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煤矿企业数据中心网络安全服务链技术研究

孙磊 孙淑昕 王博文 任贺贺 彭辉

孙磊,孙淑昕,王博文,等. 煤矿企业数据中心网络安全服务链技术研究[J]. 工矿自动化,2022,48(7):149-154.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17926
引用本文: 孙磊,孙淑昕,王博文,等. 煤矿企业数据中心网络安全服务链技术研究[J]. 工矿自动化,2022,48(7):149-154.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17926
SUN Lei, SUN Shuxin, WANG Bowen, et al. Research on network security service chain technology of data center in coal mine enterprise[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(7):149-154.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17926
Citation: SUN Lei, SUN Shuxin, WANG Bowen, et al. Research on network security service chain technology of data center in coal mine enterprise[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(7):149-154.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17926

煤矿企业数据中心网络安全服务链技术研究

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17926
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(62071472);国家自然科学基金青年基金项目(62101556)。
详细信息
    作者简介:

    孙磊(1983—),男,江苏连云港人,实验师,硕士,研究方向为网络工程、嵌入式开发,E-mail:4531@cumt.edu.cn

    通讯作者:

    王博文(1994—),男,山东邹城人,副教授,博士,研究方向为地下空间应急通信,E-mail:bowenwang@cumt.edu.cn

  • 中图分类号: TD67

Research on network security service chain technology of data center in coal mine enterprise

  • 摘要: 目前,煤矿企业生产网络和数据中心之间的网络安全设备大多采用串行部署方式,存在单点故障、链路瓶颈、运维耦合等问题。针对上述问题,研究了基于软件定义网络(SDN)的煤矿企业数据中心网络安全服务链技术。设计了煤矿企业数据中心安全设备并行部署方式,在物理拓扑上串入1台服务功能链(SFC)交换机,将各安全设备接入SFC交换机,通过SDN控制器控制安全设备及经过SFC交换机的流量,通过SFC交换机定期向安全设备发送检测报文来实现安全设备健康状况检测,并根据配置实现安全设备故障、升级、增加情况下的SDN安全服务链,保障安全设备无感知上下线。测试结果表明,该技术支持安全服务资源的可视化灵活调度,可按需启用/停用服务链上安全服务或配置不同优先级的服务链,在安全设备故障情况下可自动更新安全服务路径,且丢包率低,实现了无感知切换。

     

  • 图  1  煤矿企业数据中心网络安全设备串行部署方式

    Figure  1.  Serial deployment mode of network security equipment of data center in coal mine enterprise

    图  2  煤矿企业数据中心网络安全设备并行部署方式

    Figure  2.  Parallel deployment mode of network security equipment of data center in coal mine enterprise

    图  3  SDN安全服务链测试环境

    Figure  3.  Test environment for software defined network(SDN) security service chain

    图  4  SFC交换机定义及设备连线

    Figure  4.  Definition of service function chaining(SFC) switch and equipment connection

    图  5  安全设备健康检测配置

    Figure  5.  Health inspection disposition of safety equipment

    图  6  SFC聚合策略测试结果

    Figure  6.  Test results of SFC polymerization strategy

    图  7  逃生策略测试结果

    Figure  7.  Test results of aggregation strategy

    图  8  FW[1],WAF[2]异常模拟

    Figure  8.  Simulated FW[1], WAF[2] abnormalities

    图  9  FW[1]异常时左安全服务链流量处理过程

    Figure  9.  Traffic processing process of left security service chain when FW[1] is abnormal

    图  10  WAF[2]异常时右安全服务链流量处理过程

    Figure  10.  Traffic processing process of right security service chain when WAF[2] is abnormal

    图  11  FW[1],WAF[2]异常时FW[2],WAF[1]转发流量情况

    Figure  11.  Forwarding traffic by FW[2] and WAF[1] when FW[1] and WAF[2] are abnormal

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-08
  • 修回日期:  2022-07-13
  • 网络出版日期:  2022-08-09

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