网络安全状态监测

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网络安全状态监测范文第1篇

1.1概述

构建积极主动的网络安全态势感知体系，目的是实现更主动、能力更强的网络威胁感知。在安全态势感知的三个层次上，态势理解和态势预测除了因威胁数据种类和数量更多所带来的集成、融合与关联分析压力以及评估内容的增多，在关键方法与技术上没有太大变化，最大的区别来自于态势察觉层次即传感器网络的不同。由于要进行有目标、有针对性的数据获取，需要在理想状态下实现对网络攻击行为的全程感知，因而建立主动探测与被动监测相结合的传感器网络非常关键。

1.2体系结构

积极主动的网络安全态势感知体系由主动探测与被动监测相结合的数据采集、面向网络攻防对抗的安全态势评估、基于网络威胁的安全态势预测三部分构成。

1）数据采集

传感器网络通过主动探测与被动监测相结合的态势要素采集数据，针对以下五种类型的数据：一是来自网络安全防护系统的数据，例如防火墙、IDS、漏洞扫描与流量审计等设备的日志或告警数据；二是来自重要服务器与主机的数据，例如服务器安全日志、进程调用和文件访问等信息，基于网络与基于主机的协同能够大大提升网络威胁感知能力；三是网络骨干节点的数据，例如电信运营商管理的骨干路由器的原始网络数据，网络节点数据采集的越多，追踪、确认网络攻击路径的可能性就越大；四是直接的威胁感知数据，例如Honeynet诱捕的网络攻击数据，对网络攻击源及攻击路径的追踪探测数据；五是协同合作数据，包括权威部门的病毒蠕虫爆发的预警数据，网络安全公司或研究机构提供的攻击行为分析报告等。除了第一、第二种类型数据的采集，后面三种类型的数据采集都可以体现积极主动的安全态势感知。如果通过某种方式拥有骨干网络设备的控制权，借助设备的镜像等功能，就能够获取流经网络设备的特定数据。最近斯诺登披露的美国国家安全局“棱镜”计划中就有利用思科路由器的“后门”，获取境外骨干网络节点数据的内容；而且，该计划通过要求一些公司提供有关数据，来完善其监控信息。

2）安全态势评估

评估分为数据预处理、数据集成、脆弱性评估、威胁评估和安全评估五个步骤。对异源异构的传感器数据，需在数据分类的基础上进行格式归一化处理，然后在相关知识库与技术手段的支撑下，根据威胁、脆弱性或安全事件等的标识，进行数据去重、集成和关联，再依次进行面向脆弱性、威胁和安全性的专项评估。由于当前数据集成与融合的相关技术尚不完善，这里侧重于以威胁识别为牵引，来评估因为威胁变化而引发的安全状态变化，即面向网络攻防对抗的安全态势评估。为此，需解决三个基础问题：

（1）对网络威胁主动探测数据的利用。这些数据虽然可能不完整、不系统，但指向性很强，能够明确作为威胁存在的证据，可用于确认安全事件、新威胁发现和攻击路径还原。

（2）将宏观的骨干网络节点数据与具体的涉及某个信息系统的数据进行关联。从具体的数据中提取关键字段，比如IP地址或攻击特征，然后基于这些字段在宏观网络数据中找出相关的数据，解决宏观与微观数据的关联问题。

（3）从海量网络数据中提取可疑的网络攻击行为数据。以特征匹配技术为支撑，深化攻击模式与数据流特征提取，以0Day漏洞的研究与利用为基础，提升对新威胁的监测能力。

3）安全态势预测相对于脆弱性的出现与安全策略的调整，网络威胁的变化频率要高很多。因此，在全面获取网络威胁相关状态数据的情况下，想定不同的场景和条件，根据网络安全的历史和当前状态信息，基于网络威胁来进行态势预测，就能够较好地反映网络安全在未来一段时间内的发展趋势。态势预测的目标不是产生准确的预警信息，而是要将预测结果用于决策分析与支持，特别是要上升到支持网络攻防对抗的层次上。

2传感器网络

2.1概述

主动探测与被动监测相结合的安全要素提取，分别由主动探测型和被动监测型两种传感器来完成。其中前者主要面向网络威胁，后者则全面关注安全态势要素数据。两者在数据采集上都体现了积极主动的策略，例如，通过反制威胁获得其服务器的控制权，进而采集其数据，或利用Honeynet来诱捕分析网络攻击。这种积极的策略体现了网络攻防对抗，需考虑传感器的安全性。

2.2主动探测型传感器

主动探测型传感器以主动探测网络威胁相关信息的方式来进行数据获取，在有效降低采集数据量的同时，大幅度提升威胁感知的准确性。这是目前安全态势感知系统所欠缺的，可以有如下几种方式：

1）重大威胁源公开信息收集：除了权威部门的威胁预警信息，对一些有名的黑客组织与非法团体，例如近期著名的“匿名者（Anonymous）”，还可收集其历史行动、使用手段和公开言论等信息，来分析评判其可能采取的攻击行动。

2）蜜网（Honeynet）或蜜罐（Honeypot）传感器：在关键信息系统或基础设施中部署蜜网或蜜罐系统，对网络威胁进行诱捕和分析，可实现更深层次的威胁感知。

3）可疑目标主动探测：对曾经发起网络攻击的威胁源，依托网络反制手段，对其开展具有针对性的网络追踪（例如攻击路径所涉及的IP地址、域名等）来获得相关数据。如同有目标的高级攻击，这能够非常有针对性的对潜在的威胁进行感知。

2.3被动监测型传感器

被动监测型传感器以被动采集网络流量或主机资源信息的方式来进行数据获取，这是目前网络安全态势感知系统的主要数据采集方式，常用的技术有如下几种：

1）网络安全防护设备传感器：防火墙、IDS、防病毒和终端安全管理系统等安全防护设备的日志与告警信息是基础的态势要素数据，基于这些数据能够获得一个网络信息系统的基本安全状态。

2）网络设备传感器：利用网络设备如路由器、交换机的流量镜像等功能，获取流经这些设备的网络数据，如果具有网络关键节点或攻击源网络设备的控制权，对网络威胁的感知信息就能够更加完整。

3）服务器主机传感器：在关键服务器与主机上部署主机，实现本机网络流量与主机资源（内存使用、进程、日志、文件访问等）信息的捕获，这对安全事件确认和危害分析非常重要。

4）重点目标传感器：针对APT攻击与0Day漏洞利用等高级威胁，尤其是重点保护对象（如政府、金融、工业与能源等行业的信息系统与外部公共网络的出入口）的安全威胁数据的捕获。

3结束语

网络安全状态监测范文第2篇

通过分析可知，传统煤矿网络安全监测系统中存在着诸多弊端，网络技术的出现，为我国煤矿安全监控监测系统的进一步发展提供了重要的技术支持。就煤矿安全事故来讲，瓦斯煤尘爆炸的发生频率较高。而煤矿网络安全监测监控系统能够有效的防止此种事故发生。煤矿网络安全监测监控系统的组成，主要包括工作站、网络中心、监控终端及井下的各个分站和数据采集器等。数据采集器与传感器都在井下，主要是对气体的参数进行采集与分析，并通过井下的各个分站和通信传输介质、监控终端等设备，将采集到的数据传输到服务器中，从而实现对煤矿安全的网络监控监测与预警功能等。在此系统中，主要组成部分为：

（1）服务器：包括数据服务器、通讯服务器及网络服务器。数据库服务器为整个系统提供数据来源，以及数据的查询、统计等功能，存储的数据主要为设备数据、环境数据及管理数据等一些实时性较强的信息及一些非地图数据。通讯服务器作为整个网络的重要基础之一，主要功能为数据采集、及传输等，此服务器负责接收某个煤矿中传来的各种实时数据，例如CO浓度、CO2浓度及甲烷浓度等等，同时接收之后，要对这些数据进行处理，并提供数据访问接口，为其他服务器的查询提供便利。网络服务器主要是通过授权，使得其他的监管人员能够访问系统，从而了解系统中的监控情况；

（2）监控终端：监控终端在煤矿的地面部分中，与系统主服务器相连，通过得到主服务器中的监控数据及探头的工作状态等，直接监控系统的运行情况，并通过网络将得到的信息传输到服务器中进行甄别，监控终端具有自我诊断、检测数据等功能，如果发现异常数据，就会先通过预定方案进行警告，并督促管理人员进行隐患排查和检查；

（3）分站：分站在井下现场中，多为双单片机结构，具备计算机通信和控制数据采集等功能。分站的任务主要为接收服务器指令、储存系统参数、接收数据采集、传达数据等。分站能够根据检测到的异常数据情况，进行安全控制，并发出报警信号，如果发生意外导致分站死机时，分站依然能够输出复位信号，并自动复位。如果发生服务器中断等情况，分站能够将数据进行保存，并在连接之后继续监控；

（4）数据采集器与传感器：传感器能够采集到CH4的体积分数、CO2的体积分数、CO的体积分数及CH4的温度等多项参数，数据采集器能够将采集到的数据转变成为电信号，将信号传输到分站中，分站会对数据进行二次采集，然后将采集后的数据传输到服务器中。

2煤矿网络安全监测监控系统功能

（1）煤矿网络安全监测监控系统功能设计按照功能划分基本模块，煤矿网络安全监测监控系统功能划分如图2所示。图2煤矿网络安全监测监控系统功能模块划分图结合图2的基本划分情况，此系统中的功能设计模块主要包括：①登录模块，需要管理人员的详细记录，如用户名、密码、权限、口令等，管理员具有登陆、修改密码、注销、发送短信、设置接收人员、管理员更改、接收人员更改等权限。②数据接收模块，主要对系统中的各种实时数据进行接收、保存及前期处理等。此模块基本设置包括对系统提供的数据接口进行设置，例如文件所在位置、名称、密码等。数据接收即根据基本设置来进行监测信息的相关数据接收。前期处理即对接收到的数据进行前期的处理，包括将数据进行分类保存、设置接收时间、存放到数据库等。③数据处理模块：对设备文件中的数据进行更新，实时将更新内容反映到其他模块中，记录数据文件的处理需求与业务等。④短信发送模块，即对发送的信息进行转换和发送，并记录发送信息及反馈情况。⑤数据上传模块，即对报警信息上传到服务器进行处理，并做好记录。⑥报表模块，即对系统中的各方面记录进行报表与打印。

（2）煤矿网络安全监测监控系统主要功能煤矿网络安全监测监控系统中主界面的功能主要为：①程序运行状态；②实时数据显示；③报警数据显示；④反馈信息显示；⑤菜单。此系统的更新频率为5s，例如窗口中显示“11:16:03：正在检索文件”，如果检索到设备文件，那么便会显示“开始处理设备数据”，此时如果查看文件的生成日期为最新的话，那么就会进行处理，如果不是最新日期，那么便会显示“不是新的设备文件”。在窗口菜单中点击“功能”可以实现短信的发送功能，在对话框中可以输入对方手机号码，如果要发给多个手机号码，就要连续进行输入，输入完手机号码和短信内容之后，点击发送则能够实现发送功能。

3煤矿网络安全监测监控系统中应注意的问题

首先，在系统中传感器和分站之间的模拟型号的传递、采集过程中，由于模拟量传输并没有较好的防干扰性能，因此存在一些冒大数、误断电及误报警等情况，可能会对煤矿网络安全监测监控系统的稳定性造成一些不利影响。其次，在整个系统中，计算机器件都必须要在煤矿井下使用。而煤矿井下的环境较为恶劣，照明度较低、粉尘较多、爆炸性气体较多，因此在此种环境下可能会对计算机器件的使用寿命造成一定的影响，如果计算机一旦出现故障，那么在此环境中进行现场维修时一定要注意检修仪器的防爆措施等情况。再次，当使用此系统时，必须要有专业人员在旁，如果需要对全部煤矿进行监控的话，那么监控设备必须要在矿井中各个地区有分布，也就是说，工作人员的工作量、危险程度都会有所增加，同时此系统如果想要对整个煤矿进行监控监测，必须要耗费较多的成本，因此煤矿生产单位一定要结合自身实际情况，有所选择的进行。最后，虽然网络在煤矿安全监测监控系统中的应用能够在很大程度上解决传统监测监控系统中的问题，也能够提高煤矿生产过程中的安全性能，但是，在使用煤矿网络安全监测监控系统的同时，传统的检测方法也不能丢弃，例如利用“火灯”方法来检测瓦斯等，这些方法不仅简便，而且安全性和准确性较高，因此在实际生产过程中，应当将网络系统与传统方法进行结合。

4结语

网络安全状态监测范文第3篇

关键词：计算机网络；网络安全；防范措施；防火墙技术

一、前言

计算机网络安全的具体含义会随着使用者的变化而变化，使用者不同，对网络安全的认识和要求也就不同。例如从普通使用者的角度来说，可能仅仅希望个人隐私或机密信息在网络上传输时受到保护，避免被窃听、篡改和伪造；而网络提供商除了关心这些网络信息安全外，还要考虑如何应付突发的自然灾害、军事打击等对网络硬件的破坏，以及在网络出现异常时如何恢复网络通信，保持网络通信的连续性。

二、网络信息安全的主要威胁

2.1、网络安全威胁

网络安全所面临的威胁来自很多方面，并且随着时问的变化而变化。这些威胁可以宏观地分为自然威胁和人为威胁。

自然威胁可能来自于各种自然灾害、恶劣的场地环境、电磁辐射和电磁干扰、网络设备的自然老化等。这些无目的的事件，有时会直接威胁网络的安全，影响信息的存储媒体。

人为威胁就是说对网络的人为攻击。这些攻击手段都是通过寻找系统的弱点［1］,以便达到破坏、欺骗、窃取数据等目的，造成经济上和政治上不可估量的损失。网络安全的人为威胁主要分为以下几种：网络缺陷，黑客攻击各种病毒，管理的欠缺及资源滥用，网络内部用户的误操作和恶意行为，网络资源滥用，信息泄漏。

2.2、影响计算机网络安全的因素

①网络资源的共享性。资源共享是计算机网络应用的主要目的，但这为系统安全的攻击者利用共享的资源进行破坏提供了机会。随着互联网需求的日益增长，外部服务请求不可能做到完全隔离，攻击者利用服务请求的机会很容易获取网络数据包。

②网络的开放性。网上的任何一个用户很方便访问互联网上的信息资源，从而很容易获取到一个企业、单位以及个人的敏感性信息。

③网络操作系统的漏洞。网络操作系统是网络协议和网络服务得以实现的最终载体之一，它不仅负责网络硬件设备的接口封装，同时还提供网络通信所需要的各种协议和服务的程序实现。由于网络协议实现的复杂性，决定了操作系统必然存在各种实现过程所带来的缺陷和漏洞。

④网络系统设计的缺陷。网络设计是指拓扑结构的设计和各种网络设备的选择等。网络设备、网络协议、网络操作系统等都会直接带来安全隐患。合理的网络设计在节约资源的情况下，还可以提供较好的安全性。不合理的网络设计则会成为网络的安全威胁。

⑤恶意攻击。就是人们常见的黑客攻击及网络病毒，这是最难防范的网络安全威胁。随着电脑教育的大众化，这类攻击也是越来越多，影响越来越大。

三、防火墙技术

3.1 防火墙的定义

防火墙是指设置在不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据网络的安全政策控制(允许拒绝监测)出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务,实现网络和信息安全的基础设施。

3.2 防火墙的功能

1、防火墙的种类

防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同,总体来讲可分为二大类:分组过滤,应用。

分组过滤(Packetfiltering);作用在网络层和传输层,它根据分组包头源地址,目的地址和端口号,协议类型等标志确定是否允许数据包通过。只有满足过滤逻辑的数据包才被转发到相应的目的地出口端,其余数据包则被从数据流中丢弃。

应用(ApplicationProxy):也叫应用网关(ApplicationGateway),它作用在应用层,其特点是完全 “阻隔” 了网络通信流通过对每种应用服务编制专门的程序,实现监视和控制应用层通信流的作用,实际中的应用网关通常由专用工作站实现。

2、防火墙的技术原理

目前，防火墙系统的工作原理因实现技术不同，大致可分为三种：

（1）包过滤技术

包过滤技术是一种基于网络层的防火墙技术。根据设 置好的过滤规则，通过检查IP数据包来确定是否该数据包通过。而那些不符合规定的IP地址会被防火墙过滤掉，由此保证网络系统的安全。该技术通常可以过滤基于某些或所有下列信息组的IP包：源IP地址;目的IP地址;TCP/UDP源端口;TCP/UDP目的端口。包过滤技术实际上是一种基于路由器的技术，其最大优点就是价格便宜，实现逻辑简单便于安装和使用。

缺点：1）过滤规则难以配置和测试。2）包过滤只访问网络层和传输层的信息，访问信息有限，对网络更高协议层的信息无理解能力。3）对一些协议，如UDP和RPC难以有效的过滤。

（2）技术

技术是与包过滤技术完全不同的另一种防火墙技术。其主要思想就是在两个网络之间设置一个“中间检查站”，两边的网络应用可以通过这个检查站相互通信，但是它们之间不能越过它直接通信。这个“中间检查站”就是服务器，它运行在两个网络之间，对网络之间的每一个请求进行检查。当服务器接收到用户请求后，会检查用户请求合法性。若合法，则把请求转发到真实的服务器上，并将答复再转发给用户。服务器是针对某种应用服务而写的，工作在应用层。

（3）状态监视技术

这是第三代防火墙技术，集成了前两者的优点。能对网络通信的各层实行检测。同包过滤技术一样，它能够检测通过IP地址、端口号以及TCP标记，过滤进出的数据包。它允许受信任的客户机和不受信任的主机建立直接连接，不依靠与应用层有关的，而是依靠某种算法来识别进出的应用层数据，这些算法通过己知合法数据包的模式来比较进出数据包，这样从理论上就能比应用级在过滤数据包上更有效。

状态监视器的监视模块支持多种协议和应用程序，可方便地实现应用和服务的扩充。此外，它还可监测RPC和UDP端口信息，而包过滤和都不支持此类端口。这样，通过对各层进行监测，状态监视器实现网络安全的目的。目前，多使用状态监测防火墙，它对用户透明，在OSI最高层上加密数据，而无需修改客户端程序，也无需对每个需在防火墙上运行的服务额外增加一个。

要想建立一个真正行之有效的安全的计算机网络，仅使用防火墙还是不够，在实际的应用中，防火墙常与其它安全措施，比如加密技术、防病毒技术等综合应用，才起到防御的最大化的效果。

四、结束语

防火墙不能完全解决网络安全的全部问题，如不能防范内部攻击等，因此还需要考虑其他技术的和非技术的因素，如身份鉴别，信息加密术，提高网络管理人员的安全意识等，总之，防火墙是网络安全的第一道重要的安全屏障，如何提高防火墙的防护能力并保证系统的高速高效运行，不断提高网络安全水平，这将是一个随着网络技术的发展而不断研究的课题。（作者单位：湖北工业大学）

参考文献

网络安全状态监测范文第4篇

针对上述计算机网络安全所存在的问题，需要建立一系列的安全防范技术保证计算机网络系统正常运行，安全防范技术包括了防火墙技术、访问控制技术、杀毒软件技术、漏洞扫描和修复技术、加密技术、备份和镜像技术等。防火墙技术。该技术的原理是进行网络屏障达到维护网络安全的目的。作为安全防范技术的基础，防火墙具有拒绝外部用户访问的功能，并且可以有效地管理内部用户访问权限。防火墙技术具有一定的抗攻击性，分为网关技术、状态监测技术、过滤技术三种方式，网关技术就是对网络数据进行扫描，对用户访问的网站进行保护。状态监测技术指的是监测用户访问时的网络连接状态。过滤技术就是对网络数据的地址（原地址、目标地址）进行过滤，确定数据是否可以通过端口。防火墙技术可以在互联网与局域网（企业局域网、校园局域网等）的交接地广泛应用，防火墙技术可以防止计算机网络系统内部信息外泄，同时具有清除网络病毒，实现网络安全保护。访问控制技术。计算机网络可以通过有效的身份认证和访问控制技术来防止黑客的恶意攻击。访问控制技术是计算机网络安全防范的重要内容，访问控制技术主要针对非法访问网络的问题，对用户身份进行判定进而确定访问者的身份。在身份认证方式首先需要管理员设置由数字和字母组成的口令，管理员可以定期修改口令以确保用户正常登录，防止黑客的非法入侵。然而黑客可以通过编写木马程序破译口令，仅采用口令登录方式不能有效地维护网络安全，用户可以设置系统文件权限，在局域网内设置网关等方式避免计算机网络系统的破坏。

与此同时，用户在进行文件传输、远程登录时，访问控制技术可以保证计算机网络安全。杀毒软件技术，杀毒软件可以从根本上抵御计算机网络病毒攻击，避免用户计算机被病毒感染。用户使用杀毒软件，通过全面扫描计算机可以检测出计算机的木马程序和病毒，进而查杀计算机病毒文件，达到提升计算机工作效率和延长计算机使用寿命的目的。杀毒软件技术工作时主要借助多引擎保护，全面扫描、系统监控等方法，判断计算机系统中是否存在病毒，从而抵御计算机病毒入侵。漏洞扫描及修复技术，计算机本身具有很多漏洞，随着网络系统的升级，导致系统的漏洞越来越多。从而导致计算机网络系统遭到木马攻击，引发网络系统崩溃。因此，用户要定期采用安全软件进行漏洞扫描，当发现计算机中存在漏洞时，及时安装必要系统补丁，修复计算机系统漏洞。加密技术，用户需要利用网络完成数据共享，信息交换、文件传输等工作，在此过程中，由于网络系统相对复杂，用户的数据信息存在经过未知网络，从而可能发生用户信息外泄的危险。因此用户在进行信息传递时，可以采用信息加密技术确保安全传输，防止信息泄露。加密技术分为节点加密、链路加密以及端到端加密。节点加密就是在节点端口进行加密，有效地保护节点发送信息和接收信息的安全。链路加密指的是数据以密文形式在链路中进行传输，采用这一方式可以确保链路免遭黑客攻击。端口到端口的加密是在数据信息传输的整个过程中都采用加密形式，为网络数据安全传输提供保障。备份和镜像技术，为了保证计算机网络安全，除了上述网络安全防范技术之外，还应该做好计算机网络系统数据的备份，其目的是为了当计算机系统受到攻击时，通过网络系统备份的数据进行修复，避免网络重要信息的丢失。除此之外，系统可以采用镜像技术，在计算机操作系统崩溃时，通过镜像系统可以还原计算机操作系统，保证计算机网络正常工作。

2结语

网络安全状态监测范文第5篇

【关键词】职业院校；软件定义网络技术；信息化系统；网络安全管理

职业院校信息化系统建设中，网络信息安全管理是非常重要的一项工作，一旦网络信息安全管理出现问题，职业院校将面临巨大的损失[1]。因此，在职业院校信息化系统建设规模、广度不断提升的大背景下，职业院校信息化网络安全管理工作的重要性将不断得到提升，对网络安全管理工作的要求也随之提高[2]。同时，因为信息化技术的高速发展，网络安全管理工作复杂度进一步提升，也加剧了网络安全管理工作难度，一些传统的网络安全管理手段已经不再适用。软件定义网络技术（SoftwareDefinedNetwork,SDN）是一种可以有效保障网络安全的新型技术，目前在网络安全管理领域应用较为广泛，适宜应用于职业院校信息化网络安全管理之中。据此，本文在研究当前职业院校网络信息管理系统建设现状的基础上，结合大数据、云服务以及5G网络技术的特征，详细探讨了软件定义网络技术为依托的新型安全管理系统在职业院校信息化网络安全管理中的应用。

1软件定义网络安全技术及其应用

1.1SDN概念

SDN，是一种以软件定义的方式对网络中节点间通信转发进行管理的技术统称，其是指为一种可用于控制与转发分离并直接进行编程的网络架构。在传统网络设备架构体系中，通常可分为3层，即应用、控制与转发[3]。通常控制功能被集成于服务器之上，其上层为应用层，而下层为转发层，在网络系统架构中需要抽象为逻辑实体。而基于传统网络设备架构体系基础上，斯坦福大学的CleanSlate项目对原本架构进行了改进，从而形成了一种可以免于互联网技术架构影响的新型网络架构。

1.2SDN应用优势

传统模式的网络管理设备采购成本较高，应用范围难以兼顾各类网络服务需求。而且需要按照不同业务应用需求，配置不同类型网络协议的设备，耗费大量人力和物力，且运营、维护成本也较为昂贵。而SDN作为一种新型网络构架模式，最突出的运行特点是能够将数据平面层与控制平面层进行分离，改变了传统网络构架模式的局限性。SDN技术利用开放的OpenFlow协议，采用标准化交换机，突破了传统模式下的分布式管理机制的限制，对网络设备的管理控制权进行了系统性优化，分离传统网络设备中的控制层与数据层，使控制层和基础设施层之间能够实现网络流交互，运行不受限于业务类型，便于实施集中管理。这种模式不仅大大提高设备管理灵活性，操作高效便捷，而且能够达到有效节省运行成本的目的。具体来说，SDN技术支持下的管理系统将构架体系分为控制层、基础设施层以及应用层3类系统分支。其中，控制层是SDN架构中的核心组成部分，充当人脑的作用，支配其他两个体系，主控运行。控制层主要设备是控制器，控制所有资源，主要工作为制定访问和控制策略、网络拓扑维护以及设备状态监控等，常见的控制器有OpenDaylight、ONOS等。以SDN交换机为核心设备的基础设施层则只执行决策，负责数据转发处理。应用层则包括各类业务应用系统，针对各类用户需求提出请求。

1.3SDN应用现状

软件定义网络作为新型网络架构目前在网络安全管理中应用非常广泛，目前因应用其进行防御的软件有很多，较为常见的包括防火墙、杀毒软件与包过滤[4]。防火墙在应用软件定义网络技术主要是设置拦截数据的启发式规则，帮助防火墙识别木马病毒等不满足规则要求的数据，并对这些数据进行拦截。杀毒软件是目前较为典型的将软件定义网络技术应用于安全管理的工具，常见的杀毒软件有360安全卫士、腾讯管家等，在杀毒软件中应用软件定义网络技术主要是对数据流中的病毒基金特征进行高效识别，并及时清除潜在的网络安全隐患。包过滤同时结合了作为新一代网络安全防护技术，是当前倍受认可的网络架构模式，具备较高的可编程软件防御技术与硬件防御技术，采取枚举与迭代的规则，对数据包进行深度的穿透式检测，对数据包中的所有协议字段内容进行检测，可有效满足大流量网络应用需求。SDN系统目前正在呈现出向应用导向型转变的发展趋势，以用户需求为驱动力，逐步实现网络虚拟环境的开放性和自动化服务目标。

2职业院校信息化系统建设现状及面临的安全问题

2.1职业院校信息化系统建设现状

第三次IT革命的到来，社会信息化发展再次出现了较大变化，云计算也从此成了一种主流的信息化服务模式。云模型主要分为3种服务模式以及4种部署模型，可以帮助物理服务器大大提高其处理业务效率的能力，其性能远超于单一用户对硬件性能的要求[5]。在云服务模式的快速发展下，基于云服务的系统架构逐渐得到普及。“十四五”规划开启以后，信息化建设已成为各个领域发展的关键词，职业院校也不例外。职业院校信息化规模与日俱增，信息数据成比例提升，更需要云计算技术快速处理信息，通过虚拟化手段将物理服务器虚拟为多台虚拟机，从而帮助云计算提供运行载体，以达到快速处理信息数据的目的[6]。但随之而来的便是网络安全管理问题，大量数据一旦出现问题，便直接造成严重的损失。高职院校信息技术的规模不断扩大，使得商业信息系统也越来越集中。同时，云计算技术的普及使得大量网络计算资源集中到一起，逐渐处于高度整合的状态。此基础上，高职网络信息管理系统结合了物理设备和虚拟网络于一体的网络环境，安全管理复杂性不断增加。传统的网络安全管理方法很难快速、高效地解决安全隐患，同时也难以有效部署网络安全设备位置。这就进一步要求高职院校提高对信息系统的安全管理意识，严格执行网络数据安全审计工作，构建以学生、教师等用户为导向的新型安全网络环境。

2.2职业院校信息化系统面临的安全问题

新型网络环境主要利用虚拟化技术构建网络架构系统，应用在高职院校信息系统当中，可对学校网络的私有云形态和仅适用于服务器虚拟化技术的网络环境进行有效优化。但在这样的网络环境中，业务系统通常不只是存在于虚拟化环境当中。信息系统技术的限制导致系统无法实现向虚拟化平台的快速迁移，从而导致实际应用环境中出现两种网络形态，一个是混合的虚拟化网络，另外一个则是传统物理网络环境。这种复杂的信息系统使得日常安全管理工作的难度有所增加，出现一些性能方面的问题。在职业院校信息化网络安全管理中，系统面临的安全问题主要分别为业务信息监测、网络边界界定、安全设备接入以及设备监测负载4个方面。2.2.1业务信息监测方面首先，关于业务信息监测方面。职业院校在实施网络安全管理工作时，需要明确业务系统间的通信关系，同时以此为基础进行实时的信息监测。然而因为职业院校信息化系统在发展中呈现出明显的高度集中化特征，业务主机完全集中于私有云的环境之中，导致职业院校在实施网络安全管理工作时很难对相应的信息流进行监测，无法根据信息流找到与之对应的主机，而且缺乏合适的监测点，从而造成监测数据难以整合与分析的问题。2.2.2网络边界界定方面在网络边界界定方面，由于云计算的集成，职业院校信息化系统不再应用物理服务器，而是多个虚拟机。而虚拟机的漂移特性导致在网络边界上无法以传统物理网络边界准确、及时地进行界定。尽管虚拟机的业务系统仍然从逻辑构成上与传统物理服务器相似，然而在物理拓扑位置上却存在差异，甚至物理拓扑位置并非固定的，有可能会因为资源调配而出现改变，而传统网络安全管理主要是对网络边界进行防护，很显然传统网络安全管理手段对虚拟机为服务器的新型信息化系统是无效的。2.2.3安全设备接入方面针对安全设备接入方面，以虚拟机作为服务器的新型信息化系统因为不存在网络边界，因此需要通过在虚拟机上进行抓包的方式以确保安全监控的全面覆盖。2.2.4设备监测负载方面我国职业院校在转向新型网络架构系统模式后，受到网络设备更新不及时、新系统网络边界模糊等因素的影响，不可避免地出现安全设备监测负载量超值、噪音数据超量的问题。传统的网络运行模式对于网络流量的监控需要依赖于交换机，利用交换机捕获数据包，然后再通过安全设备对其进行检测和安全性分析。而在虚拟化的网络环境中，网络边界模糊，容易出现安全监控盲区。因此，为了保证安全监控活动涉及各个网络流，通常要捕获所有物理交换机或虚拟交换机上的数据包。这种情况下，被监控业务的通信流量被抓包的同时，大量干扰数据也会被系统捕获，造成监测功能载荷量超过系统标准值，安全检测和防御安全设备容易因接收量过大而存在过多噪音数据，进而影响计算机系统的响应速度和信息处理性能。同时，过量的噪声数据也会降低系统安全检测的准确性，产生不准确的误报警示，增加人工工作量，降低信息安全系统的运行效率。

3软件定义网络技术在职业院校信息化网络安全管理中的应用

为应对职业院校信息化系统建设中存在的各类问题，本次研究中提出了一种基于软件定义（SDN）网络技术安全管理系统。本文主要从系统架构、业务安全管理流程、安全设备接入和网络流检测几个方面对应用于职业院校的网络安全管理系统进行全面阐述。3.1系统架构本文提出的SDN新型职业院校信息化网络安全管理系统，在系统架构上采用集中式的闭环管理架构，在全景式拓扑与业务关联技术基础上对职业院校信息安全网络环境进行了系统性审查、信息流管理与安全管理。为了更好地实现全景式系统拓扑，并尽可能地提高细粒度的网络安全能力，需要借助SDN架构对职业院校网络安全环境进行重新定义，实际操作中需要保证职业院校内所有的网络软件和硬件交换机都能够开启对OpenFlow协议的支持。校内的安全管理系统通过对软件定义网络的调试与控制能够获取网络控制器的所有网络拓扑信息内容，并且根据职业院校网络安全管理的实际需求能够实现业务系统操作之间的信息流交换与多频次转发。同时，在云技术支持下，职业院校传统网络安全管理系统具有了虚拟化处理能力，此时需要保证传统的物流交换机与虚拟交换机时刻开启并支持OpenFlow协议。职业院校传统的物理网络结构仍需要以物理局域网进行安全检测以达到边界安全防护的目的，而虚拟局域网的应用方式可以在虚拟环境中借助虚拟机的方式拓展传统物理局域网的规模，不断提高职业院校的系统架构安全性与稳定性。3.2业务安全管理流程为了满足职业院校对业务处理系统的安全管理需要，本文提出了结合业务流可信表的方式加强业务模型与系统网络流之间的安全管控效率，在职业院校信息化网络安全管理系统中通过管配接口，可以保证系统安全管理员完成逻辑边界的构建工作，不断形成职业院校安全管理边界模型。系统内业务流以可信表的方式进行管理控制则在系统层面提供了以软件方式进行业务流程信息访问的便捷途径，其中包含业务系统内部主机之间的访问可信，系统中不同业务之间的相互访问可信等具有明显差异化的访问规则。系统中与业务安全管理流程相关的互访关系的构建是在SDN控制流表生成规则基础上构建的，当系统确认职业院校业务互访关系为可信状态时，则不会对业务流进行检测。3.3安全设备接入在基于SDN技术的职业院校网络安全管理系统中，在完成所有业务流安全管理流程工作后，需要由安全防护与专业检测工作对安全设备进行再次检测，之后系统中的安全设备需要直接接入到职业院校的网络环境中，安全设备自接入时起便由职业院校的安全管理系统进行统一调配管理。安全管理系统正常启动后，会率先通过管控与SDN技术管控获取全部的网络拓扑信息，并将拓扑信息内容进行可视化展示，帮助用户在可视化数据信息基础上完成业务系统逻辑边界的建模处理，并确定虚拟机应具体属于哪个业务系统内。在此基础上已经完成业务系统逻辑边界构建的能够自由地在业务流可信表中进行可信互访，在满足制定互信互访关系后业务系统环境下的主机便可进行可信互访，完成业务内容的交换与浏览。3.4网络流监测监测是信息网络安全管理系统内部不可或缺的重要部分，SDN技术可实现业务逻辑与网络流量控制的关联。基于SDN的网络安全管理系统能够利用业务流信任表，将业务和网络流进行连接，完成关联工作后，系统即可通过交换机的网络流，对每个网络流量进行系统性的监控和审核，具有全面、及时的优点。其中，针对符合业务流可信表定义监测条件的网络流，系统可以直接实现转发处理，以此降低系统与设备的安全负载压力。针对不符合监测要求的外部主机访问请求，系统对利用SDN功能自动转发到相关的安全设备上进行深层次分析与检测。其中需要考虑到系统的数据库服务器和web服务器的是否存在可信关系，如果认为二者之间的连接关系是可信的，则可以直接将其中的网络流进行转发处理。除此，SDN系统还可实时对业务流关系展开跟踪，分析数据安全性，提供了安全跟踪和预警功能，针对不受信任访问或病毒入侵的情况，系统可及时提供报警提示，进一步加强了整个系统的安全管理筛查和防入侵性能。

4结语

综上所述，尽管5G通信已经开始普及和应用，但IP网络在未来几年仍将占领市场，基于此趋势，SDN技术的研究仍具有重要意义。本次研究中，笔者首先对软件定义网络技术的的概念进行了定义，并以其应用优势为前提，对应用现状进行了阐述，同时指出了网络环境信息化发展的大背景下职业院校信息体系建设所面临的主要安全问题，根据职业院校业务网络环境建设情况与业务发展情况展开了较为全面、系统的分析。在此基础之上，本文提出了一种运用软件定义网络技术的安全管理系统机构，其中运用业务可问关系构建了业务系统之间的安全管理新模式，尝试为职业院校的网络安全管理工作提供了一种新的发展思路，为日后我国职业院校网络信息安全体系的可持续发展提供有价值的参考。

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