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虚拟防火墙研究设计实现IPv6-to-IPv4

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虚拟防火墙研究设计实现IPv6-to-IPv4

作者：常元兰州交通大学

学位级别：硕士

网络信息时代发展速度越来越快,不断开发出来的服务器系统对IP地址池的占用也越来越多,终于在2019年11月26日全球43亿个IPv4地址全部耗尽,这也标志着信息化时代对于IP地址的使用必须得从IPv4地址转换到IPv6地址,但是从IPv4地址向IPv6地... 详细信息

网络信息时代发展速度越来越快,不断开发出来的服务器系统对IP地址池的占用也越来越多,终于在2019年11月26日全球43亿个IPv4地址全部耗尽,这也标志着信息化时代对于IP地址的使用必须得从IPv4地址转换到IPv6地址,但是从IPv4地址向IPv6地址的过渡是非常漫长的一个时期。目前网络上大部分服务器系统仍然是用IPv4地址进行数据传输与交互,所以在所有服务系统还没有成功过渡到IPv6地址服务器的这个阶段,新的IPv6客户端想要安全地访问网络上IPv4地址的业务服务器研究是一个非常热门的话题,研究者们也称之为IPv6-to-IPv4。目前的IPv6客户端访问IPv4业务服务器的方法是借助于NAT64路由设备和DNS服务器进行IPv6和IPv4地址转换,但是这样操作会非常的危险,因为在整个过程中,地址信息一直被暴露着,很容易遭受各种网络攻击如DDo S攻击、SQL注入等,在一定程度上会导致服务器和客户端瘫痪或是两端的数据被窃取,所以在实现IPv6-to-IPv4时必须要考虑到网络安全的问题。防火墙是网络安全中最首要的选择,因为防火墙本身具有强大的保护系统,可以抵御各种网络非法攻击,并且防火墙自身的性能也支持各种功能开发。所以本文以防火墙系统为基础,提出目前发展火热的虚拟防火墙技术实现IPv6-to-IPv4的结构系统,即通过虚拟防火墙实现IPv6地址和IPv4地址的转换技术,这样不仅可以非常大限度地保护信息传输的安全,还可以成功地实现IPv6-to-IPv4技术。本论文主要工作如下:(1)分析目前在国内外领域研究IPv6访问IPv4的技术和防火墙虚拟化技术,提出了通过虚拟防火墙实现IPv6客户端访问IPv4业务服务器方案。同时介绍了需要实现IPv6-to-IPv4的关键技术和虚拟化防火墙中的关键技术与系统结构。(2)对虚拟防火墙系统进行需求分析和结构设计,主要是将目前的虚拟防火墙技术和IPv6-to-IPv4技术结合。通过对虚拟防火墙的整个工作流程分析后提出了将虚拟化防火墙实现IPv6-to-IPv4分为三个流程:会话前接收流程,会话中处理流程和会话后转发流程,然后依次对此三个流程进行分析与设计。(3)在实际网络中实现虚拟防火墙场景下IPv6-to-IPv4系统,主要包括虚拟防火墙环境的部署,DNS64服务器搭建与NAT64路由配置。其中虚拟防火墙部署包括IPv6客户端与IPv4业务服务器的建立,DNS64技术与NAT64技术也需要在虚拟防火墙环境中实现。(4)系统测试与数据分析,在实际网络环境中成功实现设计系统后开始进行测试,主要分为功能性测试和性能测试,功能性测试主要通过各个测试用例来测试。性能测试主要通过从IPv6客户端发送IPv6报文至IPv4业务服务器,查看虚拟防火墙对IPv6报文的成功解析率与成功转发率来测试。本文提出的虚拟化防火墙实现IPv6-to-IPv4系统经过不断地测试已经可以在小规模的实际应用中进行,并取得了不错的效果,不仅满足了企业的安全性传输,还成功实现了从IPv6客户端访问IPv4业务服务器。

关键词：虚拟防火墙网络安全 NAT64技术 DNS64技术

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大规模云资源池中虚拟防火墙部署问题研究

电信科学 2014年第S1期30卷 164-167页

作者：李洪伍思源渠凯王发光宋阿芳李青黄斯伟王荣中国电信集团公司网络运行维护事业部北京100010 中国电信股份有限公司上海研究院上海200122 中国电信股份有限公司湖南分公司长沙410011 中国电信股份有限公司江西分公司南昌330029

业务平台通过云资源池部署是当前运营商建设的主要模式。研究了通过虚拟防火墙把传统业务平台的网络安全策略和安全域平移到云资源池进行部署时碰到的问题,并针对碰到的问题提出了建议部署方案。

关键词：虚拟防火墙安全域云计算

某电信运营商云资源管理平台虚拟防火墙的研究与实现

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某电信运营商云资源管理平台虚拟防火墙的研究与实现

作者：郑宇卿北京邮电大学

学位级别：硕士

随着虚拟化和云计算的广泛应用,传统的防火墙已经无法满足企业用户对于安全的需要,虚拟防火墙开始被广泛使用。近几年来,某电信运营商云资源管理平台用户逐步增多,网络出口的流量比往年显著增加,为了保证用户的信息安全,云资源管理平台... 详细信息

随着虚拟化和云计算的广泛应用,传统的防火墙已经无法满足企业用户对于安全的需要,虚拟防火墙开始被广泛使用。近几年来,某电信运营商云资源管理平台用户逐步增多,网络出口的流量比往年显著增加,为了保证用户的信息安全,云资源管理平台需要为使用方提供虚拟防火墙功能,从而让用户得到满意的安全保障。本课题基于此虚拟防火墙子系统的业务场景,分析子系统的需求,对子系统进行设计和实现,完成了虚拟防火墙子系统的架构设计、功能模块设计、数据库模型设计、界面设计与最终编码实现。在子系统的开发过程中,使用Mybatis作为持久层框架,将Zookeeper和Dubbo与Spring集成,并选用RESTful编程风格,使得子系统能被高效开发,并且具有维护成本低,高性能高稳定性等特点。同时在设计和实现子系统的过程中掌握了开发所需的关键性技术,了解了软件开发的通用流程。在子系统的实际使用过程中,确定性价比较高的虚拟防火墙部署方案是一项很有挑战性的工作。课题中分析选取了一个研究虚拟防火墙效率的排队论模型,该模型可以对虚拟防火墙的部署进行模拟,从而能较准确的得出性价比较高的虚拟防火墙部署方案。虚拟防火墙子系统为云资源管理平台的所有用户提供了极高的安全性保障,这不仅使得整个云资源管理平台能更好的为用户提供安全可靠的服务,并且极大地提升了整体平台在市场上的竞争力。

关键词：虚拟防火墙云资源管理排队论应用实现

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虚拟防火墙CPU保护机制的原理与改进

软件 2010年第10期31卷 37-39页

作者：李琪徐国爱北京邮电大学网络与信息攻防技术教育部重点实验室北京100876

虚拟防火墙的出现,改进了传统物理防火墙管理难度较大,网络结构复杂,投资较高的缺点,但是同时也存在CPU利用率低,数据处理速度慢的不足。对此,本文阐述并分析了虚拟防火墙的CPU保护机制原理,提出了一种改进的CPU保护机制,有效地提高了CP... 详细信息

虚拟防火墙的出现,改进了传统物理防火墙管理难度较大,网络结构复杂,投资较高的缺点,但是同时也存在CPU利用率低,数据处理速度慢的不足。对此,本文阐述并分析了虚拟防火墙的CPU保护机制原理,提出了一种改进的CPU保护机制,有效地提高了CPU的利用率和实时的数据处理速度。

关键词：网络安全虚拟防火墙 CPU保护机制机制改进

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虚拟防火墙的前世今生

保密科学技术 2017年第10期 23-25页

作者：邹景嫽北京神州绿盟信息安全科技股份有限公司

1虚拟防火墙的缘起从古至今,火攻战术层出不穷,从孙子兵法的火攻计到三国时期的火烧赤壁,甚至现代战争二战期间的李梅火攻(美军针对日本东京的战略轰炸),火的攻击艺术被展现得淋漓尽致。而对于这类攻击的防护,最常见的莫过于筑建深沟高... 详细信息

1虚拟防火墙的缘起从古至今,火攻战术层出不穷,从孙子兵法的火攻计到三国时期的火烧赤壁,甚至现代战争二战期间的李梅火攻(美军针对日本东京的战略轰炸),火的攻击艺术被展现得淋漓尽致。而对于这类攻击的防护,最常见的莫过于筑建深沟高垒,通过纵深防御体系进行阻击。

关键词：虚拟防火墙网络安全部署方式安全策略虚拟化平台虚拟交换机

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虚拟防火墙在供电公司广域网络架构的应用

科技资讯 2012年第1期10卷 27-29页

作者：胡楠安徽滁州电公司安徽滁州239000

虚拟防火墙就是可以将一台防火墙在逻辑上划分成多台虚拟的防火墙,每个虚拟防火墙系统都可以被看成是一台完全独立的防火墙设备,可拥有独立的系统资源、管理员、安全策略、用户认证数据库等。防火墙通过在同一台物理防火墙设备上划分多... 详细信息

虚拟防火墙就是可以将一台防火墙在逻辑上划分成多台虚拟的防火墙,每个虚拟防火墙系统都可以被看成是一台完全独立的防火墙设备,可拥有独立的系统资源、管理员、安全策略、用户认证数据库等。防火墙通过在同一台物理防火墙设备上划分多个逻辑的防火墙实例来实现对业务或部门独立安全策略的部署,虚拟防火墙极大的减少了用户投入的资本。本文将着重从网络安全角度出发,并从滁州供电公司现有网络架构着手,分析比较虚拟防火墙的技术优势。

关键词：虚拟防火墙 failover 网络架构 MPLS 安全策略

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云资源池集成虚拟防火墙方案及关键技术

电信科学 2019年第5期35卷 140-148页

作者：黄志兰樊勇兵樊宁陈楠吴林泽林宝洪中国电信股份有限公司广州研究院广东广州510630

防火墙服务(FWaaS)是云资源池网络服务的关键组件之一,要求具备自动开通、按需灵活调整的能力,适合采用软件形态的虚拟防火墙(virtualfirewall,v FW)承载。对于云资源池而言,虚拟防火墙具有特殊性,本身既是网络服务需要被业务系统编排,... 详细信息

防火墙服务(FWaaS)是云资源池网络服务的关键组件之一,要求具备自动开通、按需灵活调整的能力,适合采用软件形态的虚拟防火墙(virtualfirewall,v FW)承载。对于云资源池而言,虚拟防火墙具有特殊性,本身既是网络服务需要被业务系统编排,又是网元组件需要被网络系统配置。云资源池环境下,虚拟防火墙面临与云平台、SDN等其他组件集成的问题。研究了现有云资源池集成虚拟防火墙的主要方案,分析了云资源池集成虚拟防火墙的主要问题,提出了基于可扩展的模型框架实现云资源池集成虚拟防火墙的方法。

关键词：云计算异构 SDN NFV 虚拟防火墙