Разработка и исследование системы интеллектуально-адаптивного управления трафиком вычислительной сети

• Автор: Басыня, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМАТИКА УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ
1.1. Управление трафиком вычислительной сети с коммутацией пакетов (Ethernet) на основе стека протоколов TCP/IP
1.2. Управление трафиком по защищенным каналам
1.3. Управление трафиком в оверлейных сетях
1.4. Задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ НА МЕЖСЕТЕВЫХ УЗЛАХ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
2.1. Объект исследования
2.2. Поиск оптимальных решений в задаче управления трафиком ЛВС
2.3. Метод управления трафиком на межсетевых узлах ЛВС
2.3.1. Модернизированный генетический алгоритм
2.3.2. Функции блока нечеткой логики
2.3.3. Пример работы модифицированного ГА
2.3.4. Механизм удаленного сетевого доступа
2.3.5. Функционирование ИС на основе предложенного метода
2.3.6. Реакция СИАУ на распределенную сетевую атаку
2.4. Выводы
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ПОТОКАМИ КОРПОРАТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
3.1. Понятие инсайдерских атак на корпоративную сеть
3.2. Алгоритм управления информационными потоками корпоративных вычислительных сетей
3.2.1. Структура алгоритма
3.2.2. Блок-схема алгоритма
3.3. Пример работы СИАУ
3.4. Выводы
4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНО-АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
4.1. Требования к системе и узлам ЛВС
4.2. Моделирование предметной области
4.3. Разработка базы данных
4.4. Выбор средств моделирования серверов
4.5. Выбор аппаратно-программной платформы и сборка сервера
4.6. Разработка и развертывание системы
4.7. Выводы
5. АНАЛИЗ РАБОТЫ СИАУ
5.1. Описание функционирования системы
5.2. Тестирование системы
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт внедрения результатов научной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт внедрения результатов научной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт внедрения результатов научной работы в
учебный процесс
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Свидетельство о государственной регистрации
программы для ЭВМ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Листинг части программно - вычислительного комплекса "Self-organizing control system of computer network traffic"..

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Информационно-коммуникационные технологии оказывают существенное влияние на уровень экономической конкурентоспособности и национальной безопасности государства. Сетевые инфраструктуры государственных учреждений и частных предприятий в преимущественном большинстве организованы на технологии Ethernet и подключены к глобальной сети Интернет, функционирующей на основе стека протоколов TCP/IP и широко распространенной по всему миру. Однако, данные технологии имеют ряд уязвимостей, обусловленных в первую очередь алгоритмами протоколов различного уровня взаимодействия на базе "жесткой" логики.
Необходимость оптимизации загрузки каналов связи в корпоративных вычислительных сетях (в том числе и географически распределенных) является одной из приоритетных задач современных IT-технологий. Другим немаловажным аспектом является защита процесса передачи данных. Уровень обеспечения информационной безопасности является следствием эффективности методов управления трафиком. Для достижения данных целей разрабатываются специальные методы управления трафиком вычислительных сетей.
Так вопросы управления трафиком корпоративных вычислительных сетей с точки зрения обеспечения надежного функционирования рассмотрены в работах Вишневского В.М., Рыкова В.В., Ивницкого В.А., Вербицкого С.Н., Kelly F.P., Korilis Y.A., Altman Е., Turner S.и др. [1-7]. Однако, данные исследования не принимают в расчет человеческий фактор, инсайдерские угрозы, имеющие место в реальных системах.
С 2009 года ключевым трендом развития алгоритмов и методов управления трафиком локальных вычислительных сетей (ЛВС) являются исследования в области технологий обнаружения аномальной активности сетевого трафика по сигнатурным, поведенческим, комбинированным методикам с обеспечением информационной безопасности. Результаты, полученные в этом направлении,

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ НА МЕЖСЕТЕВЫХ УЗЛАХ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
2Л. Объект исследования
Задачи управления трафиком вычислительных сетей можно классифицировать по типам компьютерных сетей, уровням функционирования (согласно модели OSI) и многим другим параметрам.
В данной работе объектом исследования является трафик корпоративных вычислительных сетей с коммутацией пакетов на основе стека протоколов TCP/IP и канальной технологией Ethernet. В классификации операторов телекоммуникационных сетей связи таковые ЛВС именуются сетями доступа, узлами которых могут выступать:
• персональные устройства доступа (ПК, смартфоны, планшеты и др.);
• концентраторы и коммутаторы от L2;
• маршрутизаторы от L3;
• межсетевые экраны: пакетные фильтры, сервера уровня соединения, сервера прикладного уровня и др.;
• серверы (WEB, DNS, AD, СУБД и др.);
• накопители NAS;
• устройства VoIP;
• устройства цифрового видеонаблюдения;
• и др. сетевые микропроцессорные устройства.
В корпоративных ЛВС количество сетевых узлов, как правило, не превышает 200 единиц на один сегмент/филиал. В данной главе рассматривается разработка метода управления трафиком на межсетевых узлах локальных вычислительных сетей. Главными критериями выступают: обеспечение
целостности, доступности и конфиденциальности передаваемой по сети