基于虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用研究

岳光

摘要：本文探討了虛擬化技術(shù)的概述、以及現(xiàn)狀，分析了虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用問題及對策，研究了虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新方向。

關(guān)鍵詞：虛擬化環(huán)境;網(wǎng)絡(luò)安全;監(jiān)控技術(shù)

中圖分類號：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）06-0176-02

0 引言

現(xiàn)階段，虛擬化技術(shù)被廣泛應(yīng)用，其在解決企業(yè)發(fā)展過程中遇到的IT環(huán)境欠佳以及服務(wù)器整體投資較大等問題方面作用明顯。在虛擬化技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景條件下，加強(qiáng)虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控被極大程度地重視，而這也是本文討論與闡述的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 虛擬化技術(shù)的概述

虛擬化技術(shù)屬于云計(jì)算技術(shù)，整體來看該技術(shù)占據(jù)核心主導(dǎo)地位，先進(jìn)性明顯。虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，很好地解決了計(jì)算機(jī)硬件資源不足的窘?jīng)r，并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，虛擬化技術(shù)安全可靠，利用率高的特點(diǎn)使得服務(wù)器的應(yīng)用水平進(jìn)一步提升，服務(wù)效果得到改善。現(xiàn)階段，虛擬化技術(shù)主要被分為三個方面，即完全虛擬、部分虛擬和操作系統(tǒng)虛擬。而根據(jù)抽象層次的差異性，虛擬技術(shù)又可以被分為硬件級、指令級、編程語言級、操作系統(tǒng)級和運(yùn)行庫級五個層面。五個層面存在差異性，但是本質(zhì)上都是對資源進(jìn)行合理分配，以供上層使用。

2 虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用被廣泛接受與重視，隨著使用程度的不斷深入，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息量不斷增大，重要等級不斷提升，伴隨網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能性與便利性的提高，也出現(xiàn)了一些能夠威脅數(shù)據(jù)信息安全的系統(tǒng)因素。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)更新較慢，自適應(yīng)能力不足，很難過濾或防御如今的威脅因素，因此使得網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)形同虛設(shè)，不能起到良好地安全監(jiān)控作用。

虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，很好地解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的不足，強(qiáng)大的信息數(shù)據(jù)分析能力，使得虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)能夠自適應(yīng)用戶，從而不斷提高對網(wǎng)絡(luò)威脅的過濾與防御水平，防火墻、入侵檢測技術(shù)等都是基于虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的具體應(yīng)用形式。在進(jìn)行虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)時，要遵循安全性與有效性原則，防止虛擬管理器自身出現(xiàn)漏洞或受到外界攻擊的基礎(chǔ)。具體區(qū)分，可以將虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用分成內(nèi)部與外部兩個方面。其中內(nèi)部監(jiān)控主要是針對內(nèi)核模塊的異常情況，對異常事件進(jìn)行攔截，虛擬管理器在管理多個虛擬機(jī)加載內(nèi)核時，以此保證絕對的網(wǎng)絡(luò)安全。外部監(jiān)控更加強(qiáng)調(diào)對虛擬機(jī)的合理使用，以提高對異常事件的攔截效果與異常事件的檢測效率[1]。

3 虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用問題及對策

現(xiàn)階段，虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用存在的問題主要來自于兩個方面，即內(nèi)核可加載模塊與應(yīng)用進(jìn)程。具體來說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)入侵發(fā)生時，內(nèi)核可加載模塊被默認(rèn)為存在狀態(tài)，入侵程序會對內(nèi)核的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行修改，從而達(dá)到改變內(nèi)核控制流的目的。一般情況下，內(nèi)核可加載模塊的隱藏屬性，使用戶無法及時發(fā)現(xiàn)與察覺其的存在，這也就導(dǎo)致入侵發(fā)生時網(wǎng)絡(luò)安全受到的威脅性提高。在應(yīng)用進(jìn)程方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)入侵發(fā)生時，應(yīng)用進(jìn)程會在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中被感染，從而使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中出現(xiàn)異常情況，正常行為發(fā)生變化。由于網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控工具普遍與被監(jiān)控對象屬于同層次水平，甚至有些被監(jiān)控對象的使用權(quán)限層次水平要高于網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控，一旦這部分程序受到入侵，那么網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控工具將被繞開，無法發(fā)揮作用，使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部遭受破壞，直接導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控的癱瘓失效。

為了解決上述問題，提高內(nèi)核安全，改善內(nèi)核可加載模塊數(shù)據(jù)信息完整度至關(guān)重要，這是由內(nèi)核在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的核心地位所決定，也是由內(nèi)核由代碼和數(shù)據(jù)組成有直接關(guān)系。在具體進(jìn)行虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用時，要注意通過建立并不斷優(yōu)化完善完整的內(nèi)核可加載模塊保護(hù)系統(tǒng)以降低內(nèi)核不穩(wěn)定性帶來的影響，避免出現(xiàn)內(nèi)核核心數(shù)據(jù)被篡改導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)失效的情況。再者，多數(shù)“惡性”內(nèi)核可加載模塊具有隱藏性，使得其入侵的行為極為隱蔽，其隱藏的途徑大致可以概括為先將模塊加載至內(nèi)存中，在保存不卸載的狀態(tài)下，將自身從內(nèi)核可加載模塊列表中刪除，由此制造網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控的盲區(qū)，造成網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)的真空地帶[2]。

現(xiàn)階段，解決這一問題的主要技術(shù)方法是交叉視圖對比法，該技術(shù)也被看做解決內(nèi)核可加載模塊隱藏性的最佳對策。具體使用方法是在虛擬機(jī)監(jiān)控器權(quán)限下，對網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中的文件進(jìn)行訪問，以獲取不可信內(nèi)核可加載模塊信息列表視圖，而可信內(nèi)核可加載模塊信息列表視圖即為虛擬機(jī)監(jiān)控器層次視圖。在內(nèi)核模塊的創(chuàng)建與卸載操作中，系統(tǒng)會經(jīng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)資源的獲取與分配，這也就證明了虛擬機(jī)監(jiān)控器的攔截作用可以構(gòu)建層次視圖。在此操作下，可以將可信與不可信視圖進(jìn)行交叉對比，以此發(fā)現(xiàn)隱藏的內(nèi)核可加載模塊，從而及時發(fā)現(xiàn)入侵行為，解除安全威脅，確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全，使得網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮作用。

4 虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新方向

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用也出現(xiàn)了新的研究方向，具體可以分為以下兩個方面[3]：

4.1 實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境下的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離

實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境下的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，其本質(zhì)是解耦，即對轉(zhuǎn)發(fā)分離架構(gòu)進(jìn)行有效控制，并將控制所用到的系統(tǒng)邏輯從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中引出。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的虛擬化環(huán)境下的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，反映到網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備運(yùn)行方面即意味著集中控制器將主要參與到網(wǎng)絡(luò)地址的學(xué)習(xí)當(dāng)中，并最終由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的下發(fā)至相應(yīng)路由器。

4.2 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控的獨(dú)立服務(wù)

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控多數(shù)是集成于交換機(jī)或者路由器之上，常見的集成網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控功能包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、NAT、防火墻等。而在未來的創(chuàng)新應(yīng)用當(dāng)中，虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)需要將網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控服務(wù)進(jìn)行獨(dú)立，獨(dú)立于交換機(jī)與路由器之外，從而在解耦控制與轉(zhuǎn)發(fā)的條件下，提升控制的靈活程度與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的更加高效。而且，基于此，基本可以實(shí)現(xiàn)對虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)下的獨(dú)立安全管理，實(shí)現(xiàn)流量監(jiān)測、數(shù)據(jù)信息分析、狀態(tài)持續(xù)跟隨。分區(qū)隔離等功能。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展，其所發(fā)揮的巨大作用正在改變傳統(tǒng)的工作習(xí)慣及模式方法。在云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中，虛擬化技術(shù)占有重要的地位，其也是被應(yīng)用程度最高，接受范圍最廣的新型云計(jì)算技術(shù)，而對于虛擬化環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的研究，可以說是對虛擬化技術(shù)的再升級與再發(fā)展，畢竟隨著技術(shù)成熟度的提高，只有在安全穩(wěn)定的前提下，虛擬化技術(shù)才有更高地發(fā)展空間，才有更佳的實(shí)用價值，為此，強(qiáng)調(diào)做好虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 羅亞東.基于虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2018（8）：37+40.

[3] 汪萌，梁雨鋒.基于虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用[J].計(jì)算技術(shù)與自動化，2013（1）：137-140.