基于密码的云计算虚拟化网络安全研究.doc
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1、基于密码的云计算虚拟化网络安全研究如何让云中各种类型的用户尽可能安全地使用网络,如何让用户无缝地接入和使用云计算服务,如何通过虚拟化网络技术提高数据中心网络构建灵活性、扩展性的同时,解决好网络安全问题,已经成为采用虚拟化技术构建云计算数据中心所必须要解决的问题。当前主流厂商有基于VLAN安全区化、防火墙虚拟化等网络安全技术对云计算数据中心所采用的虚拟化网络进行保护,但仍然未能解决好用户访问的可信以及数据交互的机密性、可控性等问题。文中在研究基于虚拟化网络的云计算数据中心典型架构与访问应用模式的基础上,从用户安全接入、通信隔离与机密性保护等方面分析了数据中心虚拟化网络安全需求,提出了虚拟化网络安
2、全技术框架,重点针对基于密码技术强化虚拟化网络安全,保障虚拟机之间的通信保护、信息隔离与安全交换等安全机制进行了分析与设计,提出了一种可供参考的解决方案。1、云计算虚拟化网络技术及安全需求分析1.1云计算虚拟化网络典型结构与访问应用模式云计算的基础架构主要包含计算(服务器)、网络和存储。对于网络,从云计算整个生态环境上来说,可以分为3个层面,数据中心网络、跨数据中心网络以及泛在的云接入网络。其中数据中心网络包括连接计算主机、存储和4到7层服务器(如防火墙、负载均衡、应用服务器、IDS/IPS等)的数据中心局域网,以及边缘虚拟网络,即主机虚拟化之后,虚拟机之间的多虚拟网络交换网络,包括分布式虚拟
3、交换机、虚拟桥接和I/O虚拟化等;跨数据中心网络主要解决数据中心间的网络连接,实现数据中心间的数据备份、数据迁移、多数据中心间的资源优化以及多数据中心混合业务提供等;泛在的云接入网络用于数据中心与终端用户互联,为公众用户或企业用户提供云服务。在此,主要探讨使用虚拟化网络技术实现的数据中心网络技术架构及其访问应用方式。因为,数据中心大量的虚拟机通过虚拟化网络访问计算资源的安全可控问题,是解决云计算虚拟化网络安全问题的关键。数据中心网络包括核心层交换机、接入层交换机和虚拟交换机。在使用云计算后,数据中心的网络需要解决数据中心内部的数据同步传送的大流量、备份大流量、虚拟机迁移大流量问题,因此要求核心
4、层网络具备超大规模的数据交换能力以及足够的万兆接入能力。接入层交换机要求能够支持各种灵活的部署方式和新的以太网技术,包括无损以太网技术等。虚拟交换机是在物理服务器内部通过虚拟机管理器(Hypervisor)层虚拟出相应的交换机和网卡功能并实施管理,提供了服务器内多个虚拟主机虚拟网卡(vNIC)的互联以及为不同的虚拟网卡流量设定不同的VLAN标签功能,使得服务器内部如同存在一台交换机,可以方便地将不同的网卡连接到不同的端口。Hypervisor为每个VM(虚拟主机)创建一个或者多个vNICs,联接Hypervisor中的虚拟交换机,从而支持VM间的通信。Hypervisor还允许虚拟交换机和物理
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