CN106161418B - 一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法，所述装置包括用于为外部服务请求提供相同功能的异构功能等价体，冗余控制器和输出代理器，其中，输出代理器用于接收异构功能等价体的输出，以及，接收所述冗余控制器发出的调度策略，并根据所述调度策略和异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体，输出目标异构功能等价体的服务响应。由于冗余控制器为输出代理器提供的调度策略不同，使得输出代理器输出的服务响应不确定，进而使装置对外输出的服务响应与该装置的异构功能等价体之间具有不确定的对应关系，使得装置内部或外部的未知缺陷或后门不容易被探嗅，进而降低入侵者对网络系统攻击的成功率。

Description

一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法

技术领域

本发明涉及网络空间安全防护技术领域，尤其涉及一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法。

背景技术

计算机和由计算机构成的网络空间环境为人们的生活、工作和学习带来了极大的便利，计算机构成的网络空间环境包括网络设备终端(如手机、计算机)，运行在终端的与网络相关的软件(如浏览器、通讯软件)，服务器，以及为网络提供互连的各种设备(如交换机、路由器)等。网络空间领域中的软硬件装置可以是系统、子系统、部件、模块、构件甚至器件，这些软硬件装置对外呈现的结构状态称为结构表征。

现有网络空间领域给定服务功能的软硬件装置，其外在结构形态与其内部结构形态间存在某种映射关系，且这种映射关系在网络空间领域的技术架构上往往是静态的和确定的。尤其是现有技术中的冗余系统，多是基于同构冗余系统，该同构冗余系统的内在结构及其设计逻辑是相同的，使得在同构冗余调度时，结构表征是相同的，且与同构功能等价体的结构相似并具有静态性。

此外，其内部实现机构又与外在结构间存在一定程度上的相似关系。分析这些关系可以间接的获得有关装置内部的软硬件结构信息，并可能通过嗅探或扫描到具有可利用价值的未知缺陷，或者找到激活后门的联系通道，进而对网络系统进行攻击或入侵，威胁装置的信息安全或网络安全。

发明内容

本发明实施例中提供一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法，以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种输出异构功能等价体服务响应的装置，包括两个或两个以上用于为外部服务请求提供相同功能的异构功能等价体、冗余控制器和输出代理器，其中，

所述输出代理器，用于接收异构功能等价体的输出，以及，接收所述冗余控制器发出的调度策略，并根据所述调度策略和所述异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体，输出所述目标异构功能等价体的服务响应；

所述冗余控制器，根据外部给出的或内部预先设定的控制参数生成调度策略，并将所述调度策略发送给输出代理器。

进一步地，所述接收异构功能等价体的输出包括接收所述异构功能等价体的输出结果和输出状态。

进一步地，所述调度策略包括单选调度策略，或者由一个单选调度策略和至少一个多选调度策略组成的复合调度策略。

进一步地，所述单选调度策略是指在两个或两个以上异构功能等价体中选择一个异构功能等价体作为所述目标异构功能等价体；

所述多选调度策略是指在两个或两个以上异构功能等价体中选择至少两个异构功能等价体。

进一步地，所述控制参数用于确定需要执行的单选调度策略或多选调度策略的种类，以及确定在所述多选调度策略中选择异构功能等价体的数量。

进一步地，当所述调度策略为单选调度策略时，按照所述单选调度策略选择目标异构功能等价体。

进一步地，当所述复合调度策略包括由一个多选调度策略和一个单选调度策略时，所述选择目标异构功能等价体的步骤包括：

首先按照所述多选调度策略执行，其次在所述多选调度策略中选择的异构功能等价体中，按照所述单选调度策略执行。

进一步地，当所述复合调度策略包括两个或两个以上个多选调度策略和一个单选调度策略时，所述选择目标异构功能等价体的步骤包括：

根据所述控制参数将所述多选调度策略依次排序，并编号为第一调度策略、第二调度策略、到最后一个调度策略；

首先按照所述第一调度策略执行，其次在所述第一调度策略选择的异构功能等价体中按照所述第二调度策略执行，当依次执行完所述最后一个调度策略后，在所述最后一个调度策略选择的异构功能等价体中按照所述单选调度策略执行。

进一步地，所述装置包括与所述冗余控制器、所述输出代理器相连接的监控器，其中，

所述监控器用于对所述冗余控制器和所述输出代理的工作状态进行监测，并对发生异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体进行报警，以及控制所述发生异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体重启。

一种异构功能等价体输出服务响应的方法，其特征在于，所述方法包括：

输出代理器接收异构功能等价体的输出；

冗余控制器根据外部给出的或内部预先设定的控制参数生成调度策略，并将所述调度策略发送给输出代理器；

输出代理器接收所述冗余控制器发出的调度策略，并根据所述调度策略和异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体；

输出所述目标异构功能等价体的服务响应。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开提供的一种异构功能等价体输出服务响应装置和方法，由于冗余控制器为输出代理器提供的调度策略不同，使得输出代理器接收到异构功能等价体的输出后，根据冗余控制器给定的调度策略，选择的目标异构功能等价体是不确定的，进而对外输出的服务响应不确定，进而使装置对外输出的服务响应与该装置的异构功能等价体之间具有不确定的对应关系，使得装置内部或外部的未知缺陷后门不容易被探嗅，进而降低入侵者对网络系统攻击的成功率，使得装置在应对未知风险方面获得主动防御的能力。

此外在输出服务响应时，由于根据调度策略，选择输出的异构功能等价体不确定，当有异常的异构功能等价体时，其它正常的异构功能等价体能够替代异常的异构功能等价体，输出服务响应，并且在结构表征层面上，掩饰了异常的异构功能等价体的运行状况，使得入侵者不易识别异常的异构功能等价体，进而提高了装置的防御能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种异构功能等价体输出服务响应的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种异构功能等价体输出服务响应的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种异构功能等价体输出服务响应的方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种异构功能等价体输出服务响应的装置及方法，以解决上述问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种异构功能等价体输出服务响应的装置的结构示意图，该装置100包括两个或两个以上用于为外部服务请求提供相同功能的异构功能等价体30，冗余控制器10和输出代理器20。

多个具有相同功能的异构功能等价体30，分别与输出代理器20和冗余控制器10相连接，异构功能等价体30用于对来自外部的服务请求提供服务，并且每个异构功能等价体都具有相同的服务功能，且每个异构功能等价体的规模可以是系统、子系统、模块、函数、中间件、构件等。

每个异构功能等价体可以通过软件、硬件、软硬件组合等比较刚性化的方式实现功能表达，也可以通过重构、重组和软件自定义等柔性化方式实现功能表达。其中，重构是指对软硬件的全部或者部分逻辑资源实现动态分配和功能变换；重组是指对构件化装置中的全部或者部分构件进行重新组合或替换；软件自定义是指将异构功能等价体的处理单元与控制单元相分离，用户可根据抽象的编程接口进行服务功能的自定义，并且异构功能等价体还可以既采用刚性化又采用柔性化的方式实现功能表达，此外，每个异构功能等价体都能单独为装置提供给定的服务功能。当有多个异构功能等价体为装置提供服务响应时，可以根据冗余控制器给定的调度策略，最后选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体，并将该目标异构功能等价体的输出结果对外输出服务响应。

输出代理器20，与多个异构功能等价体30相连接，用于接收多个异构功能等价体30的输出，以及，与冗余控制器10相连接，用于接收冗余控制器10发出的调度策略，并根据该调度策略和异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体，输出目标异构功能等价体的服务响应。

冗余控制器10，与多个异构功能等价体30相连接，用于获取异构功能等价体的运行情况，例如，每个异构功能等价体的工作状况。冗余控制器10与输出代理器20相连接，用于实现与输出代理器的信息互连。此外，冗余控制器10还根据外部给出的或内部预设的控制参数生成调度策略，若该调度策略与输出代理器当前执行的调度策略不同，则将该调度策略发送给输出代理器20，或者输出代理器20接收到多个异构功能等价体30的输出后，向冗余控制器10发出一个触发信号，冗余控制器接收到该触发信号后，根据外部或内部的控制参数生成调度策略，并将该调度策略发送给输出代理器20。

本公开提供的一种异构功能等价体输出服务响应装置，由于冗余控制器为输出代理器提供的调度策略不同，使得输出代理器接收到异构功能等价体的输出后，根据冗余控制器给定的调度策略和异构功能等价体的输出，选择对外输出的服务响应不确定，进而使装置对外输出的服务响应与该装置的异构功能等价体之间具有不确定的对应关系，使得装置内部或外部的未知缺陷后门不容易被探嗅，进而降低入侵者对网络系统攻击的成功率，使得装置在应对未知风险方面获得主动防御的能力。

上述输出代理器接收到异构功能等价体的输出包括接收这些异构功能等价体的输出结果和输出状态。该输出状态是指异构功能等价体输出服务响应后表现出来的状态，该状态包括忙碌、空闲、异常等状态。

为使输出代理器输出的服务响应与异构功能等价体之间更具有不确定性，进一步地，调度策略包括单选调度策略，或者由一个单选调度策略和至少一个多选调度策略组成的复合调度策略。

单选调度策略是指在两个或两个以上异构功能等价体中选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体，所述选择是指选择每个异构功能等价体的编号，或者是代表每个异构功能等价体的序号，所述编号或序号可以是装置预先设定的一个顺序。并将该目标异构功能等价体的输出结果作为装置的输出结果，对外输出服务响应。上述单选调度策略中选择一个异构功能等价体可以是随机选择，或者按照设定的规律，例如，按预先设定的各个异构功能等价体的编号顺序进行选择。

多选调度策略是指在两个或两个以上异构功能等价体中选择至少两个异构功能等价体。所述选择是指选择每个异构功能等价体的编号，或者是代表每个异构功能等价体的序号，所述编号或序号可以是装置预先设定的一个顺序。如果多选调度策略中选择两个异构功能等价体，那么被选择的异构功能等价体的数量需大于两个。上述在多选调度策略中选择异构功能等价体可以是随机选择，或者按设定规律选择，例如，对所有异构功能等价体进行编号后，按照单号或双号规律选择异构功能等价体。

在本实施例的另一方面，冗余控制器10根据外部给出的或内部预设的控制参数生成调度策略，该控制参数用于确定需要执行的单选调度策略或多选调度策略的种类，以及确定在所述多选调度策略中选择异构功能等价体的数量，或者单选调度策略、多选调度策略执行所需的其它参数，例如随机数种子。

上述控制策略参数输入可以是由外部装置给出的，也可以由冗余控制器内部预先设定的控制参数。例如，控制参数指定待生成的复合调度策略包含随机单选策略、随机多选策略和权重多选策略，例如，设控制参数选择随机多选策略和权重多选策略的异构功能等价体的数量分别为x和y，还可以包含随机单选策略和随机多选策略的随机数种子。

当冗余控制器10根据控制参数生成一个单选调度策略时，冗余控制器10将该单选调度策略发送给输出代理器20，输出代理器20接收该单选调度策略，并执行该单选调度策略，即在多个异构功能等价体中选择一个异构功能等价体，并将该异构功能等价体的输出结果作为该装置的输出结果，为外部服务请求提供服务响应。

当冗余控制器10根据控制参数生成的复合调度策略包括一个多选调度策略和一个单选调度策略时，输出代理器20接收冗余控制器10给出的复合调度策略，首先执行该多选调度策略，即在n个异构功能等价体中选择m个异构功能等价体，且2≤m≤n,其次根据在多选调度策略中选出的多个异构功能等价体中，执行单选调度策略，即在多选调度策略中的异构功能等价体中选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体，并选择该目标异构功能等价体的输出结果对外输出服务响应。

当冗余控制器根据控制参数生成的复合调度策略包括两个或两个以上多选调度策略和一个单选调度策略时，选择目标异构功能等价体的步骤包括：

设有N个多选调度策略，N大于2，冗余控制器根据控制参数将N个多选调度策略依次排序，按照控制参数中每个多选调度策略选择异构功能等价体的数量由大到小的顺序，将N个多选调度策略依次排序为，第一调度策略、第二调度策略，依次排列直到将最后一个多选调度策略的编号设为第N调度策略，且多选调度策略的数量总和为N个。

选择目标异构功能等价体时，输出代理器根据冗余控制器发送的调度策略，首先按照上述第一调度策略执行，其次在该第一调度策略选择的异构功能等价体中按照所述第二调度策略执行，依次执行，当输出代理器执行完第N调度策略后，在该第N调度策略选择的异构功能等价体中按照单选调度策略执行，最后选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体，并输出该目标异构功能等价体的输出结果。

在一个具体实施例中，当复合调度策略包括三个多选调度策略和一个单选调度策略，且该复合调度策略由外部控制参数生成，冗余控制器将该复合调度策略发送给输出代理器，输出代理器执行该复合调度策略。

输出代理器根据外部控制参数确定执行顺序，设按照控制参数中每个多选调度策略选择异构功能等价体的输出结果数量由大到小的顺序，例如输出代理器共接收有到20个异构功能等价体的输出，根据控制参数有三个多选调度策略，在这三个多选调度策略中分别选择异构功能等价体的数量为15个、10个和5个，即按照数量从大到小的顺序编号为第一调度策略、第二调度策略和第三调度策略。

输出代理器选择目标异构功能等价体时，第一步：按照第一调度策略执行选择15个异构功能等价体；第二步：根据第一调度策略中选择的异构功能等价体的数量，执行第二调度策略，即在15个异构功能等价体中选择10个异构功能等价体；第三步，执行第三调度策略，在10个异构功能等价体中中选择5个，上述每种调度策略选择异构功能等价体选择包括随机选择或根据预设规律选择；第四步：执行单选调度策略，在5个异构功能等价体中选择1个作为目标异构功能等价体，并将该目标异构功能等价体的输出结果输出，为外部请求提供服务的服务响应。

上述实施例仅仅是多个多选调度策略和一个单选调度策略的一种调度方法，输出代理器还可以根据控制参数生成其它调度方法，但是无论哪种调度方法，单选调度策略都最后执行，选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体，并将该目标异构功能等价体的输出结果输出，为外部服务请求提供服务响应。

在本公开的另一个实施例中，如图2所示，为增强上述调度装置的安全性，进一步地，该装置还包括监控器40(俗称“看门狗”)，监控器40与冗余控制器10、输出代理器20相连接，用于监控冗余控制器10和输出代理器20的工作状态，并对发生异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体进行报警，以及控制该发生的异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体重启。

例如，当监控器40检测到冗余控制器10和输出代理器20对服务功能请求或指令无响应/不工作时，或者输出代理器20未按照调度策略对外输出服务响应时，监控器40对冗余控制器10或输出代理器20发出重启指令，并相应地发出报警，同时控制出现异常的冗余控制器10或输出代理器20重启使不影响装置的输出服务响应。

此外，监控器40还与多个具有相同功能的异构功能等价体30相连接，用于对异构功能等价体30的工作状态进行监测，并根据监测情况进行报警或者发送操作指令。当监测到有不能为外部服务请求提供功能服务的异构功能等价体时，监控器40对该异构功能等价体进行重启。

结合上述公开的一种异构功能等价体输出服务响应的装置，本发明还提供一种异构功能等价体输出服务响应的方法，该方法包括：

步骤101：输出代理器接收异构功能等价体的输出；该输出包括异构功能等价体的输出结果和输出状态。

步骤102：冗余控制器根据外部给出的控制参数或内部预先设定的控制参数生成调度策略，该调度策略可以是单选调度策略，或者由一个单选调度策略和至少一个多选调度策略组成的复合调度策略，并将该调度策略发送给输出代理器。

步骤103：输出代理器接收该冗余控制器发出的调度策略，并根据该调度策略和异构功能等价体的输出，选择该目标异构功能等价体。

输出代理器通过执行该调度策略，该调度策略包括单选调度策略，或者由一个单选调度策略和至少一个多选调度策略组成的复合调度策略。执行完该调度策略后，选择一个异构功能等价体作为目标异构功能等价体。

此外，输出代理器可以被动地获取冗余控制器给出的调度策略，例如冗余控制器每隔一个时间间隔内向输出代理器发送调度策略，或者，当输出代理器接收到异构功能等价体的输出后，向冗余控制器发出一个触发信号，冗余控制器接收到触发信号后，向输出代理器发送调度策略。

步骤104：在步骤103中确定目标异构功能等价体后，输出目标异构功能等价体的服务响应，即并将该目标异构功能等价体的输出结果输出，为外部服务请求提供服务响应。

本公开提供的一种异构功能等价体输出服务响应方法，由于冗余控制器为输出代理器提供的调度策略不同，使得输出代理器接收到异构功能等价体的输出后，根据冗余控制器给定的调度策略和异构功能等价体的输出，选择的目标异构功能等价体是不确定的，进而输出目标异构功能等价体的输出结果不确定，选择对外输出的服务响应不确定，进而使装置对外输出的服务响应与该装置的异构功能等价体之间具有不确定的对应关系，使得装置内部或外部的未知缺陷后门不容易被探嗅，进而降低入侵者对网络系统攻击的成功率，使得装置在应对未知风险方面获得主动防御的能力。

此外，该装置在输出服务响应时，由于根据调度策略和异构功能等价体的输出，选择输出的异构功能等价体不确定，当有异常的异构功能等价体时，其他正常的异构功能等价体能够替代异常的异构功能等价体，输出服务响应，并且在结构表征层面上，掩饰了异常的异构功能等价体的运行状况，使得入侵者不易识别异常的异构功能等价体，进而提高了装置的防御能力。

并且与传统的同构冗余控制相比，本发明实施例所提供的技术，在冗余控制上导入了控制参数，使得生成的调度策略具有不确定性，进而输出代理器在执行该调度策略时，选择输出的异构功能等价体的结果具有不确定性，使得装置在外部结构表征的复杂度增加，因此不仅在机理上优于同构冗余的可靠性，而且使之具备主动防范未知安全风险的能力。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输出异构功能等价体服务响应的装置，其特征在于，包括两个以上用于为外部服务请求提供相同功能的异构功能等价体、冗余控制器和输出代理器，其中，

所述输出代理器，用于接收异构功能等价体的输出，以及，接收所述冗余控制器发出的调度策略，并根据所述调度策略和所述异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体，输出所述目标异构功能等价体的服务响应；

所述冗余控制器，根据外部给出的或内部预先设定的控制参数生成调度策略，并将所述调度策略发送给输出代理器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收异构功能等价体的输出包括接收所述异构功能等价体的输出结果和输出状态。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调度策略包括单选调度策略，或者由一个单选调度策略和至少一个多选调度策略组成的复合调度策略。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述单选调度策略是指在两个以上异构功能等价体中选择一个异构功能等价体作为所述目标异构功能等价体；

所述多选调度策略是指在两个或两个以上异构功能等价体中选择至少两个异构功能等价体。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制参数用于确定需要执行的单选调度策略或多选调度策略的种类，以及确定在所述多选调度策略中选择异构功能等价体的数量。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述调度策略为单选调度策略时，按照所述单选调度策略选择目标异构功能等价体。

7.根据权利要求4所述装置，其特征在于，当所述复合调度策略包括由一个多选调度策略和一个单选调度策略时，所述选择目标异构功能等价体的步骤包括：

首先按照所述多选调度策略执行，其次在所述多选调度策略中选择的异构功能等价体中，按照所述单选调度策略执行。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述复合调度策略包括两个以上多选调度策略和一个单选调度策略时，所述选择目标异构功能等价体的步骤包括：

根据所述控制参数将所述多选调度策略依次排序，并编号为第一调度策略、第二调度策略、到最后一个调度策略；

首先按照所述第一调度策略执行，其次在所述第一调度策略选择的异构功能等价体中按照所述第二调度策略执行，当依次执行完所述最后一个调度策略后，在所述最后一个调度策略选择的异构功能等价体中按照所述单选调度策略执行。

9.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括与所述冗余控制器、所述输出代理器相连接的监控器，其中，

所述监控器用于对所述冗余控制器和所述输出代理的工作状态进行监测，并对发生异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体进行报警，以及控制所述发生异常状况的冗余控制器或者异构功能等价体重启。

10.一种异构功能等价体输出服务响应的方法，其特征在于，所述方法包括：

输出代理器接收异构功能等价体的输出；

冗余控制器根据外部给出的或内部预先设定的控制参数生成调度策略，并将所述调度策略发送给输出代理器；

输出代理器接收所述冗余控制器发出的调度策略，并根据所述调度策略和异构功能等价体的输出，选择目标异构功能等价体；

输出所述目标异构功能等价体的服务响应。