مقاله کشف توپولوژی در شبکه های نرم افزاری تعریف شده (2017 IEEE)

مقدمه

پیشینه تحقیق

شبکه های نرم افزاری تعریف شده (SDN)

تهدیدات صفحات شبکه های نرم افزاری تعریف شده

حملات بر صفحه ی داده SDN

حملات بر صفحه کنترل SDN

حملات بر صفحه برنامه کاربردی SDN

حملات بر رابط های SDN

کشف توپولوژی

اهمیت

کشف توپولوژی در شبکه های سنتی

کشف توپولوژی در SDN

طبقه بندی موضوعی: کشف توپولوژی

هویت های کشف

کشف میزبان

کشف سوییچ

لینک های به هم متصل بین سوییچ ها

سیستم عامل کنترل کننده

کشف توپولوژی در سیستم عامل های کنترل کننده واحد

کشف توپولوژی در سیستم عامل های کنترل کننده متعدد

خدمات وابسته

مسیریابی

ردیابی تحرک

تعادل بار

برش مبتنی بر توپولوژی

هدف

تهدیدات و راه حل های کشف توپولوژی

نهاد حمله

حملات مبتنی بر میزبان

حملات مبتنی بر سوییچ

آسیب پذیری های کنترل کننده

سیستم های ردیابی میزبان

روند کشف لینک

راه حل های کنونی

SPHINX

TopoGaurd

احراز هویت بسته های LLDP

OFDPv2

تهدیدات گوناگون

مرد میانی

عدم سرویس دهی

شناسایی جعل کردن

انکار

چالش ها و جهت های آینده

حوزه های متعدد SDN

کشف توپولوژی از طریق سوییچ های OF

شناسایی لینک های جعلی

مهاجرت مکرر

امنیت اطلاعات کشف توپولوژی

ترفیع کنترل کننده

نتیجه گیری

The fundamental role of the Software Defined Networks (SDN) is to decouple the data plane from the control plane; thus providing a logically centralized visibility of the entire network to the controller. This enables the applications to innovate through network programmability. To establish a centralized visibility, a controller is required to discover a network topology of the entire SDN infrastructure. However, discovering a network topology is challenging due to 1) the frequent migration of the virtual machines in the data centers, 2) lack of authentication mechanisms, 3) scarcity of the SDN standards, and 4) integration of security mechanisms for the topology discovery. To this end, in this paper, we present a comprehensive survey of the topology discovery and the associated security implications in SDNs. The paper provides discussions related to the possible threats relevant to each layer of the SDN architecture, highlights the role of the topology discovery in the traditional network and SDN, presents a thematic taxonomy of topology discovery in SDN, and provides insights into the potential threats to the topology discovery along with its state-of-the-art solutions in SDN. Finally, this paper also presents future challenges and research directions in the field of SDN topology discovery.

نقش اساسی شبکه های نرم افزاری تعریف شده (SDN) جداکردن یا قطع ارتباط صفحه داده از صفحه کنترل است؛ بنابراین میدان دید متمرکز منطقی از کل سیستم به کنترل کننده ارائه می دهد.این باعث می شود که برنامه های کاربردی از طریق قابلیت برنامه پذیری شبکه نوآوری داشته باشند. به منظور ایجاد میدان دید متمرکز، نیاز است که یک کنترل کننده توپولوژی شبکه از کل زیرساخت SDN را کشف کند. با این وجود، کشف توپولوژی شبکه به دلایل ذیل چالش برانگیز است 1) مهاجرت مکرر ماشین های مجازی در مراکز داده ها، 2) عدم تایید هویت مکانیزم ها، 3) کمبود استانداردهای SDN و 4) ادغام مکانیزم های امنیت برای کشف توپولوژی. بدین منظور، در این مقاله بررسی جامعی از کشف توپولوژی و مفاهیم امنیت مربوطه در SDN را ارائه می دهیم. این مقاله بحث هایی در مورد تهدیدات ممکن مرتبط به هر لایه از معماری SDN را فراهم می کند، نقش کشف توپولوژی در شبکه سنتی و SDN را نشان داده و طبقه بندی موضوعی از کشف توپولوژی در SDN ارائه می دهد و بینش هایی در مورد تهدیدات بالقوه ی کشف توپولوژی به همراه راه حل های جدید در SDN فراهم می آورد. در نهایت، این مقاله همچنین چالش های آتی و جهت های تحقیقاتی در زمینه ی کشف توپولوژی SDN را ارائه می دهد.