基于拓扑抽象的网络安全事件模拟系统的设计与实现

摘要

随着计算机的易用性增强计算机如今已经基本在全民中普及。而作为计算机通信媒介的互联网，更是以其便捷、快速的特点，在信息时代占据着不可替代的地位。然而，互联网在给人们生活带来便捷的同时，却给人们带来一些由网络安全事件带来的困扰。有关部门要防止和控制这些事件的发生，就需要研究这些网络安全事件，从而制定相关的控制方案。
　　在研究网络安全事件时，由于这些事件都是具有危害性的，因此不适宜在真实网络环境中进行实验。而网络模拟作为计算机模拟技术的一种，具有安全无破坏性、可控性等特点，非常适合作为研究网络安全事件的方法。但是，现如今的网络规模急速增长，网络模拟工具已无法很好地完成模拟过程。因此，本文提出一种拓扑抽象方案，实现对网络拓扑中主机节点和路由器节点的抽象，从而缩小网络拓扑的规模，保证大规模网络模拟的正常运行。
　　本文采用一种全新的模拟器NS3作为网络模拟工具。首先分析NS3的网络模拟原理及NS3的网络模拟过程。在此基础上，提出对网络拓扑的抽象方案，采用树形抽象和基于链路特征的抽象算法实现对网络拓扑的抽象。并设计基于计算的数据包收发模型，实现模拟时抽象节点与非抽象节点之间的抽象路由。最后根据网络安全事件的原理，设计实现在NS3模拟器上对三种安全事件的模拟，同时完成一个基于拓扑抽象的网络安全事件模拟系统并对该系统的前台功能和数据库进行了分别测试，最后对安全事件模拟结果进行了结果分析。
　　综上所述，本文主要利用NS3网络模拟器和拓扑抽象技术，完成一个基于拓扑抽象的网络安全事件模拟系统。通过系统测试表明，该系统能够正常完成系统设计中的设计目标，从实验结果来看，拓扑抽象也能够很好的保持安全事件本身的真实性，可作为研究者研究网络安全事件的工具。

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第1章 绪 论

1.1课题来源

1.2研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4本文研究内容及组织结构

第2章 基于NS3的网络模拟相关技术原理

2.1计算机模拟技术及网络模拟技术简介

2.2 NS3的网络模拟原理

2.3影响网络模拟性能的因素

2.4本章小结

第3章 网络安全事件模拟系统的设计

3.1需求分析及设计目标

3.2系统总体设计

3.3系统功能设计

3.4系统数据库设计

3.5本章小结

第4章 网络安全事件模拟系统的实现

4.1网络拓扑生成模块实现

4.2基于拓扑抽象的模拟器模块实现

4.3网络安全事件模拟模块实现

4.4本章小结

第5章 网络安全事件模拟系统测试

5.1网络安全事件模拟系统测试环境

5.2网络安全事件模拟系统后台数据库测试

5.3网络安全事件模拟系统前台功能测试

5.4网络安全事件模拟系统性能测试

5.5网络安全事件模拟系统真实性测试

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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