CN112039792B - 一种避免拥塞的网络扫描调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种避免拥塞的网络扫描调度方法，具体包括以下步骤：S1、判断是否有新的扫描任务产生，若是，则进行步骤S2，否则，重复步骤S1；S2、判断解析参数结果，并判断参数格式是否错误，若参数解析失败或参数格式错误，则发出错误消息，并返回到步骤S1，否则，进入步骤S3；S3、针对任务配置中的并发数N，开启N个扫描线程；针对任务配置中的扫描目标集合，进行扫描范围的划分，并平均分配到N个扫描线程；S4、每个扫描线程对分配到的扫描范围进行网络扫描；S5、扫描全部结束后，退出扫描线程，进入步骤S1，等待新任务产生。该方法能够避免同一个网段中同时出现大量扫描包，从而增大交换机或防火墙等网络设备的吞吐量，从而避免网络拥塞。
Description
【技术领域】
本发明涉及确保或维持可信任的计算机平台，例如版本检查、漏洞扫描、安全更新、外联探测等的技术领域，特别是一种避免拥塞的网络扫描调度方法。
【背景技术】
网络扫描，即通过对待扫描的网络主机发送特定的数据包，根据返回的数据包来判断待扫描的***的相关信息，如开关机状态、端口状态、服务状态、漏洞信息等。
现有技术中，网络扫描的的扫描逻辑，一般是按照待扫描IP范围，从低到高依次扫描。这种扫描方式的缺点是，由低到高依次扫描的调度方法，会向同网段网络中瞬间发出大量的扫描报文；在扫描报文到达扫描网段所属二层交换机时，会增大该网段所属交换机、防火墙等网络设备的数据吞吐量，可能造成网络拥塞；若交换机ARP表中不存在目标主机的MAC，则会针对不存在的目标主机，发送ARP请求；当不存在的目标主机数量较大时，交换机发送的ARP请求数量也会随之增大，可能导致网络环境中的ARP风暴，或导致交换机CPU使用率过高、转发效率变低，严重的还会使网络拥塞，甚至断网。在越来越复杂的网络背景下，各种网络扫描器层出不穷，也要求在扫描阶段对用户网络的影响尽可能小，现提出一种避免拥塞的网络扫描调度方法。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种避免拥塞的网络扫描调度方法，旨在解决现有网络扫描中，可能会对交换机产生ARP风暴、或者造成网络拥塞的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种避免拥塞的网络扫描调度方法，具体包括以下步骤：
S1、判断是否有新的扫描任务产生，若是，则进行步骤S2，否则，重复步骤S1；
S2、判断解析参数结果，并判断参数格式是否错误，若参数解析失败或参数格式错误，则发出错误消息，并返回到步骤S1，否则，进入步骤S3；
S3、针对任务配置中的并发数N，开启N个扫描线程；针对任务配置中的扫描目标集合，进行扫描范围的划分，并平均分配到N个扫描线程；
S4、每个扫描线程对分配到的扫描范围进行网络扫描；
S5、扫描全部结束后，退出扫描线程，进入步骤S1，等待新任务产生。
作为优选，所述步骤S4具体包括以下步骤：
S4.1、根据子网掩码，算出扫描范围IP的网络位和主机位，将扫描范围开始的IP地址的主机位赋值为0，进入步骤S4.2；
S4.2、判断该IP是否在扫描范围，若在扫描范围内，则进行发包扫描，之后，进入步骤S4.3；否则，直接进入步骤S4.3；
S4.3、将该IP的网络位，加1，判断该IP是否大于扫描范围的结束IP地址；若大于扫描范围的结束IP地址，则将IP的网络位赋值为扫描范围开始的IP的网络位数值，并且进入步骤S4.4，否则，进入步骤S4.2；
S4.4、将该IP的主机位，加1，判断主机位是否大于该网段的主机位最大值；若大于该网段的主机位最大值，则进入步骤S4.5，否则，进入步骤S4.2；
S4.5、针对该按IP范围，扫描完成，若还有剩余待扫描的范围，则选取下扫描范围，并进入步骤S4.1，否则进入步骤S5。
作为优选，所述步骤S2中的参数包括扫描主机的网络配置信息和扫描任务配置信息。
作为优选，所述扫描任务配置信息包括程序运行的并发数、扫描范围、网络子网掩码。
作为优选，所述步骤S4采用扫描器以一个扫描目标为单位，在任务配置的并发数限制下进行并行扫描，超出并发数限制的扫描目标按照目标顺序进行扫描，完成对所有目标的扫描。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种避免拥塞的网络扫描调度算法，其基于对IP地址中的网络位进行跳址，从而避免了在同一个网段内瞬间发送大量的扫描包，可能导致交换机在ARP表中找不到目标主机的MAC，发送大量的ARP请求，导致ARP风暴，进而造成严重的网络拥塞，甚至断网的严重后果。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种避免拥塞的网络扫描调度方法的流程图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1，本发明实施例提供一种避免拥塞的网络扫描调度方法，其基于IP范围网络位跳址的调度方法，实现避免造成用户网络拥塞，具体步骤如下：
S1、判断是否有新的扫描任务产生，若是，则进行步骤S2，否则，重复步骤S1；
S2、判断解析参数结果，并判断参数格式是否错误，若参数解析失败或参数格式错误，则发出错误消息，并返回到步骤S1，否则，进入步骤S3；
进一步地，所述步骤S2中，任务参数包括扫描主机的网络配置信息和扫描任务配置信息。
更进一步地，所述扫描任务配置信息包括程序运行的线程数、扫描范围、网络子网掩码、扫描速率等。
本发明中，扫描器可以通过包含但不限于程序运行参数、网络配置信息、扫描任务配置信息等任务参数，任务参数中包含了需要扫描的目标范围、网络子网掩码并行数、扫描速率等任务配置信息，当参数解析失败或者参数格式错误时，提示任务配置错误，并且向用户提示错误消息。
在本实施例中，网络配置信息中发包网卡是eth0，扫描目标范围是192.0.0.0-192.3.255.255，扫描并发数是4，子网掩码为255.255.255.0。
S3、针对任务配置中的并发数4，开启4个扫描线程；针对任务配置中的扫描目标集合，进行扫描范围的划分，并平均分配到4个扫描线程，即扫描线程0的扫描范围是192.0.0.0-192.0.255.255，扫描线程1的扫描范围是192.1.0.0-192.1.255.255，扫描线程2的扫描范围是192.2.0.0-192.2.255.255，扫描线程3的扫描范围是192.3.0.0-192.3.255.255。
S4、每个扫描线程对分配到的扫描范围进行网络扫描。
进一步地，所述步骤S4中，扫描器以一个扫描目标为单位，在任务配置的并发数限制下进行并行扫描，超出并发数限制的扫描目标按照目标顺序进行扫描，完成对所有目标的扫描。
所述步骤S4中，以扫描线程0为实例，依次包括以下步骤：
S4.1、根据子网掩码，算出网络位和主机位，将扫描范围开始IP地址的主机位赋值为0；
S4.2、判断该IP是否在扫描范围，若在扫描范围内，则进行发包扫描之后，进入步骤S4.3；否则，直接进入步骤S4.3；
S4.3、将该IP的网络位，加1，判断该IP是否大于扫描范围的结束IP地址；若大于扫描范围的结束IP地址，则将IP的网络位赋值为扫描范围开始的IP的网络位数值，并且进入步骤S4.4，否则，进入步骤S4.2；
S4.4、将该IP的主机位，加1，判断主机位是否大于该网段的主机位最大值；若大于该网段的主机位最大值，则进入步骤S4.5，否则，进入步骤S4.2；
S4.5、针对该按IP范围，扫描完成，若还有剩余待扫描的范围，则选取下扫描范围，并进入步骤S4.1，否则进入步骤S5。
根据步骤S4的方法，扫描线程0的最终扫描顺序为192.0.0.0、192.0.1.0、192.168.0.2.0......192.0.255.0、192.0.0.1、192.0.1.1、192.0.2.1......192.0.255.1、192.0.0.2、192.0.1.2......192.0.255.255。
S5、扫描全部结束后，退出扫描线程，进入步骤S1，等待新任务产生；
本发明一种避免拥塞的网络扫描调度方法，以网络扫描IP范围中的网络位和主机位为不同的对象，通过在一轮扫描中主机位不变，只对网络位进行跳址，从而使得扫描报文在同一时间分别进入各个网段中，避免同一个网段中同时出现大量扫描包，从而增大交换机或防火墙等网络设备的吞吐量，或者交换机因为ARP表不存在扫描目标的MAC地址可能产生的ARP风暴，从而避免网络拥塞。
上述实施例是对本发明的说明，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种避免拥塞的网络扫描调度方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、判断是否有新的扫描任务产生，若是，则进行步骤S2，否则，重复步骤S1；
S2、判断解析参数结果，并判断参数格式是否错误，若参数解析失败或参数格式错误，则发出错误消息，并返回到步骤S1，否则，进入步骤S3；
S3、针对任务配置中的并发数N，开启N个扫描线程；针对任务配置中的扫描目标集合，进行扫描范围的划分，并平均分配到N个扫描线程；
S4.1、根据子网掩码，算出扫描范围IP的网络位和主机位，将扫描范围开始的IP地址的主机位赋值为0，进入步骤S4.2；
S4.2、判断该IP是否在扫描范围，若在扫描范围内，则进行发包扫描，之后，进入步骤S4.3；否则，直接进入步骤S4.3；
S4.3、将该IP的网络位，加1，判断该IP是否大于扫描范围的结束IP地址；若大于扫描范围的结束IP地址，则将IP的网络位赋值为扫描范围开始的IP的网络位数值，并且进入步骤S4.4，否则，进入步骤S4.2；
S4.4、将该IP的主机位，加1，判断主机位是否大于该网段的主机位最大值；若大于该网段的主机位最大值，则进入步骤S4.5，否则，进入步骤S4.2；
S4.5、针对该IP范围，扫描完成，若还有剩余待扫描的范围，则选取下扫描范围，并进入步骤S4.1，否则进入步骤S5；
S5、扫描全部结束后，退出扫描线程，进入步骤S1，等待新任务产生。
2.如权利要求1所述的一种避免拥塞的网络扫描调度方法，其特征在于：所述步骤S2中的参数包括扫描主机的网络配置信息和扫描任务配置信息。
3.如权利要求2所述的一种避免拥塞的网络扫描调度方法，其特征在于：所述扫描任务配置信息包括程序运行的并发数、扫描范围、网络子网掩码。
4.如权利要求1所述的一种避免拥塞的网络扫描调度方法，其特征在于：所述步骤S4采用扫描器以一个扫描目标为单位，在任务配置的并发数限制下进行并行扫描，超出并发数限制的扫描目标按照目标顺序进行扫描，完成对所有目标的扫描。
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