CN112347519B - 一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台 - Google Patents

一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台,所述拟态OpenStack组件包括:第一输入代理分发模块、第二输入代理分发模块、若干个异构执行体、第一裁决输出模块、第二裁决输出模块和反馈调度模块,所述异构执行体,包括API接口、rabbitmq模块和至少一个子服务模块;所述API接口分别与所述第一输入代理分发模块和所述rabbitmq模块连接,所述rabbitmq模块分别与所述子服务模块、所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,所述反馈调度模块与所述第一裁决输出模块和所述第二裁决输出模块连接。

Description

一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台
技术领域
本发明涉及拟态领域,具体的说,涉及了一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台。
背景技术
云计算有诸多优点,近年越来越多的企业把数据存放到云端,随着新基建的大力推广,云计算将会得到更多的部署。然而云系统规模庞大,涉及软硬件众多,安全问题难以得到保障,尤其OpenStack作为开源代码在云系统中得到了广泛部署,其源码漏洞容易被攻击者获取,同事对云安全带来了较大风险。
拟态防御系统一般由输入代理、等价异构执行体、裁决器、反馈调度模块组成。输入代理完成外部输入信息的复制发分到异构执行体;异构执行体执行外部输入的信息并输出结果;裁决器对输入结果进行多模裁决;反馈控制器对裁决结果进行处理,调度异构执行体,实现拟态伪装。
如何将现有云系统特性及拟态理论结合构建一种拟态云控制方法,来提高云系统中所管理资源的安全性,防范系统中硬件及软件漏洞引起的云资源被攻击者篡改,保证系统的计算、网络、存储等资源的安全性,就成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,从而提供了一种拟态OpenStack组件和拟态OpenStack云平台。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种拟态OpenStack组件,包括:
第一输入代理分发模块、第二输入代理分发模块、若干个异构执行体、第一裁决输出模块、第二裁决输出模块和反馈调度模块,所述异构执行体,包括API接口、rabbitmq模块和至少一个子服务模块;所述API接口分别与所述第一输入代理分发模块和所述rabbitmq模块连接,所述rabbitmq模块分别与所述子服务模块、所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,所述反馈调度模块与所述第一裁决输出模块和所述第二裁决输出模块连接;
所述第一输入代理分发模块,用于接收Restful消息并复制分发给多个异构执行体的所述API接口;
所述第二输入代理分发模块,用于接收rabbitmq消息并复制分发给多个异构执行体的所述rabbitmq模块;
所述API接口,用于接收所述Restful消息并转换为rabbitmq消息发送给所述rabbitmq模块,或用于接收所述rabbitmq模块发送的rabbitmq消息,并转换为Restful消息进行输出;
所述rabbitmq模块,包括若干个rabbitmq消息队列,每个rabbitmq消息队列用于存储待发送至消息接收方的rabbitmq消息,不同rabbitmq消息队列对应不同的消息接收方;其中一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述第一裁决输出模块,一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述API接口,其余rabbitmq消息队列的消息接收方是不同的子服务模块;
所述子服务模块,用于从对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息进行处理,或将rabbitmq消息发送至消息接收方对应的rabbitmq消息队列进行存储;
所述第一裁决输出模块,用于从多个异构执行体中对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息并裁决,输出第一裁决结果;
所述第二裁决输出模块,用于接收多个异构执行体的所述API接口输出的Restful消息并裁决,输出第二裁决结果;
所述反馈调度模块,根据所述第一裁决输出模块或所述第二裁决输出模块的裁决结果调度异构执行体的上下线。
基于上述,还包括第三裁决输出模块、数据库和多个存储转换模块,每个存储转换模块对应连接一个API接口连接,用于将所述API接口输出的Restful信息转换为数据库信息;所述第三裁决输出模块分别与所述数据库和所述存储转换模块连接,用于对多个数据库信息进行裁决,并输出裁决结果至所述数据库。
基于上述,还包括执行组件,所述执行组件分别与所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,用于执行所述第一裁决结果,或用于向所述第二输入代理分发模块发送rabbitmq消息。
基于上述,所述异构执行体的处理器平台为海光处理器平台、海思处理器平台、申威处理器平台、鲲鹏处理器平台、X86处理器平台中的至少一种,所述异构执行体的操作系统为Ubuntu和/或centos。
本发明还提供一种拟态OpenStack云平台,包括NOVA组件、Neutron组件、Glance组件和Cinder组件,其中,所述NOVA组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为NOVA API接口,子服务模块包括Nova conductor模块和Nova scheduler模块,执行组件为Nova compute模块;和/或所述Neutron组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Neutron Server接口,子服务模块包括NeutronAgent模块和Neutron Plugin模块,执行组件为Neutron Provider模块;和/或所述Glance组件为为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Glance API接口,子服务模块Glance-Control模块、Glance-Manage模块、Glance-Replicator模块、Glance-Scrubber模块,执行组件为Glance Store模块;和/或所述Cinder组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Cinder API接口,子服务模块包括Cinder-Scheduler模块和Cinder-Volume模块,执行组件为volume provider模块。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步,具体的说,通过对传统的OpenStack组件模块数据流分析重定向到拟态OpenStack组件来实现对云组件的拟态化,使用户只对其关心的资源进行拟态,从而实现了更灵活,更安全的拟态云;同时与传统的对整个OpenStack进行调度相比,拟态OpenStack组件具有更小的细粒度,因而增加了攻击者的攻击难度,且在调度时,对拟态OpenStack组件的调度速度更快,从而减少拟态执行体的恢复时间,提高云系统中所管理资源的安全性,且能有效防范系统中硬件及软件漏洞引起的云资源被攻击者篡改,保证了系统的计算、网络、存储等资源的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1的一个实施例。
图3是本发明实施例1的另一个实施例。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示,本发明提供一种拟态OpenStack组件,包括:第一输入代理分发模块、第二输入代理分发模块、若干个异构执行体、第一裁决输出模块、第二裁决输出模块和反馈调度模块,所述异构执行体,包括API接口、rabbitmq模块和至少一个子服务模块;所述API接口分别与所述第一输入代理分发模块和所述rabbitmq模块连接,所述rabbitmq模块分别与所述子服务模块、所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,所述反馈调度模块与所述第一裁决输出模块和所述第二裁决输出模块连接;
用于接收Restful消息并复制分发给多个异构执行体的所述API接口;
所述第二输入代理分发模块,用于接收rabbitmq消息并复制分发给多个异构执行体的所述rabbitmq模块;
所述API接口,用于接收所述Restful消息并转换为rabbitmq消息发送给所述rabbitmq模块,或用于接收所述rabbitmq模块发送的rabbitmq消息,并转换为Restful消息进行输出;
所述rabbitmq模块,包括若干个rabbitmq消息队列,每个rabbitmq消息队列用于存储待发送至消息接收方的rabbitmq消息,不同rabbitmq消息队列对应不同的消息接收方;其中一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述第一裁决输出模块,一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述API接口,其余rabbitmq消息队列的消息接收方是不同的子服务模块;
所述子服务模块,用于从对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息进行处理,或将rabbitmq消息发送至消息接收方对应的rabbitmq消息队列进行存储;
所述第一裁决输出模块,用于从多个异构执行体中对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息并裁决,输出第一裁决结果;
所述第二裁决输出模块,用于接收多个异构执行体的所述API接口输出的Restful消息并裁决,输出第二裁决结果;
所述反馈调度模块,根据所述第一裁决输出模块或所述第二裁决输出模块的裁决结果调度异构执行体的上下线。
在具体实施过程中,所述拟态OpenStack组件还包括执行组件,所述执行组件分别与所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,用于执行所述第一裁决结果,或用于向所述第二输入代理分发模块发送rabbitmq消息。
具体的,可根据组件的功能进行API接口、子服务模块和执行组件的适应性调整,如图2所示,对于NOVA组件来说,所述API接口为NOVA API接口,所述子服务模块包括Novaconductor模块和Nova scheduler模块,所述执行组件为Nova compute模块;如图3所示,对于Neutron组件来说,所述API接口为Neutron Server接口,所述子服务模块包括NeutronAgent模块和Neutron Plugin模块,所述执行组件为Neutron Provider模块;对于Glance组件来说,所述API接口为Glance API接口,所述子服务模块包括Glance-Control模块、Glance-Manage模块、Glance-Replicator模块、Glance-Scrubber模块,所述执行组件为Glance Store模块;对于Cinder组件来说,所述API接口为Cinder API接口,所述子服务模块包括Cinder-Scheduler模块和Cinder-Volume模块,所述执行组件为volume provider模块。
通过对传统的OpenStack组件模块数据流分析重定向到拟态OpenStack组件来实现对云组件的拟态化,使用户只对其关心的资源进行拟态,从而实现了更灵活,更安全的拟态云。
具体的,还包括第三裁决输出模块、数据库和多个存储转换模块,每个存储转换模块对应连接一个API接口连接,用于将所述API接口输出的Restful信息转换为数据库信息;所述第三裁决输出模块分别与所述数据库和所述存储转换模块连接,用于对多个数据库信息进行裁决,并输出裁决结果至所述数据库。
由于所述API接口,在接收所述rabbitmq模块发送的rabbitmq消息后,会将所述rabbitmq消息转换为Restful消息进行输出;其中Restful信息包括http消息头和http消息体,所述http消息头中设置有消息的收发双方;
当所述API接口对外输出Restful信息时,则会根据所述http消息头中消息的接收方是否是数据库,若是数据库,则将Restful信息发送至对应的存储转换模块,以将Restful信息转换为数据库信息;若不是数据库,则将Restful信息发送至所述第一裁决输出模块。
可以理解,所述数据库还与所述子服务模块连接,用于向所述子服务模块提供数据。
基于上述,所述异构执行体的处理器平台为海光处理器平台、海思处理器平台、申威处理器平台、鲲鹏处理器平台、X86处理器平台中的至少一种,所述异构执行体的操作系统为Ubuntu和/或centos。通过多种处理器平台和多个操作系统的多种组合形式,可以最大限度的实现所述异构执行体的异构性。
具体的,所述第一裁决输出模块、所述第二裁决输出模块和所述第三裁决输出模块设置在同一个FPGA上。
实施例2
本发明还提供一种拟态OpenStack云平台,包括NOVA组件、Neutron组件、Glance组件和Cinder组件,其中,所述NOVA组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为NOVA API接口,子服务模块包括Nova conductor模块和Nova scheduler模块,执行组件为Nova compute模块;和/或所述Neutron组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Neutron Server接口,子服务模块包括NeutronAgent模块和Neutron Plugin模块,执行组件为Neutron Provider模块;和/或所述Glance组件为为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Glance API接口,子服务模块Glance-Control模块、Glance-Manage模块、Glance-Replicator模块、Glance-Scrubber模块,执行组件为Glance Store模块;和/或所述Cinder组件为前述的拟态OpenStack组件,所述拟态OpenStack组件的API接口为Cinder API接口,子服务模块包括Cinder-Scheduler模块和Cinder-Volume模块,执行组件为volume provider模块。
本实施例通过利用不同的拟态OpenStack组件来实现对OpenStack云平台的拟态化,使用户只对其关心的OpenStack组件进行拟态,从而实现了更灵活,更安全的拟态OpenStack云平台,同时与传统的对整个OpenStack平台进行调度相比,对拟态OpenStack组件的调度速度更快,从而减少拟态执行体的恢复时间,同时更小单位的拟态增加了攻击者的攻击难度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种拟态OpenStack组件,其特征在于,包括:第一输入代理分发模块、第二输入代理分发模块、若干个异构执行体、第一裁决输出模块、第二裁决输出模块和反馈调度模块,所述异构执行体,包括API接口、rabbitmq模块和至少一个子服务模块;所述API接口分别与所述第一输入代理分发模块和所述rabbitmq模块连接,所述rabbitmq模块分别与所述子服务模块、所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,所述反馈调度模块与所述第一裁决输出模块和所述第二裁决输出模块连接;
所述第一输入代理分发模块,用于接收Restful消息并复制分发给多个异构执行体的所述API接口;
所述第二输入代理分发模块,用于接收rabbitmq消息并复制分发给多个异构执行体的所述rabbitmq模块;
所述API接口,用于接收所述Restful消息并转换为rabbitmq消息发送给所述rabbitmq模块,或用于接收所述rabbitmq模块发送的rabbitmq消息,并转换为Restful消息进行输出;
所述rabbitmq模块,包括若干个rabbitmq消息队列,每个rabbitmq消息队列用于存储待发送至消息接收方的rabbitmq消息,不同rabbitmq消息队列对应不同的消息接收方;其中一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述第一裁决输出模块,一个rabbitmq消息队列的消息接收方是所述API接口,其余rabbitmq消息队列的消息接收方是不同的子服务模块;
所述子服务模块,用于从对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息进行处理,或将rabbitmq消息发送至消息接收方对应的rabbitmq消息队列进行存储;
所述第一裁决输出模块,用于从多个异构执行体中对应rabbitmq消息队列中读取rabbitmq消息并裁决,输出第一裁决结果;
所述第二裁决输出模块,用于接收多个异构执行体的所述API接口输出的Restful消息并裁决,输出第二裁决结果;
所述反馈调度模块,根据所述第一裁决输出模块或所述第二裁决输出模块的裁决结果调度异构执行体的上下线。
2.根据权利要求1所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:还包括第三裁决输出模块、数据库和多个存储转换模块,每个存储转换模块对应连接一个API接口连接,用于将所述API接口输出的Restful信息转换为数据库信息;所述第三裁决输出模块分别与所述数据库和所述存储转换模块连接,用于对多个数据库信息进行裁决,并输出裁决结果至所述数据库。
3.根据权利要求1或2所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:还包括执行组件,所述执行组件分别与所述第二输入代理分发模块和所述第一裁决输出模块连接,用于执行所述第一裁决结果,或用于向所述第二输入代理分发模块发送rabbitmq消息。
4.根据权利要求3所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述API接口为NOVA API接口,所述子服务模块包括Nova conductor模块 和Nova scheduler模块,所述执行组件为Nova compute模块。
5.根据权利要求3所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述API接口为NeutronServer接口,所述子服务模块包括Neutron Agent模块 和Neutron Plugin模块,所述执行组件为Neutron Provider模块。
6.根据权利要求3所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述API接口为Glance API接口,所述子服务模块包括Glance-Control模块、Glance-Manage模块、Glance-Replicator模块、Glance-Scrubber模块,所述执行组件为Glance Store模块。
7.根据权利要求3所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述API接口为Cinder API接口,所述子服务模块包括Cinder-Scheduler模块和Cinder-Volume模块,所述执行组件为volume provider模块。
8.根据权利要求2所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述第一裁决输出模块、所述第二裁决输出模块和所述第三裁决输出模块设置在同一个FPGA上。
9.根据权利要求1所述的拟态OpenStack组件,其特征在于:所述异构执行体的处理器平台为海光处理器平台、海思处理器平台、申威处理器平台、鲲鹏处理器平台、X86处理器平台中的至少一种,所述异构执行体的操作系统为Ubuntu和/或centos。
10.一种拟态OpenStack云平台,其特征在于:包括NOVA组件、Neutron组件、Glance组件和Cinder组件,所述NOVA组件为权利要求4所述的拟态OpenStack组件,和/或所述Neutron组件为权利要求5所述的拟态OpenStack组件,和/或所述Glance组件为权利要求6所述的拟态OpenStack组件,和/或所述Cinder组件为权利要求7所述的拟态OpenStack组件。
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