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摘要：本发明公开一种基于动态匹配的分布式弱口令探测系统负载均衡方法，属于网络安全协议技术领域。为解决分布式弱口令探针负载不均衡导致探测效率低下的技术问题，对分布式弱口令探针与目标终端的进行建模研究，将探测目标终端与探针之间的任务关系刻化为排队模型，分析发现网络中时延和流量是影响分布式探针负载的两个因素；设计了基于分布式弱口令探测系统验证动态匹配算法，依据网络状态构建分布式探针与目标终端之间的匹配队列，目标终端匹配具有低负荷的分布式探针，确保弱口令任务队列的处理速率；本发明提升分布式探针的资源利用率，同时在动态匹配的过程中引入退火算法提高匹配效率，实现分布式探针的负载均衡。

主权项：1.一种基于动态匹配的分布式弱口令探测系统负载均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：针对分布式弱口令探测系统重要元素建立数学模型；将提供计算资源的底层网络建模为一张无向赋权图G＝V，E；其中，V表示节点集合，E表示节点间的链路集合；在底层网络中总共包含M个探测目标终端和N个探测引擎，探测目标终端的集合为T＝{t1,t2…tM}，分布式探针的集合为D＝{d1,d2…dN},处理容量为α＝{α1,α2…αN}；将探测流量定义为时间的函数，第i个目标终端在时间t内的探测需求表示为λti；每个探测目标终端开放的网络端口不同，设定相应的承载因子θti∈0,1,θti越大，表明相应的探测周期内消耗的带宽越大，该探测目标终端对探针的处理容量需求也就更大；定义πij表示第i个目标终端与第j个分布式探针之间的跳数，πij越大，弱口令探测的通信开销越大；定义决策变量xtij∈{0,1}，表示在时间t内，第i个目标终端是否成功被到第j个分布式探针扫描，即二者建立了映射关系；为满足动态约束，每个目标终端只能同时被一个分布式探针进行探测,即：∑j∑ixtij＝1；步骤2：确定基于动态匹配的分布式弱口令探测系统负载均衡的约束条件及优化目标；将分布式探针与探测目标终端之间的通信过程抽象为GWm转发队列模型，其中G表示目标终端的探测需求为一般过程，W表示分布式探针对探测需求的处理为一般过程，m表示分布式探针当前的线程数，表明分布式探针可以同时对多个目标终端进行探测；当探测需求由中心服务器下发至分布式探针时，分布式探针会在可用的线程范围内对目标终端发起探测，基于该模型，定义评估指标，包括目标终端到分布式探针的平均时延、分布式探针负载、探针负载均衡程度；步骤2.1目标终端到分布式探针的平均时延第j个分布式探针在t内需要处理的探测请求时与其相连接的所有目标终端请求速率之和，设为Ltj； 则第j个分布式探针的探测请求的排队时延为： 第j个分布式探针的平均处理时延为 因此，目标终端到探针的平均时延为： 步骤2.2、获取分布式探针负载分布式探针主要包含两个部分内容：探测负载和状态同步负载；探测负载Pd表示中心服务器下发的探测请求被探针处理，并向目标终端开展探测的网络开销,其中vr表示探针调度速率； 状态同步负载Ps表示分布式探针之间同步探测任务状态信息产生的开销，其中vs为分布式探针状态信息的平均传输速率； 因此分布式探针负载ηt是探测负载Pd与状态同步负载Ps之和； 步骤2.3定义探针负载均衡程度为确保分布式探针处于正常范围，减少探针与目标终端之间的链路时延，将探针负载均衡程度定义为： 其中δ表示协调参数，用于调整τt与ηt之间的重要程度；步骤3、基于步骤1建立的数学模型，构建分布式探针与目标终端匹配列表，定义动态最优匹配极其约束；步骤3.1、构建目标终端匹配列表定义第i个探测目标终端ti的匹配列表为Δti＝{d1,d2...}；按照处理容量αtj对目标终端匹配列表Δti中的分布式探针进行排序，确保Δti中的所有的分布式探针处理容量都能够满足对ti的探测需求；步骤3.2、构建分布式探针匹配列表分布式探针的匹配目标需要综合考虑以下因素：探针与目标终端之间的跳数πij,第i个目标终端在时间t内的探测需求表示为λti，第i个目标终端的承载因子为θti；定义第j个分布式探针的匹配列表为：Δdj＝{t1,t2…}修改列表中所包含的目标终端，按照minπijλtiθti的顺序进行降序排列，同时保证该探针的处理容量未超出处理容量负载；步骤3.3、定义动态最优匹配定义动态最优匹配当且仅当第i个目标终端ti优先选择第j个分布式探针dj，且第j个分布式探针dj优先连接第i个目标终端ti；动态最优匹配的条件表述如下： 即分布式探针dj属于目标终端匹配列表Δti，目标终端ti属于探针匹配列表Δdj；且始终满足分布式探针的处理容量约束；步骤4：结合模拟退火算法进行全局优化，设计动态匹配算法，完成对探针负载均衡程度的多目标优化；步骤4.1、遍历所有节点，确定当前所有目标终端探测需求λti，承载因子θti，以及所有分布式探针的处理容量αtj；步骤4.2、依据步骤3设定的匹配列表规则，构建目标终端匹配列表Δti以及分布式探针匹配列表Δdj；步骤4.3、分布式探针接收探测需求后，和分布式探针匹配列表中的目标终端进行动态匹配，形成双向匹配初始化动态匹配列表 步骤4.4、在动态匹配列表满足分布式探针的处理容量约束的情况下，基于退火算法对初始化匹配结果进行迭代优化；步骤4.5、所有请求处理完毕，生成目标终端与分布式探针的连接关系矩阵中心服务器按照映射关系向探针下发探测请求，开展全网弱口令探测行为。

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