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基于安全视角分析计算机网络管理创新策略论文

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2025-12-24 14:04:11    来源:    作者:xuling

摘要:随着计算机网络技术飞速发展,网络规模日益拓展,应用场景日益繁复,层出不穷的新式网络攻击、瞬息万变的网络环境,为网络安全带来了极大挑战,传统网络管理技术与安全防护手段已无法满足当前网络安全需求。

  摘要:随着计算机网络技术飞速发展,网络规模日益拓展,应用场景日益繁复,层出不穷的新式网络攻击、瞬息万变的网络环境,为网络安全带来了极大挑战,传统网络管理技术与安全防护手段已无法满足当前网络安全需求。为增进计算机网络管理的安全水平,提高网络安全防御能力,本文对基于安全视角的计算机网络管理创新策略的技术意义进行深度阐明,对计算机网络管理目前存在的传统防护技术效能欠佳、安全设备联动性不良、自动化运维水平有限以及新兴技术适配性不足等技术安全问题展开系统剖析,并针对这些问题提出了一整套创新策略,实现了对网络安全威胁的智能甄别与主动防御,增进了安全设备相互的协同配合及自动化运维能力,提升了网络安全架构适配新兴技术的水平。

  关键词:安全视角;计算机网络管理;防护技术;联动

  0引言

  随着数字化浪潮席卷全球,计算机网络已全面融入社会生产生活的各个方面,成为推动经济腾飞、科技变革与社会进步的关键基础支撑。从企业平常的办公事务、业务运营,到金融交易、医疗服务、交通运输等关键行业的运行,再到国家政务、国防安全等核心领域,

  皆十分依赖计算机网络的稳固与安全。伴随云计算、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展,网络规模呈扩大态势,网络应用场景日益丰富,网络安全面临的挑战更加严峻。网络安全事件不仅会造成数据泄露、系统崩溃,引起巨大的经济损失,还可能对个人隐私、企业核心利益以及国家安全构成威胁。当前计算机网络管理模式与技术手段渐渐难以契合迅速变动的网络安全态势,迫切需要从安全视角探索创新化的网络管理策略,从而构建更具可靠性、高效性与智能性的网络安全防护体系,保证计算机网络稳定、不间断地运行,为数字时代的发展筑牢坚实的安全壁垒。

  1计算机网络管理创新策略的技术意义

  计算机网络管理创新凭借先进技术,能够更精确地识别网络攻击,从海量的网络流量中分辨出异常举动,提升主动防御能力,降低网络被非法闯入的风险,维持网络服务的持续稳定运转,进而实现对数据全生命周期的保护。从数据诞生、流转,到存储、运用,计算机网络管理凭借加密、访问控制等技术保障数据的完整性及机密性,防止数据被泄露和篡改。伴随5G、物联网等新兴技术的发展,网络架构及应用场景频繁变动,计算机网络管理策略的创新可更优地契合新技术需求,驱动网络安全技术与网络发展趋势一同演进,为网络技术创新及应用搭建可靠的安全壁垒。

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  2计算机网络管理现存技术安全问题

  即便技术创新为网络管理赋予了诸多积极意义,但现阶段网络管理仍有一系列亟待解决的问题。这些问题不光制约了网络管理水平的提高,也为网络的安全与稳定埋下了潜在隐患,亟须深入探究并找出有效的解决路径。

  2.1传统防护技术效能不足

  传统的计算机网络防护技术,如防火墙、入侵检测系统等,面对当下错综复杂、变化多端的网络安全环境,效能明显不足。防火墙所采用的基于规则的访问控制方式难以抵御新型的加密攻击和零日漏洞攻击。以零日漏洞攻击为例,其主要利用尚未被发现及修复的软件漏洞实施攻击,而由于传统防护技术依赖已知攻击特征库,缺少对零日漏洞的有效检测途径,导致网络随时面临受攻击的威胁。传统入侵检测系统多数采用模式匹配与异常检测手段,误报的概率偏高,在处理大规模网络流量时,分析能力欠佳,不易快速、精准地鉴别新型攻击模式,无法为网络安全构建可靠的防护体系。

  2.2安全设备联动性差

  由不同厂商生产的安全设备在通信协议、数据格式以及管理接口等方面表现出差异,各设备无法达成顺畅的数据交互与共享。防火墙、入侵检测系统和安全审计设备等彼此分开运转,缺乏统一的协调调度,若入侵检测系统发现攻击活动,无法即刻把威胁信息传输给防火墙,推动其开展相应的阻断动作。安全审计设备所记录的安全相关事件与其他设备数据的关联分析也不容易开展,难以迅速锁定攻击源头并评估攻击波及范围。安全设备间出现信息孤岛现象,让网络安全防护存在不少漏洞及盲区,攻击者可借助设备间未形成联动的缺点,绕过部分安全设备的探查,对网络发起连续攻击,极大威胁到网络的安全性。

  2.3新兴技术适配性弱

  5G网络呈现出高速率、低延迟、大容量的特质,其网络架构的复杂程度进一步提升。传统的网络安全技术难以适应5G网络的动态多样特点,难以对5G网络中的切片管理、边缘计算等场景实现有效的安全防护。物联网设备数量大、种类繁多,而且部分设备的计算及存储资源有限,传统安全防护技术无法直接在物联网设备中应用,难以保障物联网设备在身份认证、数据传输以及设备管理上的安全。云计算环境中,数据存储及计算资源趋向集中化,网络的边界逐渐模糊,传统采用边界防护的安全技术,无法适应云计算环境下数据隔离、访问控制与隐私保护的需求,新兴技术的快速发展及应用落地,向计算机网络管理技术提出了更高的要求。然而,现有技术在与新兴技术适配方面存在欠缺,成为网络安全防护中不容忽视的隐患。

  3基于安全视角的计算机网络管理技术创新策略

  针对上述所呈现的严峻安全挑战,只有将网络安全作为核心指引,深度挖掘计算机网络管理技术的创新举措,才可成功冲破困境。依靠对前沿技术的融合,优化现有的管理模式架构,构筑全领域、多层次的网络安全防护格局,方可契合持续变化的网络环境,为计算机网络的稳定运转与数据安全添砖加瓦。

  3.1融合智能算法,升级防护技术

  鉴于传统防护技术对新型加密攻击、零日漏洞攻击应对乏力,而且针对复杂网络流量的分析能力不足,将智能算法融合以升级防护技术成为必然选择。

  攻击检测阶段采用深度学习中的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)相结合的模式。CNN擅长应对网络流量数据的空间特性,可对网络数据包结构做相关分析,提取其中的图像化特质。CNN具有输入层、卷积层、池化层、全连接层和输出层五个部分[1]。RNN可处理时间维度的序列数据,可对网络流量于时间维度上的变动趋势展开分析。二者结合,构建起多层网络模型,对网络流量数据进行预处理后输入模型,模型经训练后掌握正常网络流量的特征模式,若出现异常的网络流量,可依照学习到的模式差异识别攻击行为。采用强化学习算法,驱动防护系统在动态网络环境中自主学习,实现决策优化。防护系统采用网络环境状态作为输入,通过尝试各类防御行动,按照动作形成的结果(如能否成功制止攻击、对网络性能的作用等)得到奖励或惩罚,反复调整防御战术,以适应新型攻击方法的规律。

  威胁预测环节采用机器学习的长短期记忆网络(Long Short-Term Memory Network,LSTM)。LSTM模型源于RNN模型,但LSTM模型对RNN模型进行了网络结构上的优化和改进,通过增加门控结构,实现多时刻的权重合理分配和控制[2]。利用LSTM模型对网络安全历史事件数据、网络流量数据、系统日志数据等多源数据加以分析,可高效应对长序列数据,解析数据里的时间依赖脉络,通过对历史数据的学习积累,预判未来或许会出现的攻击种类、时间及目标,预先实施防御手段。

  3.2基于软件定义,强化设备协同

  鉴于不同安全设备间的通信协议、数据格式及管理接口有差异,导致设备之间联动表现较差,通过软件定义技术增强设备协同乃关键所在。

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  关键信息基础设施(关基)系统的网络规模庞大、结构复杂,随着云计算、软件定义网络(SDN)等新技术的应用,设计一个分布式、动态、灵活、可扩展、专注于数据采集和传输的系统很有必要[3]。构建软件定义安全控制器,此控制器基于开源的OpenDaylight与ONOS平台开发,开发期间采用南向接口协议(如OpenFlow)与各类安全设备进行通信,完成对防火墙、入侵检测系统、入侵防御系统等设备的集中控制。控制器开展对安全设备状态信息、配置信息的实时采集与监控,依照网络安全策略与威胁态势,动态调整设备参数。

  数据共享方面,确立统一的数据格式规格,采用JSON或者XML格式对安全设备产生的日志及告警数据等进行封装,安全设备依照标准格式把数据发送到SDS控制器。控制器借助北向接口,为上层应用打造统一的数据访问接口,方便不同安全设备之间开展数据共享及交互。采用虚拟化方法对物理安全设备资源进行虚拟化处理,在同一物理设备之上创建多个虚拟安全设备实例[4]。各实例可根据需求分别进行独立的配置与运行,以软件定义的形式对这些虚拟安全设备实例实施编排和调度,实现安全功能的柔性组合及协同协作,促成各设备之间的高效协同防御。

  3.3构建自动化平台,优化运维流程

  鉴于人工运维存在效率低下、易出差错且难以应对动态安全威胁的状况,构建自动化运维平台以优化运维流程。

  建立自动化威胁实时检测平台,采用分布式结构体系,在网络关键节点位置部署传感器,实时采集网络流量、系统日志、设备状态等多类数据,再将采集的数据传至中央分析服务器。基于大数据分析技术的检测引擎在服务器中运行,通过分布式计算框架(如Hadoop、Spark)对海量数据开展实时解析。检测引擎中预先内置了多种检测算法,包括基于规则的检测、基于异常的检测和基于机器学习的检测等,进行多维度的数据分析,及时识别网络中的异常表现与安全威胁,自动给出告警信息。自动化响应操作阶段,构建安全事件响应知识库,收集常见安全事件的特点、处理步骤与解决策略。若自动化威胁检测平台生成告警,系统凭借告警信息在知识库中进行匹配,自动制定相应的处理途径,通过自动化执行模块,实施对安全设备的操作,诸如自动修改防火墙策略、将受感染的主机加以隔离、重启异常状态的服务等,实现对安全事件的快速响应。

  4结语

  本文在安全视角下对计算机网络管理创新策略进行了系统剖析,深入剖析了技术意义、现有技术安全问题以及创新策略。鉴于传统防护技术效能不达标、安全设备联动性欠缺、自动化运维水平有限和新兴技术适配性不足等问题,采取融合智能算法以升级防护技术、依托软件定义提升设备协同度、构建自动化平台来优化运维流程以及结合新兴需求创新安全架构等技术与办法处理,能切实提高网络安全防护的水平,形成高效的安全防护封闭循环,提升应对网络安全事件的效率,增强网络安全架构与新兴技术的契合适应性。这些技术创新的举措对相同条件的计算机网络管理及安全防护相关工作具有一定的借鉴意义。相关人员未来应不断探索人工智能、区块链等前沿技术在网络安全领域的深度应用,持续优化网络安全管理体系,以契合快速发展的网络技术和日益复杂的网络安全环境,为计算机网络安全保驾护航。


参考文献

  [1]韩英.基于变分自编码器和CNN-BiLSTM的网络入侵检测模型研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2025,43(4):19-22.

  [2]谢晓丽,姚兴平.B/S架构下基于LSTM-AE算法的网络安全监控研究[J].成都工业学院学报,2025,28(3):33-38.

  [3]汤迎春,陈晓军,张建光.网络安全视角下全流量智能采集监测方案研究[J].信息技术与信息化,2025(4):123-126.

  [4]牛成钊.网络功能虚拟化支持下的网络安全技术研究[J].无线互联科技,2024,21(12):125-128.