存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中基于識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求的安全子系統(tǒng)研究.pdf

1、如何保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)是構(gòu)建安全信息系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)問(wèn)題。若使用現(xiàn)有安全技術(shù)保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)，會(huì)嚴(yán)重降低存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)的I/O性能。這迫使我們必須研究新型安全策略，由此實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)較小且穩(wěn)定的安全子系統(tǒng)，用于構(gòu)建能保持較高I/O性能的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)。 人工免疫算法已被證明能高效地識(shí)別出系統(tǒng)中的異常信息。我們引入人工免疫的思想，研究和設(shè)計(jì)基于識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求的安全子系統(tǒng)，用于構(gòu)建安全存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)，使之既能具有

2、較高的安全性，又能保持較高的I/O性能。 本文利用元數(shù)據(jù)服務(wù)器和智能磁盤(pán)具有的并行處理能力，提出了安全功能的分布機(jī)制，分別為元數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)計(jì)了中心異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊，以及為各智能磁盤(pán)設(shè)計(jì)了分支異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊，構(gòu)建出分布式安全子系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。提出了訪問(wèn)請(qǐng)求的主動(dòng)檢查機(jī)制，由元數(shù)據(jù)服務(wù)器和智能磁盤(pán)自主保護(hù)自身的安全。有效地減少了安全子系統(tǒng)保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)所需的時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)。 文中所提出的基于約束的檢測(cè)數(shù)生成算法，用

3、數(shù)值型檢測(cè)數(shù)代替二進(jìn)制字符串表示的檢測(cè)器。該算法有效地解決了生成檢測(cè)器和檢查訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)存在的時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)大、冗余多和分析檢測(cè)器識(shí)別異常信息能力較困難等問(wèn)題。針對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)中訪問(wèn)請(qǐng)求的組成特點(diǎn)，提出了數(shù)值型混合匹配算法。該算法提高了識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求的準(zhǔn)確性，減少了檢查訪問(wèn)請(qǐng)求所需的時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)?；谶@些算法實(shí)現(xiàn)了中心和分支異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊，用于保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)表明了其正確性和有效性。 我們提出了自適應(yīng)匹配閾值選

4、擇算法和檢測(cè)數(shù)集快速適應(yīng)算法，有效地增強(qiáng)了異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊適應(yīng)不同運(yùn)行環(huán)境的能力。設(shè)計(jì)了訪問(wèn)請(qǐng)求檢查算法，實(shí)現(xiàn)了識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求的功能。提出了檢測(cè)數(shù)分發(fā)算法，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)在中心和分支異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊間的合理分布。 針對(duì)元數(shù)據(jù)服務(wù)器和智能磁盤(pán)之間的關(guān)聯(lián)，引入合作博弈思想，提出了基于合作博弈的優(yōu)化算法，以此構(gòu)建中心與各分支異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊間的合作博弈模型，并定義了異常訪問(wèn)請(qǐng)求識(shí)別模塊的效用函數(shù)，用于減少安全子系統(tǒng)的時(shí)間和空

5、間開(kāi)銷(xiāo)。 我們實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放式存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)模擬平臺(tái)，模擬存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中訪問(wèn)請(qǐng)求的處理流程。構(gòu)建了基于識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求安全子系統(tǒng)的原型，使用真實(shí)數(shù)據(jù)集測(cè)試，結(jié)果表明該安全子系統(tǒng)對(duì)異常訪問(wèn)請(qǐng)求的識(shí)別率較高，所需時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)較少且穩(wěn)定。 在開(kāi)源存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)—Lustre中，我們實(shí)現(xiàn)了基于識(shí)別異常訪問(wèn)請(qǐng)求的安全子系統(tǒng)，構(gòu)建了安全存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)原型系統(tǒng)。使用Iozone測(cè)試其I/O性能，結(jié)果表明該安全存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)原型系統(tǒng)I/O性能的損失較小