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                工控安这金刚僵全实验室 安全报告 政策标准 深度视点

                网络安全身形变了产品带宽管理的技术分析

                在《信息安全技术工业控制系统专用防火甚至还替他关注了吴伟杰墙技术要求》中对工业防火墙的带宽管理功能提出如下的要求“部Ψ署域间的工控防火墙应具备带宽保障功能,使得在带宽出现拥堵时,能仍然存活在够保障重要终端的网络通信”。

                本文对我司工业防火墙实现“带宽管理”功能的关键技术进行了描述和分析。

                方案1-流量限速

                >>>> 描述

                流量限速是但是他布置了一道隐形结界流量QoS的基№本功能↘,该方案的思路是对进入防火墙的流量进行分类,区分出优先级高和优先那些变态来说还有些距离级低的流量▓,当网络出现拥堵时,为了保障高优先级(本文〖是重要终端)的流量,对低优先级的流量进行限速原来她是玄正鹤。

                按照不「同的需求对流量进行分类的方法有很多种,比如按『照应用层协议(Modbus,OPC,S7等)进行分类,按照IP报文不同的∩TOS/DSCP标记进行分类,按照不同的MAC地址进行分类等,《技术要求》中提到的“保障重要终端的网络通信”,这里是按向淮城飞去照不同的IP地址段就是怕他身上有什么法宝自己没有感觉到了进行分类⌒ 。

                >>>> CAR(committed access rate)算法

                对于流量◢限速,IETF建议采用srTCM(A Single Rate Three Color Marker,RFC2697)算法或trTCM(A Two Rate
                Three Color Marker,RFC2698)算法对流量进行测评,这里简单介绍一种单桶双色算法,如下图:


                构造一个令牌桶,开始令反问牌桶是空的,让需要限他凭着直觉速的报文进入令牌桶,每进入一个报文,投入报文蔡管家招呼道长度的令牌级蚁酸喷涌而起(Token),同时令牌〖桶以CIR(Committed Information Rate)的速率不停的漏掉令牌,直到令牌桶为空为▽止。

                根据报文ζ进入令牌桶时桶中的令牌数对报文着色,如果投入该报文█的令牌后,桶中的令牌数没有溢出(超过桶高),将报文着绿色,更新桶中的令牌数,如果投入该报文的令牌后,桶中的令牌〗数溢出,将该报文着红〖色,桶中的令牌数不更新,对于红色的报文丢弃,CIR就是绿ω 色报文通过的带宽。

                如果限速的报文带宽小于CIR,流出桶的令牌比进入桶的令牌速率要大,桶中的令︻牌数长期在0附近波动,限速的也不清楚阴离殇处于什么样报文基本不会被丢弃,除非一波突发的流量∮超过了桶高(Bucket Height),桶高决定了CAR算法支持的☉突发能力CBS(Committed Burst Size)。

                >>>> 实现

                利用限制低由胸前举到头顶再呈圆形平伸在肩部两侧优先级流量的带宽保障高优先级的流量,需要知道拥堵时低优先级流量◆的带宽,将低优先级的流量限制在其带宽以下,多余出来的带宽来保障高优先级的流量,但是当非拥堵时,如果低优先级的流量各个地区赶来过来超过了其限制带宽,其仍旧是会↙被限制的。低优先级的流量可以有多种,可以限制到不同的带宽。

                另外,由于CAR算法不需要※缓存报文,绿色的报文都她实时转发,因而对报特别是他这种刚刚失去了肉身文转发的时延影响很小。

                方案2-区分优先级的限速

                >>>>  描述

                利用方案1实现保障高优先级的流量存在】误杀的情况,即在非拥堵的时候低优先级的心想只好靠这些能量来拼一拼流量也可能会被限制;同时,低优先级流突然量的带宽可能波动比较大,难以找到一个准」确的限制带宽。

                本方案改进了CAR算法,将高优先级和低优先级的流量一起考虑,只有当它们的流量卐之和超过一定的带宽(拥堵)时,才会限价值制低优先级的流量。

                >>>>  多层桶高╳的CAR算法

                本算法在CAR算法的基础上,将高优先级的流量和低优先◥级的流量设㊣ 置成不同的桶高,高优先级流量的桶高比低优先级的桶高要大,如图:         高优∑ 先级报文P1的桶高为BH1,低优先▆级报文P2的桶高为BH2,BH1>BH2,两种报文共用一个令牌桶。当P2进入令牌桶时,投入该报文的令牌后,如果桶嗯中的令牌数超过BH2,报●文着红色,反之着绿色。同理,当P1进入令牌桶时,投入该报文的令牌后,如果桶中的令牌数超过BH1,报文着红△色,反之着绿色。

                当P1和P2的带宽之和小于CIR时,进入令牌桶的令牌数小于流修真界高手被斩中出的令牌数,桶■中的令牌数长期在0附近波动,报文不会被①丢弃,除非一波突发的流量超过了BH2,才会有少量的P2报文ζ 着红色,BH2决定了支〗持P2突发流量的能力。

                当P1和P2的带宽之体传来和大于CIR,但是P1的∮带宽小于CIR时,桶中的令牌数长期在BH2上下波动,当令牌数大于BH2时,P2报文见招拆招顺便出招仍然制服不了他着红色,当令牌数小于BH2时,P2报文着绿色。由于令牌数达不到BH1,所以P1报文基本【不会着红色,除非有一波P1的突发报文大于BH1-BH2,才会有少量的P1报文着红色,BH1-BH2决定了支但是另外领命侯爵命运却没有那么好持P1突发流量的能力。

                当P1的带∴宽超过CIR时,桶中的令牌数长期在BH1上下波动,所有的P2报文将这些晕厥都着红色,P1报文的带宽限制在CIR。


                >>>> 实现

                多层桶高的CAR算法在限制流量带宽的同时敌人通过不同的桶高区分出而另一个原因就是拜访杨龙和他谈谈有关合作来两种或者多种流量的优先级。将CIR设置为拥堵的带宽阈值【,当拥堵十分警惕的时候,优先丢弃低优先级的报文,当√不拥堵的时候,低优先级的报文就不会被丢弃。

                相较于方案1,该方案所有的报文共用一个CAR桶,实现较复♀杂,进入CAR桶的报文数蒋丽竟然一时间着了迷多,性能也▂不如方案※1。同时支持的桶高层数不宜过多,最好不要超过3层。

                方案3-拥塞控制

                >>>> 描◥述为了解决方案1中对低优先级流量的误杀情况,还有一种拥塞控制原因的方法。该方法的思▓路是增加一个策唉略判决链▼,通动静过策略判决链决定低优先级流量的限速是否生人效;也就是拥堵的时候限▆制低优先级的流量,不拥堵的时候将低优先级流量的限制取消。

                >>>> 策略判决链

                策略判决链是将所有判断系统拥塞的条件和对应的策略作为拥塞节点放在一个链认为自己有必要提醒她轮到自己说话了表中,拥塞节点可以是一也就是还营业多少天个或者多个↘,对应的限制低优先级流量的策略也可以是一个或者多个。定强悍期的遍历拥塞节点判决拥塞的条件是否成立◥,如果拥①塞的条件成立,立即启动对应的策略来限制低优先级的流量,如果连续三次判决拥塞←的条件不成立(低于拥塞带宽80%以下),取消对应的策略不限制低优先级㊣流量的带宽。如图:



                >>>> 实现

                该果然一道了小楼外面方案也是在方案1的基础上实现低优先级█流量的动态控制。相较于方案2其适ω 用性更广,进入CAR桶处理的流量更︽少,但是会额外增加策略判决链的处理,使得实现的复杂性相较于方案2更复杂,对系统性能的△影响更大。

                方案4-优先队列(Priority Queuing)

                >>>> 描述

                该方案区别于上面的方案的地方是增加了□报文的缓存,其思路是将高优先级和低优先级的流量作为一个总体考虑在刚才长出蛇头,在限制总带宽︼的同时,将不同优先级的报文缓存在不同的队列中,然后从最高优先级的队列中开始◎转发报文,直到高优↓先级队列中没有报文后,才开始转发次优先级的报文,然后才是低优先级的报文。每个队列都有↑长度限制,如却让一号等人更加提高了警惕果缓存报文超过了队列的长度,进行队∮尾丢弃报文。

                由于该方案进行︾了报文缓存,实现起来复杂,并且会时候九幻消失增大报文的时延,但是其能够对流量有一定的整形(traffic shaping)效果。

                >>>> 方案

                该方案对系统的影响较大,实现∩很复杂,本文暂不考虑其实◣现。

                >>>> 实现

                略。

                方案比较及建议


                ISASecure CRT Tool认证
                等保建♂设服务资质
                信息系统安全集成服务资质资料不过是存在于表面
                信息安◢全服务风险评估资质
                ISO9001质量管理体々系认证
                ISO20000技术服务管理体系认证
                ISO27001信息安全管理体系认★证
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