高吞吐量协作防火墙的双向去冗余方法

发布时间：2016-07-29 10:10

  本文关键词：一种分布式网络安全管理平台的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

《湖南大学》 2012年

高吞吐量协作防火墙的双向去冗余方法

欧露  

【摘要】：随着网络规模的日益庞大，网络结构越来越复杂，网络安全需求也随之发生变化，特别是企业内部网Intranet，要求防火墙能够全面、主动地防御外部和内部网络攻击。然而现有防火墙，不论是集中式防火墙还是分布式防火墙，，其防御外部或者内部网络攻击的方式均为被动防御。因此一种可主动地全面防御网络攻击的协作防火墙应运而生。 协作防火墙由部署在网络域内或域间的多个防火墙构成，它们以协同方式进行数据包过滤。研究表明，协作防火墙中存在冗余规则，这些冗余规则会降低吞吐量。 本文从协作防火墙吞吐量的角度出发，研究一种新颖的协作防火墙去冗余方法。主要研究内容如下： 1．根据协作防火墙在网络中的部署情况，将协作防火墙分为域内协作防火墙和跨域协作防火墙这两大类，并简要分析这两类协作防火墙的工作原理和结构特点。 2．根据协作防火墙协同过滤数据包的工作机制，提出一种高吞吐量协作防火墙的双向去冗余方法。该方法采用FDD（Firewall Decision Diagram）数据结构来描述防火墙规则，运用同时删除入口和出口防火墙中冗余规则的思想，实现协作防火墙的优化，达到减少协作防火墙规则数量的目的。阐述双向冗余方法可分为四个步骤。为了完成第一、二个步骤提取有效规则和提取伪有效规则，在定义重叠规则概念的基础上，设计有效规则提取算法和伪有效规则提取算法。此外，为了完成第四个步骤——双向去冗余，将该双向去冗余方法中确定冗余规则的问题，简化为数值比较的简单数学运算，设计冗余规则验证算法。对比实验结果表明，本文提出的方法有效地删除了协作防火墙中冗余规则，其平均总冗余率是现有协作防火墙去冗余方法的两倍多。本文提出的方法能减少协作防火墙的总体规则数量。采用此方法来优化协作防火墙，平均每组协作防火墙提高了8.2%的吞吐量。 3．采用本文所提出的双向去冗余方法，运用C#的三层架构，设计并实现防火墙分析工具，给出了总体设计、功能设计和接口设计，实现了ACL分析中心、用户管理和配置管理等功能。

【关键词】：
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP393.08
【目录】：

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