基于Hadoop云计算平台下DDoS攻击防御研究

摘要

随着IT技术的发展，云计算开始进入到人们的视野，它是一种划时代的革命性产物，通过网络把大规模计算资源与存储资源进行有效整合，以可靠服务的形式提供给用户使用。目前为止，谷歌、IBM、微软、亚马逊、阿里巴巴等全球知名公司都推出了相应的云计算平台，并把它们作为未来主要的发展战略，其中大多数的云计算系统均采用Hadoop平台作为云计算基础框架结构。虽然Hadoop云计算框架已经逐渐成为当今社会上最流行的云计算应用平台，但是它如何应对目前网络中猖獗的DDoS攻击，已经成为自身及云计算能否持续发展的关键因素。
　　本文首先对DDoS的攻击原理及防御进行了分析研究，对Hadoop云计算平台进行了深入了解，在此基础上结合Hadoop自身的心跳监测机制提出了一种全新的基于Hadoop云节点DDoS检测与自修复防御模型。通过引入双曲正切函数设计出一个云节点DDoS检测与健康保护的阈值函数，并把此函数作为检测模型的核心算法。此外本文还设计了一种DDoS自修复防御模型，并结合上面的检测模型提供的实时数据对DDoS攻击的非法IP地址进行彻底清理。最后通过DDoS攻击发起工具对搭建的Hadoop云计算集群实验平台进行攻击，对该算法进行了验证。实验结果表明本文所提出的模型在Hadoop云集群受到DDoS攻击时具有较好的检测效果，并且能够很好的保护Hadoop云集群中受攻击的云节点，使其能够在不瘫痪的情况下有效阻止DDoS攻击，并在整个攻击与防御过程中对Hadoop云集群的正常工作没有影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 云计算的发展现状

1．1．2 DDoS攻击与防御现状

1．1．3 本文的研究意义

1．2 本文工作

1．3 论文的组织框架

第二章 DDoS攻击和防御研究

2．1 DDoS攻击研究

2．1．1 拒绝服务攻击DoS

2．1．2 分布式拒绝服务攻击DDoS

2．1．3 DDoS攻击分类

2．1．4 DDoS攻击常见形式

2．1．5 DDoS攻击的常用工具分析

2．2 DDoS发展趋势

2．3 DDoS攻击检测与防御分析

2．3．1 DDoS攻击检测技术

2．3．2 DDoS攻击防御的体系结构

2．3．3 DDoS常用防御方法分析

2．4 本章小结

第三章 Hadoop云计算平台研究

3．1 云计算思想

3．1．1 云计算概念与特点

3．1．2 云计算的优势

3．1．3 云计算的常见形式

3．2 Hadoop云计算平台概述

3．3 Hadoop HDFS分布式文件系统

3．4 Hadoop Map／Reduce分布计算引擎

3．5 本章小结

第四章 基于Hadoop云节点DDoS检测与自修复防御模型

4．1 基于Hadoop云节点的DDoS检测与保护模型

4．1．1 云节点DDoS检测与保护模型的算法分析

4．1．2 云节点DDoS检测与保护模型算法实现

4．2 Hadoop云节点的DDoS自修复防御模型

4．2．1 Hadoop云集群的“心跳机制”

4．2．2 基于Hadoop心跳的自修复机制

4．2．3 防御模型算法实现

4．3 本章小结

第五章 系统测试与分析

5．1 实验环境

5．2 Hadoop云计算平台配置

5．3 模型算法测试

5．3．1 检测与保护模型的算法测试

5．3．2 防御模型的算法测试

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

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