劉 雷

(遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110101)

0 引言

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨,大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)手段在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域中被廣為運(yùn)用,對(duì)社會(huì)進(jìn)步和行業(yè)改革起到了十分積極的推動(dòng)作用。作為先進(jìn)技術(shù)的傳播陣地,高校應(yīng)加大投入力度,購(gòu)置質(zhì)量性能可靠的軟硬件設(shè)施,實(shí)施數(shù)字化校園建設(shè),采用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸和存儲(chǔ),構(gòu)建完善的安全策略,最大程度地保障信息安全,這對(duì)于高校的網(wǎng)絡(luò)安全管理能力提出了更高要求。下面將提出幾點(diǎn)可行性建議,旨在提供參考和借鑒。

1 云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算技術(shù)是指服務(wù)供應(yīng)商和用戶共享軟硬件資源,對(duì)于軟硬件設(shè)施有著一些特定要求,具有可靠性與擴(kuò)展性較強(qiáng)的特點(diǎn),可以動(dòng)態(tài)管理和監(jiān)督資源使用狀況,按照用戶需求開展計(jì)算工作,對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化配置,滿足了用戶多元化、個(gè)性化的信息需求,深受社會(huì)各界人士的關(guān)注[1]?，F(xiàn)如今,云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用過程中比較突出問題是數(shù)據(jù)信息傳輸和存儲(chǔ)的安全問題,給云計(jì)算技術(shù)的廣泛使用帶來了巨大挑戰(zhàn)。

多年來,對(duì)云計(jì)算技術(shù)的研究,現(xiàn)已形成了比較成熟的技術(shù)體系和服務(wù)模式,用于實(shí)施數(shù)字化校園建設(shè),加強(qiáng)了高校各部門的協(xié)同,提高了管理服務(wù)能力,做出的決策更加科學(xué)可行,為教學(xué)改革的開展及教學(xué)活動(dòng)的優(yōu)化提供了有力支撐。云平臺(tái)的框架體系主要涵蓋有以下幾個(gè)層次:

(1)云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層。顧名思義屬于云平臺(tái)的基礎(chǔ)層次,可以將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ),形成一個(gè)虛擬的資源池。根據(jù)用戶需求分配各類資源,讓用戶可以高效使用平臺(tái)功能,服務(wù)供應(yīng)商則可以自主開發(fā)各類軟件,不斷提升平臺(tái)服務(wù)能力,滿足用戶的個(gè)性化需求。

(2)知識(shí)即服務(wù)層。通過構(gòu)建知識(shí)庫(kù),將各專業(yè)知識(shí)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行更新,優(yōu)化檢索工具,讓廣大學(xué)生能夠利用檢索和導(dǎo)航功能獲取知識(shí)和信息,在平臺(tái)上進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了巨大便利。

(3)云服務(wù)應(yīng)用層。這是云平臺(tái)不可或缺的一部分,可以讓師生從多種渠道登錄平臺(tái),借助計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等智能終端,獲得便利化的信息服務(wù),打破了時(shí)空桎梏,使得教學(xué)管理工作效率和質(zhì)量大幅提升。

(4)信息安全管理層。云平臺(tái)在運(yùn)行過程中極有可能會(huì)遭受來自黑客的攻擊及木馬病毒的入侵,給數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)安全造成威脅,只有構(gòu)建信息安全管理層,對(duì)用戶訪問進(jìn)行管理與安全控制,建設(shè)完善的安全防御機(jī)制,才可保證云存儲(chǔ)的安全性及平臺(tái)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用路徑

大數(shù)據(jù)時(shí)代下,人們?cè)絹碓街匾晹?shù)據(jù)信息的獲取,深入挖掘信息價(jià)值,以便搶占先機(jī),走在時(shí)代前列。而購(gòu)買軟硬件設(shè)備需要投入不菲的費(fèi)用,很多用戶都不具備雄厚的資金實(shí)力,對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的了解也相對(duì)匱乏,用戶需求的只是數(shù)據(jù)運(yùn)算和存儲(chǔ)服務(wù),這給服務(wù)供應(yīng)商制造了商機(jī)[2]。利用自身人才和物資優(yōu)勢(shì)建設(shè)安全可靠的云存儲(chǔ)平臺(tái),實(shí)施專業(yè)化、精細(xì)化的管理,給用戶提供有償服務(wù),既可以使服務(wù)供應(yīng)商獲得豐厚效益回報(bào),用戶也無須擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失。所以在新時(shí)期建設(shè)數(shù)字化校園,利用云計(jì)算技術(shù)來共享高校教育資源,構(gòu)建云存儲(chǔ)平臺(tái),統(tǒng)一管理數(shù)字化資源,減輕了高校的管理負(fù)擔(dān),有利于體現(xiàn)出教育公平性的理念,達(dá)成人才培養(yǎng)目標(biāo),為高等教育改革增添了強(qiáng)大助力。構(gòu)建集存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層和訪問層為一體的云存儲(chǔ)平臺(tái),發(fā)揮各部分結(jié)構(gòu)的功能,該平臺(tái)具體架構(gòu)為:

(1)存儲(chǔ)層。由多種類型的硬件設(shè)備所組成,即使接口不同的設(shè)備也可成功連入互聯(lián)網(wǎng),這些設(shè)備往往分布在不同的區(qū)域,使用通信線纜連接,確保能夠處于同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。高校需要建設(shè)管理系統(tǒng),以便對(duì)數(shù)據(jù)信息實(shí)施虛擬化管理,監(jiān)控硬件設(shè)備運(yùn)行情況。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),能夠第一時(shí)間顯示故障位置,提醒維護(hù)人員及時(shí)維修,為云存儲(chǔ)平臺(tái)的可靠運(yùn)行和持續(xù)服務(wù)給予了堅(jiān)實(shí)保障。

(2)基礎(chǔ)管理層。屬于云存儲(chǔ)平臺(tái)的核心層次,所用關(guān)鍵技術(shù)有數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù),不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和整理,將資源進(jìn)行合理分配,還能保證平臺(tái)資源只為授權(quán)用戶開放,云存儲(chǔ)安全性因而得到一定保證。同時(shí),系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,將對(duì)稱加密私鑰和非對(duì)稱加密密文上傳到云端,并且為數(shù)據(jù)創(chuàng)建副本,防止用戶數(shù)據(jù)丟失,滿足了云存儲(chǔ)平臺(tái)安全運(yùn)行的需求。

(3)應(yīng)用接口層。為不同用戶分配不同的權(quán)限,當(dāng)用戶登錄云存儲(chǔ)平臺(tái)時(shí)需要進(jìn)行驗(yàn)證,只能在權(quán)限范圍內(nèi)操作,大大降低了存儲(chǔ)信息的安全風(fēng)險(xiǎn),展現(xiàn)了云存儲(chǔ)平臺(tái)的靈活性。為了保證這一功能的實(shí)現(xiàn),需要根據(jù)高校教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求設(shè)計(jì)應(yīng)用服務(wù)接口,給其提供專屬服務(wù),促使線上教學(xué)和學(xué)習(xí)取得理想成效,這將是云存儲(chǔ)平臺(tái)功能發(fā)揮的重要途徑。

(4)接入訪問層。設(shè)置有公共應(yīng)用接口,可供全體用戶登錄云存儲(chǔ)平臺(tái),無論在任何時(shí)間和地點(diǎn),只要使用智能設(shè)備就可以享受到便捷化的信息服務(wù),是數(shù)字化校園建設(shè)的重要理念。一般來說,會(huì)將云客戶端安裝在實(shí)驗(yàn)室的終端計(jì)算機(jī)中,運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)為用戶提供網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù),遠(yuǎn)超過終端計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)上限,數(shù)據(jù)信息的備份歸檔、集中存儲(chǔ)與遠(yuǎn)程共享得以成為現(xiàn)實(shí)。

3 大數(shù)據(jù)下數(shù)字化校園云存儲(chǔ)安全策略

數(shù)字化校園建設(shè)中運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)的過程中可能出現(xiàn)較多問題。例如存儲(chǔ)空間的利用率較低,節(jié)點(diǎn)容易丟失,所用算法的運(yùn)算效率不高,不能有效抵御來自互聯(lián)網(wǎng)的攻擊等,會(huì)使平臺(tái)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息發(fā)生遺失和泄露,危害到用戶的個(gè)人利益和人身財(cái)產(chǎn)安全[3]?？梢哉f,解決數(shù)據(jù)安全問題已然刻不容緩,否則會(huì)影響到云存儲(chǔ)平臺(tái)運(yùn)行的安全性、可靠性及功能呈現(xiàn),解決云存儲(chǔ)安全問題的具體思路如下。

3.1 存儲(chǔ)效率方面的優(yōu)化策略

云存儲(chǔ)平臺(tái)比較常用的存儲(chǔ)方法有基于多維屬性聚簇模型和基于網(wǎng)格分布結(jié)構(gòu)模型兩種。前者是將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分片處理,按照并行方式存儲(chǔ)信息;后者是對(duì)數(shù)據(jù)信息的特征進(jìn)行分析,將同類信息加以合并和存儲(chǔ)。這兩種存儲(chǔ)方式都存在一些不足之處,易于造成存儲(chǔ)空間占用過高,需要頻繁擴(kuò)充空間,且數(shù)據(jù)信息丟失問題屢見不鮮,均不符合數(shù)字化校園建設(shè)需求。為了使云存儲(chǔ)平臺(tái)中的數(shù)據(jù)信息得到高效利用,進(jìn)一步提高存儲(chǔ)效率,應(yīng)積極運(yùn)用基于關(guān)聯(lián)的高密度信息小文件聚簇的方法來存儲(chǔ)信息。其優(yōu)勢(shì)在于,可以實(shí)時(shí)收集節(jié)點(diǎn)能耗參數(shù),計(jì)算每個(gè)信息簇到中心節(jié)點(diǎn)的距離,構(gòu)建聚類矩陣,倘若發(fā)現(xiàn)有些信息簇的訪問量偏低,對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行休眠處理,以節(jié)省存儲(chǔ)空間,可使存儲(chǔ)設(shè)備得到更加科學(xué)的利用。

3.2 可靠性方面的優(yōu)化策略

以往云平臺(tái)中的數(shù)據(jù)傳輸單獨(dú)使用對(duì)稱加密或非對(duì)稱加密方式,對(duì)稱加密的密鑰體系不夠靈活,加解密速度很快,非對(duì)稱加密的復(fù)雜程度過高,運(yùn)算效率低下,都不利于信息安全控制。數(shù)據(jù)的傳輸過程可以采用對(duì)稱加密與非對(duì)稱加密相結(jié)合的方式進(jìn)行保護(hù),可以將二者的優(yōu)勢(shì)加以整合,經(jīng)過多次加密和解密來提高數(shù)據(jù)傳輸安全性,尤其是對(duì)于體量較大的數(shù)據(jù)來說,靈活度高、運(yùn)算速度快、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更為安全?；驹頌?先用對(duì)稱加密方法對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作,由用戶端從密鑰庫(kù)中提取出公鑰,得到對(duì)應(yīng)的包含驗(yàn)證信息的私鑰;再對(duì)該私鑰進(jìn)行非對(duì)稱加密,生成對(duì)應(yīng)的非對(duì)稱加密私鑰;最后,將經(jīng)過對(duì)稱加密的用戶數(shù)據(jù)與包含對(duì)稱加密私鑰的非對(duì)稱加密密文上傳至云存儲(chǔ)平臺(tái),用戶數(shù)據(jù)就會(huì)得到全方位的防護(hù),信息泄露問題也能從根本上得到防范。

3.3 保護(hù)機(jī)制方面的優(yōu)化策略

將防火墻和殺毒軟件結(jié)合使用,過濾傳輸?shù)皆拼鎯?chǔ)平臺(tái)中的數(shù)據(jù),定期查殺木馬病毒,可以將黑客攻擊阻隔在外,只允許通過認(rèn)證的用戶登錄系統(tǒng),享受信息服務(wù)。運(yùn)用入侵檢測(cè)技術(shù),結(jié)合沙箱預(yù)檢測(cè)機(jī)制,采集服務(wù)器系統(tǒng)與Internet 預(yù)設(shè)的相關(guān)關(guān)鍵性的信息,對(duì)客戶端發(fā)送來的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行檢測(cè),判斷數(shù)據(jù)請(qǐng)求的合法性,可以對(duì)不法的數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行過濾,有效保護(hù)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)免于遭到遺失。另外,人為因素也是影響云平臺(tái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全性的重要因素,高校應(yīng)建立網(wǎng)絡(luò)安全管理機(jī)制,確指出機(jī)房管理人員的崗位責(zé)任,督促管理人員定期維護(hù)軟硬件設(shè)施,將服務(wù)器數(shù)據(jù)和上傳到云端的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞則要及時(shí)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行還原,確保云平臺(tái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化校園建設(shè)是大數(shù)據(jù)時(shí)代的大勢(shì)所趨,高校應(yīng)明確云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用思路,加強(qiáng)云存儲(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)及安全管理,確保系統(tǒng)架構(gòu)的完整性,存儲(chǔ)設(shè)備能夠得到充分利用,優(yōu)化數(shù)據(jù)加密算法;建設(shè)完善的信息安全防護(hù)機(jī)制,對(duì)數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行過濾,防御黑客攻擊和木馬病毒,提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,推動(dòng)數(shù)字化校園建設(shè)的穩(wěn)步落實(shí),促進(jìn)高校各項(xiàng)工作的順利高效開展。