AI Anomaly Detection Plugin for OpenStack ☁️🛡️

Progetto del corso di Piattaforme di Cloud Computing.

Questo repository ospita un plug-in per OpenStack progettato per monitorare e analizzare il traffico di rete in tempo reale su infrastrutture Open vSwitch (OVS). Utilizzando tecniche di Machine Learning, il sistema è in grado di identificare pattern di traffico anomali (sia in entrata che in uscita).

---

📂 Struttura del Progetto

Il sistema è modulare e si compone dei seguenti componenti principali:

1. 📡 COLLECTOR (collector_ovs.py)

È il modulo responsabile dell'acquisizione dati.

• Si interfaccia con Open vSwitch e Neutron per estrarre le metriche di rete.
• Calcola i delta di traffico (velocità reale) invece dei semplici contatori cumulativi.
• Include una modalità di test per generare metriche simulate.

2. 🧠 DETECTOR (detector.py)

Il cuore intelligente del sistema.

• Utilizza l'algoritmo Isolation Forest (Unsupervised Learning).
• Apprendimento Continuo: Al primo avvio si addestra su un dataset sintetico (1000 campioni). Successivamente, il modello viene ri-addestrato periodicamente integrando i nuovi campioni reali raccolti, migliorando la precisione nel tempo.

3. 📊 REPORTER (reporter.py)

Gestisce l'output e la visualizzazione dei risultati.

• Distingue chiaramente le anomalie rilevate con tag specifici:
  • [REAL]: Anomalia rilevata su traffico effettivo.
  • [SIMULATED]: Anomalia rilevata durante i test di simulazione interna.

4. 🚀 MAIN (main.py)

L'entry point dell'applicazione.

• Orchestra l'esecuzione ciclica di Collector, Detector e Reporter.
• Gestisce il loop di monitoraggio e la gestione degli errori.

5. ⚡ TRAFFIC GENERATOR (traffic_generator.py)

Script di supporto per lo stress-test.

• Genera un flood di pacchetti UDP verso una destinazione per simulare un attacco o un picco anomalo di traffico.
• Essenziale per verificare che il Detector scatti correttamente in scenari reali.

---

🛠️ Guida al Testing: Simulazione di un'Anomalia Reale

Per verificare il funzionamento del plugin in uno scenario realistico, utilizzeremo un namespace Linux isolato ("testbox") per inviare traffico continuo verso OVS.

Fase 1: Setup dell'Ambiente di Test

Esegui questi comandi sequenzialmente per creare una porta virtuale e collegarla a OVS:

# 1. Crea il namespace e i cavi virtuali
sudo ip netns add testbox
sudo ip link add veth_in type veth peer name veth_ovs

# 2. Sposta un capo del cavo nel namespace
sudo ip link set veth_in netns testbox

# 3. Collega l'altro capo a Open vSwitch (br-int)
sudo ovs-vsctl add-port br-int veth_ovs

# 4. Accendi le interfacce
sudo ip link set veth_ovs up
sudo ip netns exec testbox ip link set veth_in up

# 5. Assegna un IP e configura le rotte
sudo ip netns exec testbox ip addr add 192.168.99.1/24 dev veth_in
sudo ip netns exec testbox ip route add default dev veth_in

# 6. Configura ARP statico (per evitare overhead di rete)
sudo ip netns exec testbox ip neigh add 10.0.0.1 lladdr aa:bb:cc:dd:ee:ff dev veth_in

# 7. Avvio del generatore di traffico
sudo ip netns exec testbox python3 traffic_generator.py

Fase 2: Pulizia (Cleanup) 🧹

Una volta terminato il test, è fondamentale rimuovere le risorse create per evitare falsi positivi o errori nei cicli successivi.

# 1. Rimuovi la porta da Open vSwitch
sudo ovs-vsctl del-port br-int veth_ovs

# 2. Cancella il namespace
# (Questa operazione distrugge automaticamente anche i cavi veth)
sudo ip netns del testbox

# 3. Verifica finale
echo "--- Verifica OVS (veth_ovs non deve esserci) ---"
sudo ovs-vsctl show | grep veth_ovs || echo "Tutto pulito!"