Концептуальная модель принимающего узла компьютерной сети под воздействием сетевых

Тестирование принимающего узла с применением разработанных методов, алгоритмов для противодействия сетевым атакам типа «отказ

в обслуживании»


Атаки на уровень L2
Время отклика принимающего сервера во время проведения атаки на уровне L2 модели OSI с применением разработанных методов и алгоритмов представлено на таблице 4.2.
Таблица 4.2. Сравнение метрик сервера во время штатной работы, атаки и применения средства защиты

Наименование метрик	Штатная работа принимающего узла	Во время атаки	Во время атаки с применением разработанной системы
Среднее время отклика принимающего узла, мс	0,363	0,796	0,392

Количество переданных пакетов, шт	64	33	64
Количество потерянных пакетов, шт	0	31	0

Атаки на уровнях L3-L4
Для оценки точности детектирования на принимающий узел был подан легитимный трафик со скоростью 20 Гб/с с помощью программного обеспечения для тестирования пропускной способности путем создания полезной нагрузки Iperf [205]. В качестве вредоносного трафика было сгенерировано 8 потоков, каждый по 5 Гб/с, равный полной ширине сетевого канала передачи с помощью программного обеспечения Hping3. Вредоносный трафик генерировался случайным образом по сетевым проколам ICMP, UPD, TCP. По завершению тестирования на основе полученных данных программно-аппаратный комплекс произвел расчет количества ложных срабатываний и количество необнаруженного вредоносного трафика.
Для оценки качества детектирования сетевых атак необходим учет следующих параметров:

1. 
   Ошибка первого рода;
   

^𝑄1𝑟
= ^𝑁1 , (4.1)
𝑀₁

где 𝑁₁ – количество пакетов, которые определены неверно, 𝑀₁ – общее количество входящих пакетов.

2. 
   Ошибка второго рода;
   

^𝑄2𝑟
= ^𝑁2 , (4.1)
𝑀₂

где 𝑁₂ – количество пакетов вредоносного трафика, который не обнаружен, 𝑀₂ – общее количество вредоносных пакетов.
В результате обозначенного тестирования были получены результаты:

• 
  Количество ложных срабатываний (ошибка первого рода) 0,08%.
  
• 
  Количество необнаруженного вредоносного трафика (ошибка второго рода) 1,04%.
  

Атаки на уровнях L7
Для анализа эффективности атак на прикладном уровне модели OSI необходимо сравнить нагрузочные показатели вычислительных ресурсов.
Для тестирования принимающего узла в течение заданного интервала времени (60 секунд) происходила сетевая распределенная атака на сервер Ngnix программным обеспечением Torshammer. Для проведения атаки запущено 256 одновременных потоков для создания Post/Get запросов.
На рисунке 4.13 показано сравнение вычислительной нагрузки показателей вычислительных ресурсов. После проведенного тестирования можно установить, что время на детектирование и блокировку вредоносного узла составило 8 секунд.

Рисунок 4.13. Сравнение нагрузочных показателей тестирования вычислительных ресурсов сервера во время атаки: а) без защиты; б) с внедренными методами и алгоритмами

3.