Bulud və sdn/nfv əsaslı şəbəkə təhlükəsizliyiSyllabus

Subject code

MS-1409

Credits

6

Student workload

135

Semester

Autumn semester

Academic year

2

Subject type

Elective

Form of education

Full-time

Language of instruction

Azerbaijani

In-class hours

30 saat - mühazirə

Fənn bulud hesablama mühitlərində və proqram təminatı ilə idarə olunan şəbəkələrdə (sdn), eləcə də şəbəkə funksiyalarının virtuallaşdırılması (nfv) əsaslı infrastrukturlarda təhlükəsizliyin təmin olunmasının nəzəri və praktiki əsaslarını əhatə edir. fənn çərçivəsində bulud arxitekturaları, virtual şəbəkələr, SDN və NFV texnologiyalarının iş prinsipləri, onların təhlükəsizlik arxitekturası və mümkün hücum səthləri öyrənilir. həmçinin virtual maşınların və konteynerlərin təhlükəsizliyi, şəbəkə seqmentasiyası, girişə nəzarət, identifikasiya və autentifikasiya, məlumatların şifrələnməsi, təhlükəsizlik siyasətlərinin mərkəzləşdirilmiş idarə olunması və bulud mühitlərində təhlükəsizlik monitorinqi məsələləri nəzərdən keçirilir. fənn tələbələrdə bulud, SDN və NFV əsaslı şəbəkələrdə təhlükələri müəyyənləşdirmək, təhlükəsizlik risklərini qiymətləndirmək və müasir müdafiə mexanizmlərindən istifadə etməklə təhlükəsiz və dayanıqlı şəbəkə infrastrukturu qurmaq üzrə bilik və praktiki bacarıqlar formalaşdırır.

• lecture
• interactive discussion
• case study
• presentations

1. 1

   CLO 1: Bulud texnologiyasının əsas anlayışlarını, prinsiplərini və mərhələlərini izah edir.

2. 2

   CLO 2: Tədqiqat probleminə uyğun məlumat toplama, tədbiq və analitik metodları tətbiq edir.

3. 3

   CLO 3: Toplanmış məlumatları analitik üsullardan istifadə etməklə təhlil edir və prinsiplər arasındakı əlaqələri müəyyən edir.

4. 4

   CLO 4: Nəticələri şərh edir, bulud texnologiyalarının üstün və mənfi cəhətlərini analiz edir

5. 5

   CLO 5: Müəyyən edilmiş tədqiqat problemi üzrə fərdi və ya komanda şəklində layihə hazırlayır və təqdim edir.

1. 1.
   Bulud texnologiyaları və virtuallaşdırmaya giriş: ənənəvi şəbəkə perimetrindən proqramla idarə olunan mühitlərə keçid və təhdid mənzərəsiLecture

   Bu mövzu çərçivəsində bulud texnologiyalarının və virtuallaşdırmanın əsas prinsipləri, arxitekturası və müasir şəbəkə infrastrukturunda tətbiqi öyrənilir. ənənəvi perimetr əsaslı təhlükəsizlik modelindən proqramla idarə olunan, dinamik və paylanmış mühitlərə keçidin xüsusiyyətləri araşdırılır. bulud infrastrukturlarında virtual maşınlar, virtual şəbəkələr, konteynerlər və proqramla idarə olunan resursların təhlükəsizlik baxımından rolu, eləcə də bu mühitlərdə yaranan yeni hücum səthləri və təhdid vektorları təhlil edilir. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə bulud və virtuallaşdırma mühitlərinin təhlükəsizlik xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək bacarıqlarının formalaşdırılmasına xidmət edir.

2. 2.
   Buludda təhlükəsizlik modelləri: paylaşılan məsuliyyət modeli (shared responsibility model – iaas, paas, saas) və konfiqurasiya zəiflikləriLecture

   Bu mövzu çərçivəsində bulud xidmətlərində təhlükəsizliyin təmin edilməsinə dair paylaşılan məsuliyyət modeli, xidmət təminatçısı və müştəri arasında təhlükəsizlik öhdəliklərinin bölüşdürülməsi prinsipləri öyrənilir. iaas, paas və saas xidmət modellərində infrastrukturun, əməliyyat sistemlərinin, tətbiqlərin və məlumatların qorunması üzrə məsuliyyətlər müqayisə edilir. yanlış konfiqurasiya edilmiş giriş siyasətləri, açıq saxlanılan saxlama resursları, həddindən artıq səlahiyyətlər və zəif identifikasiya mexanizmləri kimi risklər araşdırılır. bulud mühitlərində konfiqurasiyaların yoxlanılması, təhlükəsizlik nəzarətlərinin tətbiqi və uyğunluğun qiymətləndirilməsi üsulları nəzərdən keçirilir

3. 3.
   Virtuallaşdırma təhlükəsizliyi: hipervizor zəiflikləri (vm escape), çoxicarəçilik (multi-tenancy) riskləri və resurs təcridi mexanizmləriLecture

   Bu mövzu çərçivəsində virtuallaşdırma infrastrukturunun təhlükəsizlik arxitekturası, hipervizorların funksiyaları və virtual maşınlar arasında resursların bölüşdürülməsi prinsipləri öyrənilir. hipervizor zəiflikləri, VM escape hücumları, çoxicarəçilik mühitlərində məlumat sızması və bir müştərinin fəaliyyətinin digər müştərilərin resurslarına təsiri kimi risklər təhlil edilir. prosessor, yaddaş, saxlama və şəbəkə resurslarının təcrid edilməsi, virtual maşınların təhlükəsiz konfiqurasiyası, hipervizorların yenilənməsi və girişə nəzarət mexanizmləri araşdırılır. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə virtuallaşdırılmış infrastrukturlarda zəiflikləri müəyyənləşdirmək və resursların təhlükəsiz təcridini qiymətləndirmək bacarıqlarını inkişaf etdirir

4. 4.
   Sdn arxitekturası və prinsipləri: i̇darəetmə (control) və ötürmə (data) müstəvilərinin ayrılması, openflow protokoluLecture

   Bu mövzu çərçivəsində proqramla idarə olunan şəbəkələrin (software-defined networking – sdn) arxitekturası, əsas komponentləri və idarəetmə prinsipləri öyrənilir. i̇darəetmə müstəvisi ilə məlumatların ötürülməsi müstəvisinin ayrılması, SDN kontrollerlərinin funksiyaları və şəbəkə siyasətlərinin mərkəzləşdirilmiş şəkildə idarə olunması araşdırılır. openflow protokolunun iş prinsipi, kontroller və şəbəkə qurğuları arasında qarşılıqlı əlaqə, axın cədvəllərinin idarə edilməsi və trafik yönləndirmə mexanizmləri izah olunur. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə SDN arxitekturasını təhlil etmək və onun təhlükəsizlik imkanlarını müəyyənləşdirmək bacarıqlarının formalaşdırılmasına xidmət edir.

5. 5.
   Sdn təhlükəsizlik analizi: SDN həm müdafiə platforması, həm də hücum hədəfi kimi (fürsətlər və yeni təhdid vektorları)Lecture

   Bu mövzu çərçivəsində SDN texnologiyalarının şəbəkə təhlükəsizliyinin gücləndirilməsində yaratdığı imkanlar və onların istismarı nəticəsində meydana çıxan risklər araşdırılır. mərkəzləşdirilmiş idarəetmə, dinamik təhlükəsizlik siyasətləri, trafikə çevik nəzarət və hücumların avtomatlaşdırılmış şəkildə məhdudlaşdırılması imkanları təhlil edilir. eyni zamanda kontrollerin kompromisi, idarəetmə müstəvisinin həssaslığı, saxta axın sorğuları, icazəsiz qayda dəyişiklikləri və idarəetmə kanallarına hücumlar nəzərdən keçirilir. SDN mühitində etibar sərhədlərinin müəyyənləşdirilməsi, təhlükəsizlik siyasətlərinin yoxlanılması və müdafiə mexanizmlərinin qiymətləndirilməsi metodları öyrənilir.

6. 6.
   Sdn control plane təhlükəsizliyi: kontrollerə dos/ddos hücumları (packet-in daşqını), kontrollerin ələ keçirilməsi və mühafizə üsullarıLecture

   Bu mövzu çərçivəsində sdn-in idarəetmə müstəvisində yaranan təhlükəsizlik riskləri, kontrollerlərin şəbəkə fəaliyyətinin idarə olunmasındakı rolu və onların hücumlara qarşı dayanıqlığı öyrənilir. packet-in sorğularının həddindən artıq yaradılması nəticəsində kontroller resurslarının tükənməsi, dos/ddos hücumları və icazəsiz idarəetmə imkanlarının əldə edilməsi ssenariləri təhlil edilir. sorğuların sürətinin məhdudlaşdırılması, girişə nəzarət, autentifikasiya, kontrollerlərin ehtiyatlılığı və yükün bölüşdürülməsi kimi müdafiə mexanizmləri araşdırılır. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə idarəetmə müstəvisinin zəifliklərini müəyyənləşdirmək və kontrollerlərin təhlükəsizliyini gücləndirmək bacarıqlarını formalaşdırır.

7. 7.
   Sdn data plane təhlükəsizliyi: kommutator axın cədvəli daşqını (tcam flow table saturation), paket yönləndirmə manipulyasiyasıLecture

   Bu mövzu çərçivəsində sdn-in məlumat ötürmə müstəvisinin təhlükəsizlik xüsusiyyətləri, kommutatorların axın cədvəllərinin idarə olunması və paketlərin yönləndirilməsi mexanizmləri öyrənilir. TCAM yaddaşının məhdud tutumundan sui-istifadə edilməsi, axın cədvəllərinin həddindən artıq yüklənməsi və şəbəkə fəaliyyətinin pozulması ilə nəticələnən hücum ssenariləri araşdırılır. həmçinin saxta və ya dəyişdirilmiş axın qaydaları vasitəsilə trafikin yanlış istiqamətləndirilməsi, paketlərin bloklanması və məlumatların icazəsiz marşrutlara yönləndirilməsi riskləri təhlil edilir. axın qaydalarının yoxlanılması, resurs limitlərinin tətbiqi, trafik monitorinqi və təhlükəsiz yönləndirmə siyasətlərinin hazırlanması üsulları nəzərdən keçirilir.

8. 8.
   Sdn-də API və rabitə kanallarının təhlükəsizliyi: southbound (tls/ssl) və northbound REST API zəiflikləri.Lecture

   Bu mövzu çərçivəsində SDN arxitekturasında kontroller, şəbəkə qurğuları və idarəetmə tətbiqləri arasında məlumat mübadiləsinin təhlükəsizliyi öyrənilir. southbound interfeyslərində TLS əsaslı qorunma, sertifikatların idarə edilməsi, qarşılıqlı autentifikasiya və ötürülən məlumatların bütövlüyünün təmin olunması prinsipləri araşdırılır. northbound REST api-lərdə autentifikasiya və avtorizasiya zəiflikləri, həddindən artıq səlahiyyətlər, sorğuların düzgün yoxlanılmaması və icazəsiz API istifadəsi riskləri təhlil edilir. təhlükəsiz API konfiqurasiyası, şifrələnmiş rabitə və giriş hüquqlarının məhdudlaşdırılması üsulları nəzərdən keçirilir. kollokvium çərçivəsində əvvəlki mövzular üzrə nəzəri biliklər və praktiki yanaşmalar qiymətləndirilir.

9. 9.
   Nfv konsepti və ETSI arxitekturası: NFVI infrastrukturu, VNF (virtual network functions) və MANO idarəetmə çərçivəsiLecture

   Bu mövzu çərçivəsində şəbəkə funksiyalarının virtuallaşdırılması (network functions virtualization – nfv) konsepsiyası, onun arxitekturası və müasir telekommunikasiya şəbəkələrində tətbiqi öyrənilir. ETSI tərəfindən müəyyən edilmiş NFV arxitekturasının əsas komponentləri, NFV infrastructure (nfvi), virtual network functions (vnf) və management and orchestration (mano) idarəetmə çərçivəsinin funksiyaları araşdırılır. şəbəkə funksiyalarının proqram təminatı əsasında virtuallaşdırılması, resursların ayrılması, xidmətlərin yerləşdirilməsi və həyat dövrünün idarə edilməsi prinsipləri izah olunur. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə NFV arxitekturasını təhlil etmək və onun təhlükəsizlik tələblərini müəyyənləşdirmək bacarıqlarını inkişaf etdirir.

10. 10.
    Nfv mühitində spesifik kibertəhlükəsizlik riskləri: MANO komponentlərinin kompromisi, lisenziyalaşdırma və VNF təcrid boşluqlarıLecture

    Bu mövzu çərçivəsində NFV infrastrukturlarında təhlükəsizlik riskləri, virtual şəbəkə funksiyalarının idarə olunması və MANO komponentlərinin qorunması məsələləri öyrənilir. orkestrasiya və idarəetmə sistemlərinə icazəsiz giriş, vnf-lərin kompromisi, proqram təminatının təchizat zəncirində yaranan risklər və virtual funksiyalar arasında təcridin pozulması ssenariləri araşdırılır. həmçinin proqram təminatının mənşəyinin yoxlanılması, lisenziyalaşdırma və istifadə hüquqlarının idarə edilməsi, imtiyazların məhdudlaşdırılması və təhlükəsiz yeniləmə mexanizmləri nəzərdən keçirilir. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə NFV mühitində təhlükələri qiymətləndirmək, idarəetmə komponentlərini qorumaq və virtual şəbəkə funksiyalarının təhlükəsizliyini təmin etmək bacarıqlarını formalaşdırır.

11. 11.
    Təhlükəsizlik xidmətləri zənciri (service function chaining – sfc): virtual firewall, vids/vips zəncirlənməsi və yan keçmə hücumlarıLecture

    Bu mövzu çərçivəsində service function chaining (sfc) konsepsiyası, şəbəkə trafikinin müəyyən edilmiş ardıcıllıqla virtual təhlükəsizlik funksiyalarından keçirilməsi prinsipləri öyrənilir. virtual firewall, virtual müdaxilələrin aşkarlanması və qarşısının alınması sistemlərinin (vids/vips) xidmət zəncirinə inteqrasiyası, trafik marşrutlarının idarə edilməsi və təhlükəsizlik siyasətlərinin tətbiqi araşdırılır. təhlükəsizlik funksiyalarının yan keçilməsi, yanlış marşrutlaşdırma, xidmət zəncirinin pozulması və nəzarətsiz trafik axınları kimi risklər təhlil edilir. xidmət zəncirinin bütövlüyünün yoxlanılması, trafik istiqamətləndirməsinin monitorinqi və təhlükəsizlik funksiyalarının düzgün ardıcıllığının təmin edilməsi üsulları nəzərdən keçirilir.

12. 12.
    Sdn və NFV simbiozu və 5g/6g şəbəkə dilimləmə (network slicing) təhlükəsizliyi: dilimlərarası izolyasiya və təhdidlərLecture

    Bu mövzu çərçivəsində SDN və NFV texnologiyalarının inteqrasiyası, çevik şəbəkə xidmətlərinin yaradılmasında rolu və 5g/6g şəbəkələrinin təhlükəsizlik xüsusiyyətləri öyrənilir. network slicing texnologiyası vasitəsilə vahid fiziki infrastruktur üzərində müxtəlif xidmət və istifadəçi qrupları üçün məntiqi şəbəkə dilimlərinin yaradılması prinsipləri araşdırılır. dilimlərarası izolyasiyanın pozulması, resurslardan sui-istifadə, idarəetmə müstəvisinə hücumlar və bir dilimdə yaranan insidentin digər dilimlərə təsiri kimi risklər təhlil edilir. resursların ayrılması, girişə nəzarət, trafik izolyasiyası və dilimlərin təhlükəsizlik siyasətlərinin müstəqil idarə olunması mexanizmləri nəzərdən keçirilir.

13. 13.
    Sıfır etibar (zero trust) və mikro-seqmentasiya: bulud və SDN infrastrukturlarında “heç vaxt etibar etmə, hər zaman yoxla” paradiqmasıLecture

    Bu mövzu çərçivəsində zero trust təhlükəsizlik modelinin əsas prinsipləri və bulud, virtuallaşdırma və SDN infrastrukturlarında tətbiqi öyrənilir. i̇stifadəçilərin, qurğuların və tətbiqlərin hər bir giriş sorğusunun yoxlanılması, kontekstəsaslı girişə nəzarət, ən az səlahiyyət prinsipi və davamlı autentifikasiya mexanizmləri araşdırılır. mikro-seqmentasiya vasitəsilə şəbəkənin kiçik təhlükəsizlik zonalarına bölünməsi, sistemlərarası kommunikasiya qaydalarının məhdudlaşdırılması və hücumların yayılma imkanlarının azaldılması üsulları nəzərdən keçirilir. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə zero trust siyasətlərini hazırlamaq, mikro-seqmentasiya mexanizmlərini qiymətləndirmək və paylanmış infrastrukturlarda təhlükəsiz girişə nəzarəti təşkil etmək bacarıqlarının formalaşdırılmasına xidmət edir.

14. 14.
    Proqramla idarə olunan şəbəkələrdə ai/ml əsaslı anomaliya və hücum aşkarlama sistemləri (ids/ips)Lecture

    Bu mövzu çərçivəsində süni intellekt və maşın öyrənməsi metodlarının SDN mühitlərində şəbəkə təhlükəsizliyinin monitorinqi və hücumların aşkarlanması məqsədilə tətbiqi öyrənilir. şəbəkə trafikindən xüsusiyyətlərin çıxarılması, normal davranış modellərinin yaradılması, anomaliyaların müəyyənləşdirilməsi və hücumların təsnifləşdirilməsi metodları araşdırılır. nəzarətli və nəzarətsiz öyrənmə alqoritmlərinin tətbiqi, ids/ips sistemlərinin qurulması, aşkarlama dəqiqliyinin qiymətləndirilməsi və yanlış xəbərdarlıqların azaldılması məsələləri nəzərdən keçirilir. həmçinin ai/ml modellərinin məlumat keyfiyyətindən asılılığı, yayınma hücumları və model təhlükəsizliyi kimi risklər təhlil edilir. mövzunun mənimsənilməsi tələbələrdə intellektual aşkarlama mexanizmlərini təhlil etmək, şəbəkə anomaliyalarını müəyyənləşdirmək və SDN mühitlərində avtomatlaşdırılmış müdafiə həllərinin effektivliyini qiymətləndirmək bacarıqlarını inkişaf etdirir.

15. 15.
    Yekun seminar və magistrantların fərdi tədqiqat layihələrinin müdafiəsi. kursun ümumiləşdirilməsi və imtahana hazırlıqLecture

    Bu mövzu çərçivəsində fənn üzrə öyrənilmiş nəzəri biliklərin və praktiki bacarıqların ümumiləşdirilməsi, bulud, SDN və NFV infrastrukturlarında kibertəhlükəsizlik problemlərinin kompleks təhlili həyata keçirilir. magistrantların fərdi tədqiqat layihələrinin təqdimatı, seçilmiş problemin aktuallığının əsaslandırılması, tədqiqat metodologiyasının izahı, əldə edilmiş nəticələrin təhlili və təklif olunan təhlükəsizlik həllərinin qiymətləndirilməsi nəzərdə tutulur. elmi müzakirələr, sual-cavab sessiyaları və layihələrin qarşılıqlı qiymətləndirilməsi vasitəsilə tənqidi təfəkkür və akademik təqdimat bacarıqları inkişaf etdirilir. həmçinin kursun əsas anlayışları, arxitekturaları, təhdid modelləri və müdafiə mexanizmləri təkrarlanır, imtahana hazırlıq çərçivəsində biliklərin sistemləşdirilməsi və tətbiqi üzrə yekun qiymətləndirmə aparılır.

1. Paul goransson, chuck black, timothy culver software defined networks: a comprehensive approach (2nd ed.)mckinney, w. (2022).
2. William stallings foundations of modern networking: sdn, nfv, qoe, iot, and cloud
3. Cloud security alliance (csa). security guidance for critical areas of focus in cloud computing.
4. National institute of standards and technology (nist). SP 800-125: guide to security for full virtualization technologies; SP 800-125b: secure virtual network configuration for VM protection.
5. Stallings, w., & brown, l. (2017). computer security: principles and practice (4th ed.). pearson.
6. Ieee communications surveys & tutorials; IEEE transactions on network and service management — sdn/nfv təhlükəsizliyi üzrə elmi məqalələr toplusu.