數(shù)據(jù)中心建設(shè)及安全性研究
時間:2022-03-27 09:41:12
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在我國高校迅速發(fā)展背景下,各項數(shù)據(jù)信息數(shù)量也在逐漸增加,對于高校數(shù)據(jù)中心的要求也在逐漸提高,傳統(tǒng)的高校數(shù)據(jù)中心已經(jīng)不能滿足高校數(shù)據(jù)管理需求。云計算是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種新的數(shù)據(jù)計算模式,能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、按需服務等,滿足現(xiàn)階段高校發(fā)展的需求。
1高校云計算框架
在高校云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)中主要是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),然后構(gòu)建云架構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)資源合理利用,為了提高數(shù)據(jù)的安全性,必須要構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng),對云數(shù)據(jù)的輸入以及輸出進行監(jiān)測控制,從而保證整個系統(tǒng)的安全。高校云計算體系架構(gòu)如圖1所示。在圖1中,可以清楚的看到所有工作的開展都是以高校網(wǎng)絡(luò)服務公有云為中心,客戶端通過操作向云端發(fā)出服務請求,然后再由云端虛擬化系統(tǒng)對資源進行分配,實現(xiàn)按需分配。在數(shù)據(jù)安全方面,數(shù)據(jù)篩選中心主要工作是提供系統(tǒng)操作服務以及保證整個數(shù)據(jù)中心的安全,并且系統(tǒng)不再需要使用殺毒軟件,提高了客戶端的運行速度。在云數(shù)據(jù)篩選系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)和防火墻是云體系架構(gòu)安全的根本保證,并且對整個系統(tǒng)的性能也具有直接影響。云數(shù)據(jù)中心通過對互聯(lián)網(wǎng)以及云計算資源的利用,采用機器人和人為多重控制對數(shù)據(jù)進行嚴格篩選,符合要求以后才能進入到客戶端,從而滿足用戶需求。通常來說,在云計算系統(tǒng)中可以將數(shù)據(jù)危險系統(tǒng)劃分為三個不同的等級:(1)數(shù)據(jù)安全等級如果數(shù)據(jù)能夠滿足安全標準,不需要對其進行處理就可以進入數(shù)據(jù)中心;(2)數(shù)據(jù)驗證,此環(huán)節(jié)工作主要是通過機器人對數(shù)據(jù)進行分析處理,驗證合格以后,就可以進入到整個系統(tǒng);(3)危險等級,如果發(fā)現(xiàn)危險數(shù)據(jù),應該及時對其進行隔離,并且通知網(wǎng)絡(luò)管理員對其進行處理。另外,數(shù)據(jù)中心還能及時對所有的數(shù)據(jù)進行備份,進一步加強了數(shù)據(jù)的安全性。
2高校云計算數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)機制
基于云計算的高校數(shù)據(jù)中心建設(shè),集成了小型服務器、X86服務器以及大型存儲設(shè)備,利用虛擬技術(shù)、分布式存儲技術(shù)等,將高校相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施資源有效結(jié)合起來,將高校內(nèi)部教務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)以及科研系統(tǒng)都納入到數(shù)據(jù)中心內(nèi),從而打造成一個集成式管理的應用服務平臺。校內(nèi)網(wǎng)用戶無需在本地計算機上安裝該應用系統(tǒng),該系統(tǒng)的全面維護與升級都是通過數(shù)據(jù)中心的服務器來完成的,能夠有效減少各個用戶的日常維護與操作次數(shù)。在基于云計算技術(shù)的高校數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中,用戶交互接口模塊通過WebServices為用戶提供訪問接口服務,而用戶能夠訪問的服務清單就是數(shù)據(jù)中心的訪問接口服務目錄。數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)管理模塊用于對各種資源的合理分配與管理,以保證負載的均衡性。配置工具模塊用于為所分配節(jié)點創(chuàng)設(shè)任務運行環(huán)境。監(jiān)視統(tǒng)計模塊用于對節(jié)點運行情況進行全面監(jiān)控,同時有效統(tǒng)計用戶對節(jié)點的使用狀況,以全面保證高校數(shù)據(jù)中心的安全性。校園網(wǎng)用戶使用流程如下:(1)通過用戶交互接口來訪問高校數(shù)據(jù)中心,根據(jù)服務目錄內(nèi)容,選擇自身所需服務項目,同時進行任務調(diào)用。(2)系統(tǒng)將該應用服務請求發(fā)送到系統(tǒng)管理模塊,為用戶合理配置相關(guān)資源。(3)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)通過配置工具模塊提供相應的運行環(huán)境,以便于用戶訪問。值得一提的是,用戶無需提升本地計算機性能,即可實現(xiàn)超強計算以及超大容量儲存功能。
3云計算高校數(shù)據(jù)中心安全性分析
總的來說,云計算高校數(shù)據(jù)中心安全性可以從以下幾個方面進行敘述:3.1云計算構(gòu)架的安全性。圖1云計算構(gòu)架,其安全性是整個系統(tǒng)重難點,其主要優(yōu)勢在于:(1)在設(shè)計中,可以對存儲硬件的數(shù)據(jù)資源進行篩選,只有通過數(shù)據(jù)中心審核才能讓該數(shù)據(jù)進行系統(tǒng),用戶才能使用該數(shù)據(jù);(2)數(shù)據(jù)備份中心能夠?qū)崿F(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的備份,并且還能及時將網(wǎng)絡(luò)波動寫入管理日志,對用戶資源使用情況進行詳細記錄,通過分析為用戶提供針對性服務,滿足用戶的不同需求。(3)對于一些高校合作方來說,防火墻可以對一些信息不全的用戶進行限制,提高了工作質(zhì)量。3.2數(shù)據(jù)中心安全性分析。在云計算安全架構(gòu),主要包括了以下幾個方面:(1)在云數(shù)據(jù)中心建設(shè)中,工作人員應及時對網(wǎng)絡(luò)安全進行評估進行邏輯隔離,從而保證系統(tǒng)可以及時對數(shù)據(jù)的使用進行監(jiān)控;(2)策略的一致性,才能夠保證不同層面的安全性;(3)數(shù)據(jù)中心在應用過程中具有可擴展性以及可靠性,從而提高系統(tǒng)額服務性能;(4)權(quán)限驗證,在數(shù)據(jù)中心運行中,從客戶端到數(shù)據(jù)儲存一共需要進行兩次驗證,第一次驗證內(nèi)容是對用戶的訪問權(quán)進行驗證,第二次驗證是對用戶在數(shù)據(jù)應用中的合法性進行驗證;(5)對虛擬化的數(shù)據(jù)中心進行驗證,保證數(shù)據(jù)的安全,并且還要對不同用戶進行安全防護。3.3用戶訪問安全。用戶在登陸訪問中,需要輸入相應的用戶信息,通過驗證以后才能登陸訪問。為了保證訪問安全,數(shù)據(jù)中心設(shè)置了相對應的安全防護措施,對服務器的訪問進行管理,而且還能實現(xiàn)用戶身份認證加密驗證協(xié)議、虛擬資源配置、管理員權(quán)配置等工作的自動化,為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務。在系統(tǒng)運行中,數(shù)據(jù)中心需要用戶進行身份確認,系統(tǒng)能夠依據(jù)不同用戶之間的差異及時進行安全隔離,并且做好日志跟蹤記錄,一定程度上保證了數(shù)據(jù)信息的安全。3.4服務器安全性分析。在整個數(shù)據(jù)中心運行中,單體服務器自身可以被虛化成為許多個虛擬機,并且還能為不同用戶提供服務,可以將這些服務看作是虛擬共享服務的基礎(chǔ),但是,虛擬機組中的部分組件并不是完全被隔離,例如:CPU、緩存等,如果某一個虛擬機被黑客攻擊,都會對整個服務器造成加大影響,致使整個機組不能正常運行。對于此種情況,需要加強公用基礎(chǔ)設(shè)施的安全,對整個系統(tǒng)進行部署,才能從根本上提高服務器的安全性,保證各項數(shù)據(jù)的安全。3.5虛擬安全分析。在云計算安全分析中,虛擬安全至關(guān)重要,一般都是從三方面進行分析,即:虛擬軟件安全、虛擬機自身安全、虛擬機隔離安全。Hypervispor被稱作為虛擬監(jiān)視器,其主要作用是對硬件資源的訪問進行協(xié)調(diào),為虛擬機提供良好的執(zhí)行環(huán)境,保證系統(tǒng)的安全。虛擬機安全組件主要作用是保證虛擬機自身的安全,并且具有良好的效果。通過對虛擬機之間的隔離程度可以判斷虛擬系統(tǒng)的安全性。就目前來說,基于IntelVT.d技術(shù)的虛擬機安全隔離模型應用的較為廣泛,并且已經(jīng)取得良好的效果。另外,云計算數(shù)據(jù)中心還可以依據(jù)用戶不同需求進行不同隔離保護,通過設(shè)置VLAN等方式能夠強化不同安全等級的虛擬機,提高數(shù)據(jù)中心的安全。
4總結(jié)
綜上所述,在高校發(fā)展中,隨著學生數(shù)量的不斷增加,所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息也越來越多,云計算高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)能夠滿足現(xiàn)階段高校數(shù)據(jù)信息管理工作的需求,不僅能夠提高數(shù)據(jù)休息的安全性,而且還能為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務,滿足用戶的不同需求。
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作者:姜軍平 許茂森 單位:1.菏澤醫(yī)學專科學校 2.菏澤職業(yè)學院
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