文献类型：学位论文

中文题名：基于Docker容器的自适应入侵容忍方法

作者：方泽[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：黄建华;华东理工大学|朱育红;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：计算机网络安全;入侵容忍;排队理论;Docker容器

摘要：基于云平台按需提供服务的特点，愈来愈多的企业和组织选择将它们的服务托管到云平台当中。但是，云平台的开放性和网络协议的安全缺陷使得云平台自身的缺陷很容易暴露在攻击者的视线范围之内。云平台在快速方便地部署服务的同时，保证服务的安全性和可靠性也是不可忽视的。入侵容忍技术的核心思想是系统在遭到入侵的情况下，依然能够提供安全的、可靠的服务。<br>　　入侵容忍技术通过增加冗余的组件提升服务的可靠性和可用性，但同时增加了系统的开销。针对入侵容忍架构开销大的不足，本文提出了一种基于Docker容器的入侵容忍模型(Docker-based Recovery for Intrusion Tolerance，DRIT)，模型中所有的冗余副本都是Docker容器。Docker容器比虚拟机更加轻量且易于恢复，从而减少系统开销。为了保证模型中服务的自适应性，系统采用服务与数据相互分离的方式，保障数据不轻易地被恶意的请求入侵，运行在应用运行层中的服务通过周期性的恢复方式控制容器的在线暴露时间，以阻断黑客的持续性攻击。本文对造成服务平均响应时间过长的问题和系统开销进行了分析，基于排队理论模型提出一种自适应的伸缩方法，该方法依据工作负载的变化率和系统处理率的变化关系，在维护系统合理开销的情况下，计算出模型中的集群的伸缩量。本文基于状态转移模型量化分析了模型的可靠性和平均安全故障时间，同时使用Kubernetes搭建了实验环境。实验结果表明在面对不同的工作负载的变化情况下，服务集群伸缩迅速，请求响应时间稳定，较好地控制了系统的开销。