一种安全高效的虚拟网络结构的设计与实现

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1、文参未交硕士学位论文一种安全高效的虚拟网络结构的设计与实现TheDesignandImplementationofaSecureandEfficientVirtualNetworkArchitecture作者：陈涛导师：韩臻北京交通大学2014年3月学位版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后

2、适用本授权说明)⋯：斟2秀签字日期MI咋年7月之jb睛扣缛¨彩月名三微忤者吖髀诂刘肌仑rrT、Ir●【，1业#^tt一．学整中图分类号：TP399UDC：004．7学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文一种安全高效的虚拟网络结构的设计与实现TheDesignandImplementationofaSecureandEfficientVirtualNetworkArchitecture作者姓名：陈涛导师姓名：韩臻学位类别：工学学号：11120430职称：教授学位级别：硕士学科专业：计算机科学与技术研究方向：虚拟化技术北京交通大学20

3、14年3月致谢本论文的工作是在我的导师韩臻教授的悉心指导下完成的，韩臻教授渊博的专业知识、严谨的治学态度和科学的工作方法都深深地感染和激励着我。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了科学的研究方法，还使本人明白了许多为人处世的道理。在此，谨向韩臻教授表示崇高的敬意和衷心的感谢!韩臻教授悉心指导我完成了实验室的科研工作，在研究生学习和生活等方面都给予无微不至的关怀和指导，使我能够很快融入实验室环境进行学习和科研，在此向韩臻老师表示衷心的谢意。韩臻教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，从论文的选题、实现条件到论文的写作等阶段都悉心指导，在

4、此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，李晓勇老师，以及郭煜、石勇、马威、吕从东和张怀芳等同学对我学习和生活都给予了热情帮助，同时从他们身上学到了不少东西，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人和亲属及朋友，他们的理解和支持使我能够J,I页N完成学业，再次真心的感谢和祝福他们!最后感谢各位专家、学者在百忙中审阅我的论文，并给出批评意见与建议。北京交通大学硕士学位论文摘要基于互联网的云计算，以服务的方式为用户提供动态可伸缩的虚拟化资源，将其所提供的所有服务构建在动态的架构上，剥离了软件与应用环境之间的联系，使用户通过网络即可获得其所需的服

5、务，而无须耗费时间在繁琐的计算资源管理上。资源的弹性需求是云计算的关键特征，因为不同的用户在不同的时间段所需要的资源是不同的，这就要求云计算系统支持自适应的服务资源管理机制，动态的分配虚拟资源给不同时间段的不同用户使用。传统的云计算模式下，用户所使用的虚拟计算资源都是处于云端的公共物理资源上，虽然这极大的节约了云计算平台的构建成本，但是这也使所有用户数据都处于公共的环境中，这就必然存在着数据安全方面的问题。虽然现今社会普遍采用数据加密的方式来保证数据的安全，但是这些加密方式也存在着一定的安全以及性能方面的问题。因此，针对上述存在的问题，本文设计并

6、实现了一种安全高效的虚拟网络结构，在网络层面根据系统平台上虚拟资源的使用状况，将其划分为不同的安全域，在隔离不同安全域之间信息交互的同时，保证同一个安全域内的虚拟资源之间能够交流信息。不仅如此，本文提出的虚拟网络结构在保证安全性的同时，实现了一种基于共享内存的通信机制，使得虚拟资源能够根据其在物理平台上的实时分布状态选择不同的通信机制，大大提高了虚拟资源之间的通信性能。本文的主要工作体现在以下几个方面：1)设计并实现了一种安全的虚拟网络结构。在网络层面根据系统平台上虚拟资源的使用状况，将其划分为不同的安全域，安全域是彼此隔离的信息域，不同安全域之

7、间不能够交换信息，保证安全域内的数据只能由属于该安全域的虚拟资源所共享，不会外泄到其它安全域。安全域的跨物理主机的实现。这不仅扩大了安全域的范围，使处于不同物理主机上的虚拟资源能够划分到一个安全域内，实现数据的共享，而且有着简便的实现方式，方便虚拟资源划分到不同的安全域内。同时通过虚拟资源的实时迁移功能，能够提高系统平台的可靠性。2)根据虚拟资源在系统平台上的实时分布状况，设计并实现了一种新的通信机制，这种基于共享内存的通信机制能够提供比传统通信机制更高的通信效率，满足系统平台上对于高性能通信的需求。关键词：云计算；虚拟资源；虚拟网络；安全；高效

8、；通信性能分类号：TP399北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTInternet—basedcloudcomputi