面向软件定义网络的入侵容忍控制器架构及实现
来源：计算机应用杂志2015年第12期北京时间：
作者：黄亮, 姜帆, 荀浩, 马多贺, 王利明
单位：1. 中国科学院信息工程研究所, 北京 100093;2. 信息安全国家重点实验室, 北京 100093
摘要：针对软件定义网络(SDN)这一集中式网络控制环境中控制平面存在单点失效问题,提出一种基于入侵容忍思想的控制器架构,通过冗余、多样的中央控制器平台来提高网络可用性与可靠性。该架构利用一种控制器消息的比对方法来检测被入侵的控制器。首先,规定了需比对的关键消息类型和字段;其次,运用一致性裁决算法对不同控制器消息进行比对;最后,将消息异常的控制器进行网络隔离并重启恢复。基于Mininet的入侵容忍可靠性测试表明,该入侵容忍控制器架构可检测并过滤异常控制器消息。基于Mininet的控制器响应延迟测试表明,当容忍度设置为1和3时,下层网络请求延时分别增加16%和42%。基于Cbench的控制器响应延迟和吞吐量测试表明,该入侵容忍控制器性能处在各个子控制器(Ryu,Floodlight)性能水平之间,且向性能高的子控制器趋近。在实际应用中,可根据应用场景的安全级别配置子控制器的数量和类型,以满足对响应速度和入侵容忍度的要求。
关键词：软件定义网络,入侵容忍,控制器,一致性检测,消息比对
基金资助：中国科学院信息工程研究所所内创新项目(Y4Z0034102)。
