基于虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用研究

岳光

摘要：本文探討了虛擬化技術的概述、以及現狀，分析了虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用問題及對策，研究了虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用的創新方向。

關鍵詞：虛擬化環境;網絡安全;監控技術

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）06-0176-02

0 引言

現階段，虛擬化技術被廣泛應用，其在解決企業發展過程中遇到的IT環境欠佳以及服務器整體投資較大等問題方面作用明顯。在虛擬化技術廣泛應用的背景條件下，加強虛擬化環境下的網絡安全監控被極大程度地重視，而這也是本文討論與闡述的重點內容。

1 虛擬化技術的概述

虛擬化技術屬于云計算技術，整體來看該技術占據核心主導地位，先進性明顯。虛擬化技術的出現，很好地解決了計算機硬件資源不足的窘況，并且隨著技術的不斷發展與完善，虛擬化技術安全可靠，利用率高的特點使得服務器的應用水平進一步提升，服務效果得到改善。現階段，虛擬化技術主要被分為三個方面，即完全虛擬、部分虛擬和操作系統虛擬。而根據抽象層次的差異性，虛擬技術又可以被分為硬件級、指令級、編程語言級、操作系統級和運行庫級五個層面。五個層面存在差異性，但是本質上都是對資源進行合理分配，以供上層使用。

2 虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用現狀

現階段，虛擬化環境下網絡安全監控技術的應用被廣泛接受與重視，隨著使用程度的不斷深入，網絡中的數據信息量不斷增大，重要等級不斷提升，伴隨網絡系統功能性與便利性的提高，也出現了一些能夠威脅數據信息安全的系統因素。傳統的網絡安全監控技術更新較慢，自適應能力不足，很難過濾或防御如今的威脅因素，因此使得網絡安全監控技術形同虛設，不能起到良好地安全監控作用。

虛擬化環境下網絡安全監控技術的應用，很好地解決了傳統網絡安全監控技術的不足，強大的信息數據分析能力，使得虛擬化環境下網絡安全監控技術能夠自適應用戶，從而不斷提高對網絡威脅的過濾與防御水平，防火墻、入侵檢測技術等都是基于虛擬化環境下網絡安全監控技術的具體應用形式。在進行虛擬化環境下網絡安全監控技術的應用設計時，要遵循安全性與有效性原則，防止虛擬管理器自身出現漏洞或受到外界攻擊的基礎。具體區分，可以將虛擬化環境下網絡安全監控技術的應用分成內部與外部兩個方面。其中內部監控主要是針對內核模塊的異常情況，對異常事件進行攔截，虛擬管理器在管理多個虛擬機加載內核時，以此保證絕對的網絡安全。外部監控更加強調對虛擬機的合理使用，以提高對異常事件的攔截效果與異常事件的檢測效率[1]。

3 虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用問題及對策

現階段，虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用存在的問題主要來自于兩個方面，即內核可加載模塊與應用進程。具體來說，當網絡入侵發生時，內核可加載模塊被默認為存在狀態，入侵程序會對內核的數據與信息進行修改，從而達到改變內核控制流的目的。一般情況下，內核可加載模塊的隱藏屬性，使用戶無法及時發現與察覺其的存在，這也就導致入侵發生時網絡安全受到的威脅性提高。在應用進程方面，當網絡入侵發生時，應用進程會在網絡系統中被感染，從而使得網絡系統中出現異常情況，正常行為發生變化。由于網絡安全監控工具普遍與被監控對象屬于同層次水平，甚至有些被監控對象的使用權限層次水平要高于網絡安全監控，一旦這部分程序受到入侵，那么網絡安全監控工具將被繞開，無法發揮作用，使得網絡系統內部遭受破壞，直接導致網絡安全監控的癱瘓失效。

為了解決上述問題，提高內核安全，改善內核可加載模塊數據信息完整度至關重要，這是由內核在計算機操作系統中的核心地位所決定，也是由內核由代碼和數據組成有直接關系。在具體進行虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用時，要注意通過建立并不斷優化完善完整的內核可加載模塊保護系統以降低內核不穩定性帶來的影響，避免出現內核核心數據被篡改導致的網絡安全監控系統失效的情況。再者，多數“惡性”內核可加載模塊具有隱藏性，使得其入侵的行為極為隱蔽，其隱藏的途徑大致可以概括為先將模塊加載至內存中，在保存不卸載的狀態下，將自身從內核可加載模塊列表中刪除，由此制造網絡安全監控的盲區，造成網絡安全監控系統的真空地帶[2]。

現階段，解決這一問題的主要技術方法是交叉視圖對比法，該技術也被看做解決內核可加載模塊隱藏性的最佳對策。具體使用方法是在虛擬機監控器權限下，對網絡安全監控系統中的文件進行訪問，以獲取不可信內核可加載模塊信息列表視圖，而可信內核可加載模塊信息列表視圖即為虛擬機監控器層次視圖。在內核模塊的創建與卸載操作中，系統會經調用實現資源的獲取與分配，這也就證明了虛擬機監控器的攔截作用可以構建層次視圖。在此操作下，可以將可信與不可信視圖進行交叉對比，以此發現隱藏的內核可加載模塊，從而及時發現入侵行為，解除安全威脅，確保網絡環境安全，使得網絡安全監控技術發揮作用。

4 虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用的創新方向

隨著科學技術的不斷發展，虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用也出現了新的研究方向，具體可以分為以下兩個方面[3]：

4.1 實現虛擬化環境下的控制與轉發分離

實現虛擬化環境下的控制與轉發分離，其本質是解耦，即對轉發分離架構進行有效控制，并將控制所用到的系統邏輯從網絡設備中引出。在此基礎上實現的虛擬化環境下的控制與轉發分離，反映到網絡交換設備運行方面即意味著集中控制器將主要參與到網絡地址的學習當中，并最終由網絡交換設備實現數據信息的下發至相應路由器。

4.2 實現網絡安全監控的獨立服務

現階段，網絡安全監控多數是集成于交換機或者路由器之上，常見的集成網絡安全監控功能包括網絡數據統計、NAT、防火墻等。而在未來的創新應用當中，虛擬化環境下的網絡安全監控技術需要將網絡安全監控服務進行獨立，獨立于交換機與路由器之外，從而在解耦控制與轉發的條件下，提升控制的靈活程度與數據轉發的更加高效。而且，基于此，基本可以實現對虛擬機網絡連接狀態下的獨立安全管理，實現流量監測、數據信息分析、狀態持續跟隨。分區隔離等功能。

5 結語

隨著經濟社會的快速發展，云計算技術飛速發展，其所發揮的巨大作用正在改變傳統的工作習慣及模式方法。在云計算技術當中，虛擬化技術占有重要的地位，其也是被應用程度最高，接受范圍最廣的新型云計算技術，而對于虛擬化環境下網絡安全監控技術應用的研究，可以說是對虛擬化技術的再升級與再發展，畢竟隨著技術成熟度的提高，只有在安全穩定的前提下，虛擬化技術才有更高地發展空間，才有更佳的實用價值，為此，強調做好虛擬化環境下的網絡安全監控技術研究具有重大的現實意義。

參考文獻

[1] 時向泉，陶靜，趙寶康.面向虛擬化環境的網絡訪問控制系統[J].信息網絡安全，2019（10）：1-9.

[2] 羅亞東.基于虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用研究[J].電腦知識與技術，2018（8）：37+40.

[3] 汪萌，梁雨鋒.基于虛擬化環境下的網絡安全監控技術應用[J].計算技術與自動化，2013（1）：137-140.