基于虚拟化的安全监控
项国富;金海;邹德清;陈学广
【期刊名称】《软件学报》
【年(卷),期】2012(023)008
【摘要】In recent years, virtualization technology is the novel trendy of computer architecture, and it provides a solution for security monitoring. Due to the highest privilege and the smaller trusted computing base of virtual machine monitor, security tools, deployed in an isolated virtual machine, can inspect the target virtual machine with the help of virtual machine monitor. This approach can enhance the effectiveness and anti-attack ability of security tools. From the aspect of the implementation technologies, existing research works can be classified into internal monitoring and external monitoring. According to the different targets, the related works about virtualization-based monitoring are introduced in this paper in detail, such as intrusion detection, honeypot, file integrity monitoring, malware detection and analysis, security monitoring architecture and the generality of monitoring. Finally, this paper summarizes the shortcomings of existing works, and presents the future research directions. It is significant for virtualization research and security monitoring research.%近年来,虚拟化技术成为计算机系统结构的发展趋势,并为安全监控提供了一种解决思路.由于虚拟机管理器具有更高的权限和更小的可信计算基,利用虚拟机管理器在单独的虚拟机中部署安全工具能够对目
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/4212064243.html, 基于虚拟化技术的云服务平台的构建与管理作者：何国民王代君 来源：《电脑知识与技术》2016年第23期 摘要：本文主要采用云计算虚拟化技术在开放式操作系统Linux下，就虚拟化平台基础服务端、虚拟化连接管理中间件和Web管理平台这三个主要组成部分的设计和配置，设计和构建一个针对高校实验室私有云服务平台，能动态分配实验室计算资源，高效率满足实验教学、开发、测试、管理等不同需求。 关键词：云计算；虚拟化技术；Linux；私有云 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0199-02 云计算是计算机科学和互联网技术发展的产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。它将带来工作方式和商业模式的根本性改变，对我国发展高新技术产业具有重要的战略意义。 虚拟化技术是实现云计算的关键技术，它是一种调配计算资源的方法，它将不同层面——硬件、软件、数据、网络、存储——隔离开来。它的运行完全像一台物理服务器一样，并在同一台物理服务器上运行多台虚拟机，可以节省硬件、存储空间以及能耗。近年来，云计算技术发展如火如荼，国外的亚马逊AWS云计算服务平台、微软的Microsoft Azure云以及Google 的Cloud Platform引领着云计算技术的先锋和浪潮。国内的各个互联网企业也纷纷推出各自的云服务，如阿里巴巴的阿里云，新浪的SAE平台，百度的BAE平台等。在计算机业界，云计算可以说是现阶段最热门的技术之一。整个社会已经进入到了互联网+时代。 本文是基于Linux内核虚拟化技术和Libvirt开源管理中间件以及Python语言开发，实现了在实验室机房环境中搭建私有云计算服务平台，从而实现服务器的硬件虚拟化，提供多台虚拟机给不同用户以运行不同的服务，给实验教学、资源的共享等带来了极为方便的应用场景。 1 虚拟化云服务器平台的主要功能设计 云服务平台的虚拟化环境构建采用基于Linux内核的QEMU-KVM虚拟化技术，服务平台的Web管理端使用Python编程语言和Django框架来开发，对于实验室云计算服务平台环境的搭建，主要完成以下的功能： 1）创建虚拟机，在创建时分配虚拟机的CPU、内存、磁盘、网络配置。 2）虚拟机的启动与关闭。在虚拟机系统出错无法正常关机的时候，能够对虚拟机的进行强制关闭。
信息系统架构虚拟化技术分析- 摘要：由于企业信息化系统的深化，因此更多企业的信息系统面临着负担越来越重，很难充分利用资源，而且成本会相对的增加等问题。公司的信息系统应用偏向复杂化，它和如今的IT 网络处于激化状态，服务器的不断增多，但是对于服务器资源的利用低，因此虚拟化技术显得尤为重要。本文简单阐述了信息系统的发展状况，并且对虚拟化技术进行了分析，提出了一些虚拟化技术的优势等。采用虚拟化技术，能够实现信息系统的资源共享，能够使服务器整合更有效，能够获得更多的效益。 关键词：信息系统虚拟化技术服务器资源共享 IT业新的发展趋势是各种应用信息系统通过网络的方式来获取服务，虚拟化技术可以说是核心技术，面临着信息系统架构的虚拟化技术的潮流，信息化建设也在循序渐进的进行，随着公司业务的发展，信息化建设也随其深入发展。以前信息系统架构有些复杂，因此应该积极引入虚拟化技术，将信息系统的资源统一整合。建立好基础设施架构，满足公司的业务需求等。 1信息系统现状 业务的不断增加，因此应用系统的服务器数量也就不断的增加，降低资源的消耗力。同时服务器的资源利用率低，资源就处于空置的状态，服务器数量的不断增长，管理的难度也不断的增加。就目前而言，空间中并不能安装过多的服务器，为了缓解压力，为此要提高设备的利用率。因此开始逐渐在应用系统测试中利用虚拟化技术，并且进行整合，能够使得信息系统得到优化，提高了信息系统的安全性。 通过对服务器的虚拟化和私有化的实施，有利于提高服务
器的硬件利用率和资源整合，这样才能减少服务器的数量，能够减少各种开销。更有利的是能够通过私有云，能使信息系统构架全面升级，提高系统的安全、灵活性能。与此同时，系统的管理成本相应的降低，能够在一个平台上完成服务器的管理，工作效率因此会提高。 信息系统的发展是全业务运营、资源整合、精细化管理和市场营销创新等的需要。 2服务器虚拟化技术、设计 将服务器中的物理资源转换为逻辑资源，能够使一台服务器变成很多台甚至更多台的虚拟服务器，不再局限于物理界限，能够让硬件变成动态管理。这样才能提高信息资源的利用率，能够简化系统管理，使服务器得到整合的效果，这是服务器虚拟化。 从技术上来说，虚拟化技术可以分为硬件分区、逻辑分区、虚拟机、操作系统层面虚拟化四种类型，他们都有其优点缺点，能够根据客户的需要来选择。硬件分区独立性强，可靠性相对来说比较高，但是灵活性较差；逻辑分区能够提高资源的使用效率，还能够具备良好的性能和调配资源的能力，能够在同机上的不同分区内安装操作系统；虚拟机技术可以使资源的利用率提高，可是因为资源分配是通过软件来进行的，所以其性能会收到影响；操作系统虚拟化技术能够更好的利用系统资源。 服务器虚拟化可以提供灵活性，能够满足日常运营的要求，它可以迅速的提供新的工作，能够提供跟过的资源。只要在信息系统架构中做了合理的规划，很多事情都能够实现。设计虚拟架构需要多方协作，需要从多方面来收集数据，然后整合成整体设计。信息系统构架并不只是决策和资源的配置就能够完成的，它需要考虑到基础架构的每个方面，比如它的性能、安全性、管理、
Microcomputer Applications V ol.27,No.12,2011 研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第12期 5 文章编号：1007-757X(2011)12-0015-03 基于云计算的虚拟化 PXE 技术在企业的应用模式 何晨亮，施亮 摘要：为了企业资源的利用率，实施云计算和虚拟化势在必行。将传统的PXE 与虚拟技术相结合，放置在企业的私有云 之中，并通过对几种镜像生成方法的优缺点比较从而选出了一种适合企业的新应用模式。这种新的PXE 应用模式与传统方法相比，不仅大量的减少了时间和精力，并且更具安全性和灵活性。通过使用这种方法，企业员工在使用的设备和系统方面有更多的选择，同时IT 部门也可以更好地开展协作和创新，更快地开发和部署应用程序，更加高效、灵活地提供技术和服务，值得借鉴和推广。 关键词：私有云；虚拟化；PXE ；IT 中图分类号：TP393 文献标志码：A 0引言 PXE(preboot execute environment)是由Intel 公司开发的技术,工作于Client/Server 的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持来自网络的操作系统的启动过程。这项技术已经被主要应用于网吧无盘克隆，通过使用PXE 无盘启动技术和GHOST 等还原工具，可以实现无需软驱、光驱、网络还原卡等情况下网吧机房的快速克隆和部署。 随着信息技术和高性能数据中心的蓬勃发展，“云”这个当下信息时代最新潮的名词已经越来越多的进入了人们的视野。云具有极大的灵活性。云的核心是提供可扩展、随时可用的计算和存储环境，这些环境可更安全的同时应用于多个用户。本文介绍的就是通过使用私有云和虚拟机技术，PXE 在现代化大中型企业中一种新的应用模式，企业可以根据要求自己定制特殊的系统安装细节，达到原原本本的安装流程，最大程度上可以避免不必要的硬件冲突，同时可以显著提高IT 部门的工作效率 1云技术 1.1云的概念 “云”这一术语最早用于电信网络和互联网领域，因为它们在技术示意图上被画成云，表示移动和处理信息的区域，但我们一般人不用管这其中的技术细节。 一个被广泛接受的正式定义来自美国标准与技术研究院：“云计算是一个模型，允许方便地通过网络按需访问一个共享的可配置计算资源池，这些资源（例如网络、服务器、存储、应用程序和服务）可以快速调配和释放，只需要极少的管理工作或服务提供商交互。 云灵活性的强大之处体现于动态资源调配过程中——它能够让企业根据需求和使用率的高低来扩大或缩减规模。 云模式还可以确保更高的资源和IT 资产利用率，从而在为用户提供所需服务的同时降低总体成本。 1.2私有云的特点 公司或组织在使用云计算时可以采用两种基本模式。一种模式称为“公共云”，这实际上是一种基于服务的模式，用户可以在这种模式中为组织提供的内部普通运营服务付费。这种模式的优点是计算资产归他人所有和管理，从而有效降低了总体成本。但是，有些组织可能关心如确保可控性和敏感数据安全性等问题。另一个模式是“私有云”，这种模式仅供组织内部使用，从而提供更强的直接控制力。“私有云”将此组织资源和调配服务（包括旧式系统）的做法搬到了公司的防火墙和安全基础架构内。它差不多可以提供公用云具备的所有优势但没有后者存在的重大缺陷和风险。1.3私有云的实现 毫无疑问，私有云是基于数据中心而存在的，而数据中心存取数据最重要的技术就是虚拟化技术，可见虚拟化技术是实现私有云的核心，而且虚拟化的优势与私有云的概念完美吻合，完全虚拟化的私有云可通过满足管理、业务连续性和备份方面的需求最大限度地降低风险，因此最佳方法应运而生。 虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，你可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言，它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正的计算机。 通过虚拟化技术将管理离散的硬件更改为管理虚拟化的共享资源池，其中包括服务器、存储和网络连接。通过虚拟化所有IT 资源，可以提高资源利用效率并针对高优先级应用程序进行动态资源分配，如图1所示： ———————————作者简介：何晨亮（1986-），上海交通大学自动化系，硕士研究生，研究方向：云计算，上海，200240 施亮（1961-），上海交通大学自动化系，副教授，研究方向：云计算，上海，200240 1
基于虚拟化技术的云计算平台架构 1虚拟化技术研究 虚拟化技术，可以把一个物理单元虚拟成多个逻辑单元，这样，一个物理单元就可以运行多个应用。这对于资源使用效率的提高，有着不可估量的作用，并且各种资源的管理也更加方便。目前云计算模式主要分为：私有云、公有云和混合云。无论是哪种云，其目标都是整合资源为客户服务，系统资源具备高性能的处理能力成为了必然要求。 目前，传统处理器的利用率普遍低下，很大部分资源都被白白浪费，哪怕最昂贵的处理器的利用率也仅在20％左右。面对这一问题，虚拟化技术应运而生，有效的解决了服务器处理能力的利用率问题。虚拟化技术包括：内存虚拟化、存储虚拟化、硬件虚拟化、软件虚拟化等各项技术。本文研究的基于虚拟化技术的云计算平台主要实现了服务器的虚拟化，将一个服务器当成多个服务器使用，大大提高了处理能力。 比如说，一般的服务器，3个独立的物理服务器可以运行3种不同的应用，但是在采用服务器虚拟化之后，这3种不同的应用可以运行在3个独立虚拟的服务器上，而这3个虚拟化的服务器只需要用一个物理服务器来托管。由此可见，服务器虚拟化大大提高了服务器处理能力的利用率，节约了大量资源。 目前应用最广泛的虚拟化技术分为全虚拟化和半虚拟化。研究表明，虚拟化的特性为云计算平台抽象了硬件资源。这样，云计算平台
的弹性设计就可以获得大量的便利，基于SOA的云计算平台的可扩展性也大大增强。针对全虚拟化来说，采用的是DBT技术，在虚拟机运行的时候，在敏感指令前插入指令将执行陷入到虚拟机监视器中，这种技术的优点在于代码的转换是动态的。本文中提出的基于虚拟化技术的云计算平台就是采用全虚拟化技术构建的，而且是采用全虚拟化的KVM。 2服务器云的构建 云计算平台的功能实现和子系统运行都要依赖于服务器云，因而，服务器云对于整个云计算平台的重要性不言而喻。近年来，计算机逐渐从大型机向微型个人计算机过渡，但是用户对于获得异构类型的操作系统和应用程序仍然比较困难。目前来说，用户在轻量级的设备选择应用比较茫然和混乱，难以得到完善的服务。云计算平台依托其自动性，可以为用户对服务的选择提供极大的便利。虚拟化技术使得底层差异封装为统一的应用接口，用户在使用时，只需要通过云计算平台选取自己需要的服务即可。这大大方面了用户，也提高了系统的利用率。 3云计算模式的特性研究 与分布式计算和网络计算相比，云计算具有其他两者无可比拟的优势。主要表现在以下几个方面： 首先，云计算具有超大的规模。以Google出为例，目前的Google 云计算已经拥有了100多万台服务器，超大规模的基础模块决定着云计算无可比拟的计算能力。IBM、微软、Yahoo等的云计算平台也拥
虚拟化技术在数据中心中的应用 虚拟化（Virtualization），伴随着计算机技术的发展与应用。在信息化建设的不同时期，虚拟化都受到了计算机厂商和用户的关注。虚拟化的优势在于它能将所有可用的计算和存储资源以资源池的方式组成一个单一的整合视图，通过提供虚拟功能，可将资源看做一个单一公共的平台，最终资源池就像我们日常生活中的水和电一样，成为企业信息系统中的“公用设施”（Utility Computing）。对用户来说，虚拟计算资源带来的益处是明显的：首先提高了资源利用率，避免了复杂的系统集成和大规模的设备占用空间，降低了投资成本；二是简化了管理的复杂性，能对整体系统运行环境进行统一监管和动态分配，从而降低了计算管理和运行成本；三是可以充分利用整体平台的优势，更好地发挥系统的效能;四是从总体上提高了全系统的可靠性。 正是由于虚拟化技术在资源配置和效率方便的巨大优势，虚拟化技术率先推动了数据中心的革命。数据中心的虚拟化有很多的优点。首先，可以通过整合或者共享物理设备来提高资源利用率，据调查，目前全球多数的数据中心的资源利用率在15%~20%之间，通过整合和虚拟化技术可以将利用率提高到50%~60%；其次，可以通过虚拟化技术实现节能环保的绿色数据中心，如可以减少物理设备、电缆、空间、电力、制冷等的需求；更重要的是，可以通过虚拟化技术实现应用部署的灵活和机动，以满足快速增长的业务需求。 一、数据中心相关的虚拟化技术 虚拟化技术的核心思路是，通过软件或硬件设备构成一个虚拟化层并对其进行管理，把各类物理资源映射为统一的虚拟资源。这些虚拟资源在使用上和物理资源的特性相差很少或者没有区别。可以被虚拟化的资源包括服务器、存储、网络等资源（还包括了一些比较专用的设备如防火墙、负载均衡等），映射的方式包括一对多（1->N）、多对一（N->1）和多对多(N->M)几种形式。 1、应用虚拟化 应用虚拟化就是将IT应用的客户端进行集中统一部署，使所有用户的应用和数据在同一平台上进行计算和运行，用户对应用进行透明的访问，并最终获得与本地访问应用同样的感受和计算结果。通俗点说，应用虚拟化就是将用户使用的所有软件安装在服务器端，用户的客户端零安装，用户通过使用服务器上的软件进行工作，通常服务器的性能、安全性都要远远高于用户个人用机；因此，这种方式通常可以给用户带来更高安全性和更好性能的应用体验。 现在的应用虚拟化已经能够较好地支持本地外界设备，如打印机、扫描仪、光驱等。基于应用虚拟化可以解决当今用户所面临的很多问题，通过对应用统一管理和监控，可以实现应用的快速发布和部署，增强应用的安全性，提高员工的工作效率，大幅降低企业在IT上的整体拥有成本。 CITRIX（思杰）的应用虚拟化解决方案是目前比较典型的代表。 2、虚拟桌面基础架构 虚拟桌面基础架构（Virtual Desktop Infrastructure,VDI）的基本原理很简单，用户的桌面环境包括操作系统、应用和其他必要组件都被压缩到一个虚拟机镜像里，然后可以在数据中心的服务器上运行这些虚拟系统，形成用户的“虚拟桌面”。用户通过来自客户端设备（瘦客户机或是家用PC甚至PDA）的瘦客户计算协议与虚拟桌面进行连接，用户访问他们的桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。这些虚拟桌面可能运行Windows、Linux或Unix，并且仍然宿主在相同机器里。思杰、微软和威睿都提供这样的功能。
航天电子SAP系统华为虚拟化技术建议书
航天电子虚拟化整体设计架构 设计组网 方案概述 针对本次航天电子SAP系统建设需求，建议采用华为Fusion Sphere虚拟化整体解决方案。利用虚拟化技术，部署CAMS、ERP、MII等应用系统环境，实现节能环保，简化管理，业务快速上线及灵活扩容的建设要求。同时结合业务需求，利用现有存储设备对虚拟化环境进行备份。
解决方案设计 本次采用2台高性能物理服务器，通过部署华为Fusion Sphere虚拟化构建生产系统群集，互为热备。同时可利用虚拟化平台本身HA环境，确保业务的高可用。 存储通过FC组网，通过2台SAN光纤交换机与前端物理服务器链接，SAN交换机备份，服务器及存储各通过4条光纤组成冗余链路，确保链路冗余性。 架构逻辑图 服务器选型设计 根据航天电子SAP系统建设需求，推荐采用华为RH5885 v3高性能服务器。RH5885 V3是新一代4U 4路机架服务器。它支持Intel? Xeon? E7 v2系列处理器，可提供60个计算核心，通过处理器、内存、I/O、硬盘的灵活配置，以最优的性价比，满足数据库、ERP、商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。 本次配置2台高性能RH5885 v3服务器，每台服务配置4颗E7-4820 v28核处理器,6根16G内存，共96G容量，最大可支持3T的内存容量扩容，本地配置4块300G 15K高速热插拔硬盘，板载提供6个千兆网口及2块双通道8G HBA卡，冗余插拔电源。 存储选型设计 本次建议采用华为OceanStor 5300 v3系列存储设备，其具备面向云架构的操作系统、新一代硬件平台和丰富的智能管理软件。可扩展到8控、1TB缓存、5PB存储容量，支持16Gbps
SAN存储虚拟化关键技术的研究和设计 摘要 作为第四代存储技术 然而设备管理复杂程度连经验丰富的网络管理员都会感到棘手 由于SAN标准尚未制定完善虚拟化的标准也尚在制定之中 本文对比了简单SAN管理上的缺陷与不足 在明确了种种虚拟化概念之后 除了能进行基本磁盘资源的管理之外 使得主机能够像使用一块”大”的硬盘一样使用存储池的资源本文提出的解决方案本文的主要内容主要包括以下几个方面 对其存储分配的应用缺陷做了讨论 论述虚拟技术可以提供的优势 详细论述了虚拟存储技术的定义及其多种实现方式 提出了本文存储虚拟化开发方案选择
3.引入卷管理作为构建层次化存储池的基础 并且就逻辑卷管理和企业卷管理不同侧重点做了分析 对SAN管理软件进行扩展 关键词
Research and Design of Storage Virtualization in a SAN ABSTRACT As the fourth generation of storage technology, Storage Area Network provides high connectivity and scalability of network storage device. However, with hundreds of heterogeneous storage devices and hosts connected by networks, the consequent complexity of storage management confused even sophisticated network administrator. It's the complex problem of storage management in SAN that result in storage virtualization. Today one of the most confused topics in IT industry is storage virtualization. Although "virtual" has already come up with such concepts as virtual memory, virtual display, and virtual tape in OS design many years ago. But as to what is storage virtualization, there is no clear and standard definition by far. There is lack of standards for SAN since SAN technology is in the stage of early development, so does the storage virtualization. True storage virtualization development is in its embryo stage for most storage industrial vendors, although many of them acclaim their accomplishments in storage virtualization. In this article, the deficiency and defects of plain SAN management have been pointed out and therefore together with advantages of storage management of virtualization. After clear description of many storage virtualization schemes in different aspects, a virtualization scheme is set up on the basis of former IP-SAN plain disk resource management system. In addition to management of physical disks in SAN, this scheme could create hierarchical storage pool and enables application servers in SAN the ability of using pool as a very big local disk. Total SAN virtualization could involve many details of both software and hardware in SAN. The virtualization design provided in this article is an extension of original IP-SAN management software. The contents of this article include the following topics: 1.Analyze the difficulties of plain SAN management and discuss the deficiency of storage distribution for application level. Compared with storage virtualization, many advantages in technology for storage application are described in detail. 2.Describe in detail the concepts of storage virtualization and its various solutions from different aspects, such as what storage virtualization creates, where virtualization layer resides, and how it is implemented
支持多虚拟化技术的私有云计算平台 云计算是一个让通过网络方便地按需访问可配置资源共 享池成为可能的模式。例如，云计算技术可以使数据中心极大地提高设备利用率，避免闲置设备造成的经济损失，降低人员及管理成本。这对企业来说具有极大的诱惑力。因此，构建一个灵活、高效、健壮的私有云计算平台成为了国内外各大IT企业的研究热点之一。 标签：私有云Citrix Xen VMware 1 云计算概述 1.1 云计算概念云计算是一个让通过网络方便地按需访问可配置计算资源（例如，网络、服务器、存储、应用和服务）共享池成为可能的模式，其中，计算资源的迅速供应和释放只需服务供应商极少的管理与干预。 1.2 云计算特点云计算主要具备以下五个特点：①按需自助服务。②随地访问网络。③资源池化。④收放自如。⑤服务可量。 1.3 云计算优点基于云计算自身特点，下面将从用户体验和成本这两方面来阐述云计算给使用者带来的好处。 1.3.1 用户体验。用户在享用这些互联网服务时无需购买和安装任何应用软件，只需一个移动终端就可以在任何时间任何地点，轻松访问互联网。对企业用户而言，可以降低运维成本、简化管理、提高系统高可用性、对物理资源进行动态调整、达到系统间的负载均衡、绿色环保。 1.3.2 成本。对个人用户而言，可以减少购买软、硬件的支出成本；可以不必为病毒入侵、查杀病毒而烦恼；一个廉价终端就可以实现一切服务。对企业用户而言，可以降低运维成本；如果数据中心的存储数据不重要的话，可以把IT 服务放到云计算租赁公司进行托管。 1.4 云计算的服务模式云计算的服务模式共有三种：软件即服务（SaaS）、基础设施即服务（IaaS）和平台即服务（PaaS）。如下表所示： ■ 1.5 云计算的部署模式虽然从服务模式角度看，云计算是比较单一的，但是在实际情况下，为了适应用户的不同需求，它会演变为不同模式。他们分别是：公有云、私有云和混合云。 2 研究背景