CN112055026B - 一种网络靶场物理环境构建方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网络靶场物理环境构建方法及系统，属于网络靶场构建技术领域。该系统包含串口管理与文件服务器、串口管理设备、物理层交换机、路由器/交换机。串口管理与文件服务器通过串口管理设备对物理层交换机及路由器/交换机进行脚本命令控制，依次进行场景环境连通、设备IP配置、设备配置文件下发与导入、目标场景文件下载与场景切换等步骤，实现网络靶场不同场景的自动切换。本发明解决了传统网络靶场物理实验环境构建过程中需要人工插拔、线路杂乱、设备需要专业技术人员保障、配置时间长、难以扩展等问题，实现了网络靶场物理实验环境构建的快速自动化。

Description

一种网络靶场物理环境构建方法及系统
技术领域
本发明涉及网络靶场构建领域，尤其涉及一种网络靶场物理环境构建方法及系统。
背景技术
网络靶场作为支撑网络空间安全技术验证、网络武器装备试验、攻防对抗演练和网络风险评估的重要基础设施，成为新兴网络安全战略、专业人才队伍建设的重要支撑手段。网络物理实验环境是指用于测试或训练目的的物理网络仿真环境，通过设计并提供不同的场景与拓扑用于实验操作。
目前网络靶场物理实验环境常用的构建方法是通过人工调整拓扑结构与设备配置来实现，由于自动化程度低，线路需要人工插拔，设备需要专业技术配置维护，往往会导致配置时间长、线路杂乱、保障人员多、易出错、难以扩展、维护成本高等不良情况，严重影响了网络靶场实验环境的正常运行与推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种网络靶场物理实验环境构建方法及系统。
本发明的技术解决方案是：提供一种网络靶场物理环境构建方法，包含以下步骤：
S1：在串口管理与文件服务器上存储物理层交换机及路由器/交换机对应不同网络靶场目标场景所需的配置文件、拓扑文件及脚本命令；
S2：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器下载传输场景对应的拓扑文件，生成传输场景的拓扑结构，使传输场景中路由器/交换机与串口管理与文件服务器物理连通；
S3：串口管理与文件服务器通过串口管理设备向传输场景中路由器/交换机下发脚本命令，设置需配置的路由器/交换机与物理层交换机连接的IP地址，使其与串口管理与文件服务器处于同一网段；
S4：需配置的路由器/交换机从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景配置文件，加载到其运行配置环境中，实现网络靶场目标场景配置文件的切换；
S5：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器读取并导入网络靶场目标场景拓扑文件，生成网络靶场目标场景拓扑结构，完成网络靶场目标场景的配置与切换。
进一步的，所述脚本命令包含登录管理脚本命令、导入拓扑文件脚本命令、导入配置脚本命令、修改配置脚本命令。
进一步的，所述脚本命令通过物理层交换机及路由器/交换机的API接口实现。
进一步的，所述脚本命令基于Python与telnetlib库编写。
进一步的，所述登录管理脚本命令格式为：telnet+串口管理设备管理地址+串口端口。
进一步的，所述串口管理与文件服务器通过串口管理设备向路由器/交换机下发脚本命令为并发模式。
进一步的，所述串口管理与文件服务器采用FTP、TFTP协议向物理层交换机与路由器/交换机提供拓扑文件、配置文件和脚本命令的读取和下载。
本发明还提供一种网络靶场物理环境构建系统，包含串口管理与文件服务器、串口管理设备、路由器/交换机及物理层交换机，其中：
所述串口管理与文件服务器通过网络与串口管理设备相连，用于将串口管理与文件服务器上存储的脚本命令通过串口管理设备下发到物理层交换机和路由器/交换机；
所述串口管理与文件服务器通过网络与物理层交换机相连，用于将串口管理与文件服务器上存储的拓扑文件下发到物理层交换机；
所述物理层交换机通过网络与路由器/交换机相连，实现对网络靶场拓扑结构的实际配置；
所述串口管理设备通过串口分别与物理层交换机及路由器/交换机相连，用于对物理层交换机及路由器/交换机下发脚本命令。
进一步的，所述串口管理设备能提供高密度集成的串行端口。
本发明产生的有益效果是：本发明自主研发了一种网路靶场物理实验环境构建方法和系统，解决了构建网络靶场物理实验环境时，需要通过人工调整拓扑结构与设备配置来实现，自动化程度低，线路需要人工插拔，设备需要专业技术人员配置，导致配置时间长、线路杂乱、保障人员多、易出错、难以扩展、维护成本高等问题，实现了网络靶场构建的快速自动化，人工参与少，易于扩展，线路无需调整。
附图说明
图1为本发明提供的一种网络靶场物理环境构建方法的流程图；
图2为本发明提供的一种网络靶场物理环境构建系统的整体框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，本发明实施例提供一种网络靶场物理环境构建方法，包含以下步骤：
S1：在串口管理与文件服务器上存储物理层交换机及路由器/交换机对应不同目标场景所需的配置文件、拓扑文件及脚本命令；
其中，路由器/交换机可以为单台或多台路由器/交换机组成的路由器/交换机集群。
S2：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器下载传输场景对应的拓扑文件，生成传输场景的拓扑结构，使场景中路由器/交换机均与串口管理与文件服务器物理连通；优选地，脚本命令包含登录管理脚本命令、导入拓扑文件脚本命令、导入配置脚本命令、修改配置脚本命令；
其中，串口管理与文件服务器通过串口管理设备，使用登录管理脚本命令登录物理层交换机，进一步的，该登录管理的脚本命令为：telnet+串口管理设备管理地址+串口端口；登录成功后，串口管理与文件服务器通过串口管理设备向物理层交换机发送导入拓扑文件脚本命令import_topo_file；物理层交换机接收到该脚本命令后，执行该脚本命令，完成拓扑结构的切换；
执行导入拓扑文件脚本命令的步骤包含：物理层交换机通过FTP、TFTP协议访问串口管理与文件服务器，读取并下载传输场景对应的拓扑文件；下载成功后，物理层交换机导入传输场景对应的拓扑文件到其运行环境中，在物理层交换机上生成传输场景的拓扑结构；物理层交换机进行拓扑结构切换，使场景中路由器/交换机均与串口管理与文件服务器物理连通；
S3：串口管理与文件服务器通过串口管理设备向传输文件场景中路由器/交换机下发脚本命令，设置需配置路由器/交换机的IP地址，使其与串口管理与文件服务器处于同一网段；
其中，串口管理与文件服务器通过串口管理设备，向路由器/交换机集群并发下发登录管理脚本命令，登录传输场景下的路由器/交换机集群；登录成功后，串口管理与文件服务器通过串口管理设备向传输场景中的路由器/交换机集群并发下发修改配置脚本命令change_interface_ip；脚本命令下发成功后，传输文件场景中路由器/交换机与物理层交换机依据修改配置脚本命令设置其IP地址，使其与串口管理与文件服务器处于同一网段；
S4：需配置路由器/交换机从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景配置文件，加载到其运行配置环境中，实现网络靶场目标场景配置文件的切换；
串口管理与文件服务器通过串口管理设备向路由器/交换机集群设备并发下发导入配置文件脚本命令import_conf_file；需配置的路由器/交换机通过FTP、TFTP协议，从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景配置文件；下载网络靶场目标场景配置文件成功后，路由器/交换机将其加载到运行配置环境中，实现网络靶场目标场景在路由器/交换机上配置文件的切换；
S5：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器读取并导入网络靶场目标场景拓扑文件，生成网络靶场目标场景结构，完成网络靶场目标场景的配置与切换；
串口管理与文件服务器通过串口管理设备向物理层交换机再次发送导入拓扑文件脚本命令import_topo_file；脚本命令下发成功后，物理层交换机通过FTP、TFTP协议从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景拓扑文件；物理层交换机导入场景拓扑文件到运行环境中，在物理层交换机上生成网络靶场目标场景拓扑结构，完成目标场景配置；
进一步的，所述脚本命令基于Python与telnetlib库编写。
如图2所示，本发明实施例为一种网络靶场物理环境构建系统，该系统包含串口管理与文件服务器、串口管理设备、路由器/交换机及物理层交换机。
所述串口管理与文件服务器通过网络与串口管理设备连接，用于将串口管理与文件服务器上的脚本命令通过串口管理设备下发到物理层交换机和路由器/交换机；所述串口管理与文件服务器通过网络与物理层交换机通过网络相连，用于将串口管理与文件服务器上存储的配置文件下发到物理层交换机；所述物理层交换机通过网络与全部路由器/交换机相连，实现对网络靶场拓扑结构的实际配置；所述串口管理设备与物理层交换机及路由器/交换机通过串口相连，用于通过串口对物理层交换机及路由器/交换机下发脚本命令。
进一步的，所述串口管理设备能提供高密度集成的串行端口。
进一步的，所述串口管理设备通过物理层交换机及路由器/交换机的API接口实现登录管理。
进一步的，所有设备的连接均采用五类以上网线连接。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1：在串口管理与文件服务器上存储物理层交换机及路由器/交换机对应不同网络靶场目标场景所需的配置文件、拓扑文件及脚本命令；
S2：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器下载传输场景对应的拓扑文件，生成传输场景的拓扑结构，使传输场景中路由器/交换机与串口管理与文件服务器物理连通；
S3：串口管理与文件服务器通过串口管理设备向传输场景中路由器/交换机下发脚本命令，设置需配置的路由器/交换机与物理层交换机连接的IP地址，使其与串口管理与文件服务器处于同一网段；
S4：需配置的路由器/交换机从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景配置文件，加载到其运行配置环境中，实现网络靶场目标场景配置文件的切换；
S5：串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器读取并导入网络靶场目标场景拓扑文件，生成网络靶场目标场景拓扑结构，完成网络靶场目标场景的配置与切换。
2.根据权利要求1所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述脚本命令包含登录管理脚本命令、导入拓扑文件脚本命令、导入配置脚本命令、修改配置脚本命令。
3.根据权利要求2所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述脚本命令通过物理层交换机及路由器/交换机的API接口实现。
4.根据权利要求3所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述脚本命令基于Python与telnetlib库编写。
5.根据权利要求2所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述登录管理脚本命令格式为：telnet+串口管理设备管理地址+串口端口。
6.根据权利要求1所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述串口管理与文件服务器通过串口管理设备向路由器/交换机下发脚本命令为并发模式。
7.根据权利要求1所述的一种网络靶场物理环境构建方法，其特征在于，所述串口管理与文件服务器采用FTP、TFTP协议向物理层交换机与路由器/交换机提供拓扑文件、配置文件和脚本命令的读取和下载。
8.一种网络靶场物理环境构建系统，其特征在于，包含串口管理与文件服务器、串口管理设备、路由器/交换机及物理层交换机，其中：
所述串口管理与文件服务器通过网络与串口管理设备相连，用于将串口管理与文件服务器上存储的脚本命令通过串口管理设备下发到物理层交换机和路由器/交换机；
所述串口管理与文件服务器通过网络与物理层交换机相连，用于将串口管理与文件服务器上存储的拓扑文件下发到物理层交换机；其中，所述拓扑文件为传输场景对应的拓扑文件；
所述物理层交换机通过网络与路由器/交换机相连，实现对网络靶场拓扑结构的实际配置，其实现过程为：
所述串口管理与文件服务器上存储物理层交换机及路由器/交换机对应不同目标场景所需的配置文件、拓扑文件及脚本命令；串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器下载传输场景对应的拓扑文件，生成传输场景的拓扑结构，使场景中路由器/交换机均与串口管理与文件服务器物理连通；串口管理与文件服务器通过串口管理设备向传输文件场景中路由器/交换机下发脚本命令，设置需配置路由器/交换机的IP地址，使其与串口管理与文件服务器处于同一网段；需配置路由器/交换机从串口管理与文件服务器读取网络靶场目标场景配置文件，加载到其运行配置环境中，实现网络靶场目标场景配置文件的切换；串口管理与文件服务器向物理层交换机发送脚本命令，物理层交换机从串口管理与文件服务器读取并导入网络靶场目标场景拓扑文件，生成网络靶场目标场景结构，完成网络靶场目标场景的配置与切换；
所述串口管理设备通过串口分别与物理层交换机及路由器/交换机相连，用于对物理层交换机及路由器/交换机下发脚本命令。
9.根据权利要求8所述的一种网络靶场物理环境构建系统，其特征在于，所述串口管理设备能提供高密度集成的串行端口。
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