随着社会的数字化发展,人们在生活、工作中涉及的网络信息资源越来越重要敏感,承载这些资源的网络信息系统面临愈加严峻的安全威胁。与此同时,网络空间中充斥着的大量安全风险促使运营者在系统中增加安全设备,但是安全设备是否提高了安全防御能力无法判断,这种困境推动着网络信息系统安全防御能力测评理论与方法的发展。然而,在安全防御能力测评工作中扮演重要角色的测试环境缺乏合适的构建技术,现有技术仍然存在着硬件设备资源网络配置繁琐、虚拟资源仿真精度差、复杂拓扑构建效率低等问题,难以满足日趋复杂的网络信息系统安全防御能力测试需求。针对上述问题,本文从自动化构建仿真精度高的测试环境出发,综合使用虚拟和硬件设备资源作为测试环境的构建基础模块,通过研究自动构建复杂网安系统测试环境相关的虚拟化、虚实互联、软件定义网络等技术,设计虚实互联方案、测试环境构建方案,实现测试环境自动化部署,形成自动构建高真实度测试环境的能力,满足复杂网安系统安全防御能力测试需求,主要工作说明如下:(1)本文设计了虚实互联方案。首先,提出资源组织方案组织虚拟和硬件设备资源作为测试环境构建的基础模块,发挥虚拟资源的高效便利、硬件设备资源功能专业和复现精度高的优势;然后,主要设计了针对硬件设备接入虚拟资源环境的虚实互联方案,解决部分硬件设备虚拟化实现效果差甚至无法虚拟化的问题,同时该方案为硬件设备附加网络可编程性,提升了硬件设备在构建测试环境时的网络配置效率。(2)本文设计了测试环境构建方案。首先,在安全防御能力测试场景下分别定义了网络信息系统中的网络和节点,对网络和节点进行了细致刻画;其次,利用虚拟化技术、SDN技术分别实现了网络和节点的构建实现方案,解决虚拟资源构建测试环境复现精度差的问题;最后,利用测试环境构建方案在网络和节点配置方面的可编程性,实现网络和节点构建的自动化,解决复杂测试环境配置繁琐导致的构建效率低的问题。(3)本文设计并实现了测试环境自动化部署系统。首先,使用XML语言描述网络拓扑,具体设计网络和节点的描述方案,以XML语言描述的网络拓扑文件作为系统输入;其次,设计自动化部署系统的多层架构,同时将虚实互联方案、测试环境构建方案流程化,实现测试环境自动化部署系统;最后,通过使用自动化部署系统构建一个实例网络信息系统拓扑测试环境验证系统相关功能。