一种新的基于多属性决策的资源过滤方法。该方法可有效过滤可靠性风险高、可信度低和实时负载大的资源。实验表明，该方法能够有效选定可用资源集，提高资源调度效率，降低作业失效率，降低资源调度成本。 3.基于资源对象的空间距离提出了一种新的资源调度算法。该算法引入泛函分析中距离空间的概念，将调度过程中的资源性价比向量映射为高维空间中的若干基准点，从而有效的进行资源匹配。实验表明，该算法能在较小的计算量下有效地兼顾性能指标与成本指标，实现资源调度，且不会给系统造成太大负担。 4.基于前期的研究，设计实现了ISDS资源管理系统，验证了资源管理模式及实现方法，分析了管理效益。