CN111786857B - 基于分布式的网络资产主动探测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于分布式的网络资产主动探测方法及系统，基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统，包括网络资产探测主节点和多个部署在不同区域与网络资产探测主节点连接的网络资产探测分节点；网络资产探测分节点发送探测报文对网络资产进行主动探测并分析识别。本发明解决了网络设备的急剧增长带来的规模大、探测复杂程度高的问题；提高探测效率和探测效果。

Description

基于分布式的网络资产主动探测方法及系统
技术领域
本发明属于网络通信领域，特别是涉及到一种基于分布式的网络资产主动探测方法及系统。
背景技术
网络在各方面都得到广泛的应用，随着网络技术的发展，网络上运行的业务也越来越多，与之相对应的是网络资产的增多，网络资产是指网络中使用的各种设备。主要包括主机、路由器、交换机以及安全设备如防火墙等。随着网络资产的增多，带来的安全风险也越来越大，网络资产探测技术即是面临面临该环境下的一种安全检测技术。
现有技术中已存在很多关于网络资产探测的技术方案，但随着网络的飞速扩张，原有的探测方案已经越来越不能满足网络设备的急剧增长带来的规模大、复杂程度高的现实情景。探测效率低，效果不佳是目前网络资产探测领域亟需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的问题，本发明提出一种基于分布式的网络资产主动探测方法及系统，提高探测效果和探测效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于分布式的网络资产主动探测方法，包括：
S1、基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统，包括网络资产探测主节点和多个部署在不同区域与网络资产探测主节点连接的网络资产探测分节点；
S2、网络资产探测分节点发送探测报文对网络资产进行主动探测并分析识别。
进一步的，步骤S1所述的基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统的具体方法包括：
S101、将作为网络资产探测分节点的设备的IP地址进行哈希计算，结果对2^32取模，确定每台设备在哈希环上的位置；
S102、同样哈希计算待探测的目标IP地址在哈希环上的位置，其位置顺时针遇到的第一台网络资产探测分节点，即归为该网络资产探测分节点所属区域。
进一步的，步骤S2的具体方法为：
S201、扫描所属区域的目标IP地址，发送数据包探测目标设备的开放端口；
S202、发送数据包探测所述区域的网络中的网络节点及连接路径；
S203、发送数据包探测，识别目标IP的系统指纹信息和服务指纹信息。
本发明的另一方面，还提供了一种基于分布式的网络资产主动探测系统，包括：
建立模块，用于基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统，包括网络资产探测主节点和多个部署在不同区域与网络资产探测主节点连接的网络资产探测分节点；
主动探测模块，用于网络资产探测分节点发送探测报文对网络资产进行主动探测并分析识别。
进一步的，所述建立模块包括：
节点划分单元，用于将作为网络资产探测分节点的设备的IP地址进行哈希计算，结果对2^32取模，确定每台设备在哈希环上的位置；
区域划分单元，用于同样哈希计算待探测的目标IP地址在哈希环上的位置，其位置顺时针遇到的第一台网络资产探测分节点，即归为该网络资产探测分节点所属区域。
进一步的，所述主动探测模块包括：
端口探测单元，用于扫描所属区域的目标IP地址，发送数据包探测目标设备的开放端口；
路径探测单元，用于发送数据包探测所述区域的网络中的网络节点及连接路径；
指纹探测单元，用于发送数据包探测，识别目标IP的系统指纹信息和服务指纹信息。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)使用一致性算法划分区域，无论网络设备增长到什么样的规模，都按照一致性的规则划分到相应的区域中，解决了网络设备的急剧增长带来的规模大、探测复杂程度高的问题；
(2)在所属区域内网络资产探测分节点对网络设备的IP、端口、路径、网络指纹进行主动探索，提高探测效率和探测效果。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为使本发明专利的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明专利的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示，本发明所提出的分布式网络资产主动探测方法及系统具体示例如下：
设置一个网络资产探测主节点的设备和4个网络资产探测分节点的设备，将一个哈希值空间组织成一个虚拟的圆环，整个空间按顺时针方向组织，圆环的正上方的点代表0，0点右侧的第一个点代表1，以此类推，2、3、4、5、6……直到2^32-1，即是说0点左侧的第一个点代表2^32-1，0和2^32在零点中方向重合，这个由2^32个点组成的圆环称为Hash环(哈希环)。
分别把4台网络资产探测分节点的IP地址作为关键字进行哈希计算(可采用哈希函数进行计算)，使用哈希后的结果对2^32取模，得到一个0到2^32-1之间的一个整数，这个整数就代表该分节点，即该分节点映射到哈希环上。
查询区域IP库，或抓取网络中的数据包分析，得到要探测的IP地址，将该IP地址运行同样的哈希函数计算，计算后对2^32取模确定在哈希环上的位置，从该位置顺时针出发，遇到第一个网络资产探测分节点后，将这个IP地址归为该网络资产探测分节点所属区域，由该网络资产探测分节点负责进行资产探测。
探测过程如下：
1、发送数据包探测所有IP地址的目标主机相应端口，端口返回符合规则的应答数据，则判断端口开放，若有开放端口，则判断该IP地址所属的主机存活；
2、发送数据包探测网络中的路由器、主机以及相互间的路径连接关系；
3、发送探测数据包，检测目标主机的TCP和UDP应答数据包，匹配识别系统和协议栈指纹信息；
4、发送探测数据包至目标主机的相应端口，通过返回的数据包进行指纹匹配，判断是否含有相应的服务组件。
如图1所示，本发明所构建的分布式网络资产主动探测系统，4台网络资产探测分节点都与网络资产探测主节点进行连接，在探测程序或相关的数据库如IP地址库等更新时，主节点向分节点发送更新信息；分节点根据更新信息判断本节点是否需要要更新；若否，则向主节点发送分节点自身的相应数据信息；若是，则将本节点相应的数据进行更新；在探测结果数据更新时，分节点向主节点发送探测结果更新信息；主节点根据更新信息与本主节点存储信息比较，若无需更新则发送反馈信息给分节点，若需要更新则将本主节点存储的探测数据进行更新。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于分布式的网络资产主动探测方法，其特征在于，包括：
S1、基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统，包括网络资产探测主节点和多个部署在不同区域与网络资产探测主节点连接的网络资产探测分节点；在探测程序或相关的数据库更新时，主节点向分节点发送更新信息；分节点根据更新信息判断本节点是否需要更新；若否，则向主节点发送分节点自身的相应数据信息；若是，则将本节点相应的数据进行更新；在探测结果数据更新时，分节点向主节点发送探测结果更新信息；主节点根据更新信息与本主节点存储信息比较，若无需更新则发送反馈信息给分节点，若需要更新则将本主节点存储的探测数据进行更新；
S2、网络资产探测分节点发送探测报文对网络资产进行主动探测并分析识别；
步骤S1所述的基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统的具体方法包括：
S101、将作为网络资产探测分节点的设备的IP地址进行哈希计算，结果对2^32取模，确定每台设备在哈希环上的位置；
S102、同样哈希计算待探测的目标IP地址在哈希环上的位置，其位置顺时针遇到的第一台网络资产探测分节点，即归为该网络资产探测分节点所属区域；
步骤S2的具体方法为：
S201、扫描所属区域的目标IP地址，发送数据包探测目标设备的开放端口；数据包探测所有IP地址的目标主机相应端口，端口返回符合规则的应答数据，则判断端口开放，若有开放端口，则判断该IP地址所属的主机存活；
S202、发送数据包探测所述区域的网络中的网络节点及连接路径,包括路由器、主机以及相互间的路径连接关系；
S203、发送数据包探测，识别目标IP的系统指纹信息和服务指纹信息，具体为检测目标主机的TCP和UDP应答数据包，匹配识别系统和协议栈指纹信息；
S204、发送探测数据包至目标主机的相应端口，通过返回的数据包进行指纹匹配，判断是否含有相应的服务组件。
2.一种基于分布式的网络资产主动探测系统，其特征在于，包括：
建立模块，用于基于一致性哈希算法建立分布式网络资产探测系统，包括网络资产探测主节点和多个部署在不同区域与网络资产探测主节点连接的网络资产探测分节点；在探测程序或相关的数据库更新时，主节点向分节点发送更新信息；分节点根据更新信息判断本节点是否需要更新；若否，则向主节点发送分节点自身的相应数据信息；若是，则将本节点相应的数据进行更新；在探测结果数据更新时，分节点向主节点发送探测结果更新信息；主节点根据更新信息与本主节点存储信息比较，若无需更新则发送反馈信息给分节点，若需要更新则将本主节点存储的探测数据进行更新；
主动探测模块，用于网络资产探测分节点发送探测报文对网络资产进行主动探测并分析识别；
所述建立模块包括：
节点划分单元，用于将作为网络资产探测分节点的设备的IP地址进行哈希计算，结果对2^32取模，确定每台设备在哈希环上的位置；
区域划分单元，用于同样哈希计算待探测的目标IP地址在哈希环上的位置，其位置顺时针遇到的第一台网络资产探测分节点，即归为该网络资产探测分节点所属区域；
所述主动探测模块包括：
端口探测单元，用于扫描所属区域的目标IP地址，发送数据包探测目标设备的开放端口；数据包探测所有IP地址的目标主机相应端口，端口返回符合规则的应答数据，则判断端口开放，若有开放端口，则判断该IP地址所属的主机存活；
路径探测单元，用于发送数据包探测所述区域的网络中的网络节点及连接路径,包括路由器、主机以及相互间的路径连接关系；
指纹探测单元，用于发送数据包探测，识别目标IP的系统指纹信息和服务指纹信息，具体为检测目标主机的TCP和UDP应答数据包，匹配识别系统和协议栈指纹信息；
组件判断单元，用于发送探测数据包至目标主机的相应端口，通过返回的数据包进行指纹匹配，判断是否含有相应的服务组件。
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