Nghiên cứu về software defined networking (sdn) và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGHIÊN CỨU VỀ SOFTWARE DEFINED NETWORKING (SDN) VÀ ỨNG DỤNG GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THANH VÂN SVTH : BÙI VĂN LÂM LE SOK SKL010928 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHUYÊN NGÀNH: MẠNG VÀ AN NINH MẠNG o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VỀ SOFTWARE DEFINED NETWORKING (SDN) VÀ ỨNG DỤNG Nhóm sinh viên thực hiện: Bùi Văn Lâm 17110043 Le Sok 19110C01 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Thanh Vân TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc **** ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên: Bùi Văn Lâm MSSV: 17110043 Họ tên: Le Sok MSSV: 19110C01 Ngành: Công nghệ thông tin Đề tài: Nghiên cứu software defined networking (SDN) ứng dụng Nội dung: Lý thuyết - Tìm hiểu SDN: Khái niệm, lịch sử đời, kiến trúc, hoạt động - Tìm hiểu khác biệt SDN mạng truyền thống - Lợi ích thách thức SDN - Xu hướng phát triển SDN - Công nghệ SD-WAN - Tìm hiểu giao thức OpenFlow: Giới thiệu, lịch sử phát triển, kiến trúc, controller - Các vấn đề an toàn SDN: Triển khai an toàn mạng SDN, mối đe dọa giải pháp - Các điểu khiển SDN công cụ xây dựng mô hình mạng ảo hóa Thực nghiệm - Xây dựng mạng mơ hình mạng mininet - Xây dựng firewall kiểm sốt thơng tin host - Cấu hình định tuyến SDN - Cấu hình STP SDN - Thực công Dos vào SDN biện pháp phòng thủ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc **** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: MSSV: Họ tên sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc **** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: MSSV: Họ tên sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với nỗ lực, cố gắng, hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Là q trình phấn đấu khơng ngừng nghỉ bên cạnh hướng dẫn, bảo tận tình, gắn bó tình cảm sâu sắc Để hồn thành tốt đề tài báo cáo này, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên, cô Nguyễn Thị Thanh Vân, người trực tiếp hỗ trợ nhóm suốt q trình làm đề tài Nhóm cảm ơn cô đưa lời khuyên từ kinh nghiệm thực tiễn để định hướng cho nhóm với yêu cầu đề tài chọn, giải đáp thắc mắc đưa góp ý, chỉnh sửa kịp thời giúp nhóm khắc phục nhược điểm hoàn thành tốt thời hạn đề Nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành quý thầy cô Khoa Đào tạo Chất lượng cao nói chung ngành Cơng nghệ thơng tin nói riêng tận tình truyền đạt kiến thức cần thiết giúp nhóm có tảng để làm nên đề tài này, tạo điều kiện để nhóm tìm hiểu thực tốt đề tài Đề tài báo cáo nhóm thực với hạn chế mặt kiến thức, kỹ thuật kinh nghiệm thực tế Do đó, q trình làm nên đề tài có thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi nên nhóm mong nhận ý kiến đóng góp quý báu để kiến thức nhóm hồn thiện Nhóm xin chân thành cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 Nhóm sinh viên thực Bùi Văn Lâm Le Sok MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 Giới thiệu đề tài Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SDN I Giới thiệu 1.1 Sự đời SDN 1.2 Khái niệm SDN II Sự khác biệt SDN với mạng truyền thống 2.1 Kiến trúc 2.2 Tính III Kiến trúc SDN 10 3.1 Lớp ứng dụng 11 3.2 Lớp hạ tầng 11 3.3 Lớp điều khiển 11 3.4 Giao diện hướng Bắc (Northbound API) 12 3.5 Giao diện hướng Nam (Southbound API) 12 IV Cách hoạt động SDN 13 4.1 Phương thức hoạt động 13 4.2 Chế độ hoạt động 13 V Lợi ích thách thức SDN 15 5.1 Lợi ích SDN 15 5.2 Thách thức SDN 16 VI Xu hướng phát triển SDN 16 VII Công nghệ Software-Defined Wide Area Network (SD-WAN) 17 7.1 Giới thiệu SD-WAN 17 7.2 Hoạt động SD-WAN 18 7.3 Lợi ích SD-WAN 19 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ OPENFLOW 20 I Giới thiệu Openflow 20 II Lịch sử phát triển Openflow 20 III Kiến trúc giao thức 20 3.1 Openflow Switch 20 a Flow table 21 b Secure Channel 22 c OpenFlow Protocol 22 d Q trình xử lý gói tin Openflow Switch 23 3.2 Giao thức OpenFlow 24 CHƯƠNG III: CÁC VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG SDN 26 I Các mối đe dọa giải pháp 26 1.1 Giả mạo luồng traffic 26 1.2 Khai thác lỗ hổng switch 26 1.3 Khai thác lỗ hổng điều khiển 26 II Triển khai mạng an toàn SDN 27 2.1 Triển khai 27 2.2 Giải khó khăn 27 CHƯƠNG IV: CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN PHỔ BIẾN TRONG SDN 28 I Các điều khiển SDN 28 1.1 OpenDaylight 28 1.1.1 Giới thiệu 28 1.1.2 Tính 28 1.1.3 Cách hoạt động 29 1.2 Open Network Operating System 29 1.2.1 Giới thiệu 29 1.2.2 Tính 30 1.2.3 Cách hoạt động 30 1.3 RYU 31 1.3.1 Giới thiệu 31 1.3.2 Tính 32 1.3.3 Cách hoạt động 32 1.4 Floodlight 33 1.4.1 Giới thiệu 33 1.4.2 Tính 33 1.4.3 Cách hoạt động 34 II Mininet 35 2.1 Định nghĩa 35 2.2 Tính 36 2.3 Cách hoạt động 36 CHƯƠNG V: THỰC NGHIỆM 38 I Thiết lập môi trường thực nghiệm 38 1.1 Mininet (Setup thiết bị) 38 1.2 RYU Controller 39 II Firewall using RYU Controller and Mininet 40 2.1 Mơ hình triển khai 40 2.2 Kiểm thử kết 45 III Routing using RYU Controller and Mininet 51 3.1 Mơ hình triển khai 51 3.2 Kiểm thử kết 59 IV Spanning Tree Protocol 62 4.1 Mơ hình triển khai 62 4.2 Kiểm thử kết 66 V SD-WAN 71 5.1 Mơ hình triển khai 71 5.2 Kiểm thử kết 80 VI Tấn công DDoS mạng SDN sử dụng công cụ Hping3 81 6.1 Tấn công sử dụng Hping3 81 a Mơ hình triển khai 82 b Kiểm thử kết 85 6.2 Giải pháp phòng thủ 88 a Công cụ phòng thủ 88 b Kiểm thử kết 90 PHẦN 3: KẾT LUẬN 93 I Kết đạt 93 1.1 Lý thuyết 93 1.2 Thực nghiệm 93 II Thuận lợi 93 III Khó khăn 93 IV Nhận xét đánh giá tổng quan 94 V Đánh gia mức độ hoàn thành thành viên 94 5.1 Bùi Văn Lâm 94 5.2 Le Sok 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96