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1.1信息收集
信息收集是煤礦安全管理中應用計算機信息技術的基本功能。不論是基于任何模式開發的計算機信息技術管理系統都必須包含這一功能。信息收集就是指管理人員通過計算機技術及時錄入整個礦區不同區域的安全信息。在信息收集過程中部分數據是不需要進行人工輸入的,是依靠計算機技術實時監控系統完成的。這樣收集的信息更加及時、真實、有效。除此之外,信息收集還可以及時錄入安全隱患的處理以及后期信息追蹤與落實。所有的信息都可以完整有效地予以保存,對后期相關信息的查詢十分有利。
1.2礦工信息管理
計算機信息技術可以對礦區全體一線工作人員進行有效管理。該系統中有一個功能可以記錄工作人員的工作狀態。礦區每一個員工當前為工作狀態還是休息狀態,是已經下井工作還是在做準備工作等,都可以通過人員管理功能進行查詢。與此同時,管理層可以將定位系統與人員管理功能相結合,從而實現對人員當前狀態的實時掌握。尤其是在事故發生時,健全的定位系統可以很好地幫助救援人員實現救援工作。此外,煤礦管理層可以加大這一方面的研究,探索新的功能,以提高整體管理水平。在進行礦工信息管理過程中,還可以對煤礦事故進行有效管理。煤礦事故發生的時間、地點、涉及的人員、原因、處理方案,以及事后的分析、整理、經驗教訓等等,都可以進行全面真實的記載。相關部門在進行檢查或者制定規章制度時也會有理可依。尤其是在進行員工安全管理教育的過程中,可以通過全面完整的數據幫助員工更好地理解安全的重要性。
1.3計算機技術人員的管理
除了要對礦區一線工作人員進行有效管理以外,還應該對計算機技術人員以及其他人員進行有效管理。首先,制定煤礦企業相關部門應遵循的規章制度是煤礦企業不可缺少的工作之一。在傳統的管理體系中,規章制度的制定和下發過程往往會存在一定的信息溝通障礙,導致某些制度的推行出現問題。而計算機技術人員管理功能中,可以很好地匯總所有的規章制度,相關人員只需要進入相關網站就可以查詢、學習不同的規章制度。科學明確的規章制度可以很好地促進煤礦企業管理水平的進步。其次,可以很好的管理計算機信息技術人員的工作信息。不同的工作人員在不同的領域工作,收集整理的信息也不同。交接班的人員可以通過信息管理功能,對相關信息進行查詢和移交。在交接過程中,雙方可以很清晰地明確完成與未完成的工作。這對于計算機信息技術人員在工作過程中明確不同人員的工作職責有著重要意義。
1.4安全信息管理
計算機信息技術最重要的功能就是進行安全信息管理。這里的安全信息管理可以從安全信息報表管理和安全技術管理2方面予以說明。首先,計算機信息技術可以及時整理制作安全信息報表,為煤礦管理層及時掌握相關信息提供依據。計算機信息技術可以及時將煤礦整體安全信息進行匯總,并進行一定的分析總結,以不同的形式形成報表。如一日一表、一周一表、一年一表等。計算機信息技術管理人員在將相應表格提交上級的過程中可以使上級很好地了解掌握相關煤礦信息。這就為煤礦企業的安全又增加了一道保護屏障。其次,安全技術管理也是計算機信息技術應用于煤礦安全中的重要方面。煤礦管理層以及相關專業人員可以通過該系統制定相關的技術安全管理措施,甚至還可以通過計算機技術審核相關工作流程的可行性。它從不同的角度為煤礦安全提供保障。以煤礦工作中經常使用的安全標志為例,可以很清楚地理解這一問題。安全標志是煤礦工作中不可或缺的一部分。不同的符號、顏色所表達的信息是不同的。而該系統則可以很好地管理這些安全標志,包括它們的懸掛地點、內容等等,甚至相應的安全標志的相關知識都會明確地予以表述。煤礦工作人員通過電腦瀏覽相關安全標志,不僅可以了解到安全標志的使用情況,還可以確保自己知道安全標志的含義。
二、應用過程中應該注意的問題
2.1樹立將計算機信息技術運用于煤礦安全的理念
樹立將計算機信息技術運用于煤礦安全事業中的理念,是煤礦安全發展的關鍵。首先,管理層是企業的領頭人,代表了企業前進的方向。因此煤礦管理層重視計算機技術在安全管理中的運用,整個企業才會將這件事情當作工作重點來抓。煤礦管理層應該明確只有在觀念上重視計算機技術的運用,才有可能做好煤礦安全工作。企業管理層愿意投入大量的人力、物力進行治理,積極團結全體工作人員,最后才有可能實現煤礦全體人員群策群力共同做好煤礦安全事業。其次,計算機技術在煤礦安全中的應用推廣過程也需要管理層的重視。隨著社會的不斷發展,計算機技術也在不斷發展變化。將計算機技術運用于煤礦安全事業中,不是喊口號就能完成的。它需要煤礦企業管理層對相關技術進行深入研究和推廣、在一線員工中進行相應的培訓、以及工作人員的熟練使用等等。由此可見,將計算機技術運用于煤礦安全管理中是一個長期而艱苦的工作。正因為如此,在實施這項工作的過程中就需要管理層堅定的支持。因此,煤礦企業管理層重視計算機技術在安全中的運用就十分重要。
2.2注意對計算機信息系統的維護
計算機信息技術管理系統與傳統的信息管理方式相比,更加科學有效,但并不是意味著計算機信息技術管理系統就是毫無缺點的。與其他的信息系統一樣,在使用過程中也會因為各種主觀或客觀的原因出現系統崩潰等問題。因此在使用過程中,應該對系統進行及時有效的檢查和維護。只有系統自身運行無礙,才能更好地為煤礦安全管理工作做出應有的貢獻。在對系統進行維護的過程中應該不斷開發整體系統信息共享工程。只有在煤礦管理體系中實現了信息共享才可以更科學地進行信息管理。
三、結語
關鍵詞:云計算;客戶虛擬機;安全機制
云計算作為全新服務模式和計算方式,在社會發展中占據重要地位。云計算容易發生安全事故,導致云計算行業發展受到了影響,而云計算安全風險和自身服務模式、技術特點有著直接關系。云計算同傳統集群應用的模式或者網絡相比,其主要特點就是虛擬技術。因此,為了降低云計算安全事故發生率,需要從虛擬技術著手,解決虛擬環境中的安全問題。
一、安全管理
1.設計安全管理的模塊。首先,對云用戶的標簽進行管理;其次,制訂云平臺的安全管理對策;再次,添加新建虛擬標簽,并進行訪問控制與保護;最后,對虛擬機的運行情況進行維護。在安全管理的模塊設計過程中,資源標簽的添加命令與虛擬機主要置于管理的模塊,這樣可以彌補安全鏈容易斷裂的缺陷,同時能夠對用戶信息與虛擬機的啟動過程進行監視。
2.標簽設計與安全策略。安全機制的工作基礎就是安全策略與用戶標記,安全機制要想正常工作,需要保證用戶標記的安全性,設計人員通過設計安全標記可以滿足中國墻和STE要求。同樣,在進行用戶標簽設時,需要充分考慮用戶安全要求,可以將二級用戶的標簽當作用戶標志,這樣不僅符合從組織的角度進行云計算隔離的要求,也能夠精確至細粒度訪問控制。采用生成標簽方式,可以直接引用用戶名與組織名,也可以計算出組織名與用戶名的摘要值來作標簽。
二、設計云資源控制隔離機制
在設計隔離機制時,所采用思路主要是通過云計算資源控制方法完成虛擬機隔離,該過程用戶絕對透明。通常情況下,隔離機主要在云控制的節點上工作,通過云計算來實現隔離功能。在隔離機制控制云計算的節點資源時,主要按照用戶安全的要求,隔離不同節點上的虛擬機,防止惡意竊取用戶信息現象的出現。此外,還要建立云資源控制隔離機制,該機制主要包含虛擬機的啟動與隔離控制。其中,一般的虛擬機具體啟動流程為虛擬機的創建請求、虛擬機基本的信息分配、按照資源要求篩選計算機的節點,然后從與要求相符的眾多計算節點之中提取一個節點,并構建虛擬機。隔離控制的流程是從安全節點提取沖突集的信息與虛擬機的標簽,按照安全規則篩選計算節點,回到與安全規則相符合的計算節點表。在虛擬機啟動與隔離控制完成以后,需要下發一個隔離機制建立的命令。
三、系統地實現分析
1.實現安全管理的模塊。要想實現安全管理的模塊,需要提供一個接口響應調用的請求,同時監視云平臺的其他組件連接。把socket的通信當作接口提供方式,完成連接以后,主程序可以對操作進行判斷,如果操作正確,再調用響應函數實施處理。此外,計算節點的通信功能和安全管理的模塊不會對IP地址的信息進行維護,主要是通過OPENSTACK中RESTful的接口提取信息,再下發命令與數據。通過這種方式來傳輸信息,可以有效保障用戶虛擬機的安全,同時避免了不必要的環節,提高了信息提取效率。
2.實現訪問控制機制。關于方位控制的配置模塊實現,其主要是作為守護點常駐在計算節點內存之中,并對云控制的節點發出命令進行響應。通常情況下,安全管理模塊要求云控制的節點具備加載、資源標簽添加與安全策略變更等功能,然后應用socket機制的監聽端口來監視云控制的節點通信,防止不法分子竊取用戶信息,確保用戶信息的安全。
3.實現隔離機制。隔離控制實現主要是依賴OPENSTACK所提供Filters的過濾器完成,在OPENSTACK創建各種虛擬機過程中,其會按照虛擬機資源篩選出與要求相符合的節點,Filters的機制則是應用過濾方式過濾一些不滿足要求的節點。通過Filters的機制可以提供統一框架,能夠修改虛擬機的創建流程。其實現流程為修改OPENSTACK的虛擬機創建流程,對安全管理的模塊進行調用,按照所建目標的虛擬機用戶信息來提取安全的標簽,然后和系統中VM UUID 構成虛擬機的名稱。在一系列操作與配置結束以后,虛擬機創建流程會轉換至scheduler的進程,以便準確篩選計算節點,然后實現隔離控制的流程。
四、結語
綜上所述,在分析了云計算的虛擬技術安全問題后得出,要想徹底解決虛擬機安全問題,需要充分融合云計算的資源開放性與共享特點,通過云計算隔離控制、訪問控制兩種機制來確保客戶的虛擬系統安全性。此外,要分步實施與集中管理云計算的訪問控制系統,同時在云計算的資源隔離機制基礎上,充分實現云計算功能;從安全機制著手,強化云計算虛擬機的安全性,確保客戶的信息安全,避免被不法分子竊取信息。
參考文獻:
關鍵詞:地理信息系統;系統安全;云計算
中圖分類號:U469 文獻標識碼: A
引言
近年來,地理信息系統得到快速的發展,無論是其內涵還是外延都處于不斷變化之中,而且隨著地理信息在人們生產生活中的重要性越來越顯著,地理信息系統的發展勢頭則更為強勁,必將成為我國高科技領域的核心技術,加快推動我國科學技術的快速發展。在科學技術的帶動下,信息數據的處理需求從單機處理逐漸轉向網絡處理,傳統模式下的C/S及B/S架構的部署結構已經不能滿大量的數據處理需要,計算模式逐步經歷并行計算、集群計算、網格計算并向云計算轉型。云計算被認為是繼個人電腦、互聯網之后信息技術的又一次重大變革,將帶來工作方式和商業模式的根本性改變。本文以云計算技術為基礎,針對云技術在地理信息安全管理中的應用、部署及效益展開綜合研究,提高地理信息管理的安全性和高效性。
一、地理信息系統概述
地理信息系統(Geographic Information system)是一種為了獲取、存儲、檢索、空間分析和顯示空間定位數據信息而建立的計算機化的數據庫管理系統,是集計算機科學、地球科學、環境科學、空間科學、系統科學、信息科學和管理科學為一體的新型邊緣科學。它能將空間和屬性信息有機地結合起來,從空間和屬性兩個方面對現實對象進行查詢、檢索和分析,并將結果以各種直觀的形式精確地表達出來,諸如在國土資源管理、設施管理、城市規劃、環境管理等領域得到了廣泛應用。由于道路交通事故黑點信息具有空間特征,GIS特別適宜于對道路交通事故黑點信息的分析處理,是輔助道路交通安全建設管理現代化的重要手段之一,基于GIS的道路交通安全信息系統(Road Traffic Safety Information System Based on GIS,簡稱GIS-RTSIS應運而生。GIS-RTSIS的建設可以通過對實際道路的交通安全現狀進行分析與評價,對目標道路交通事故進行黑點鑒別及專題分析,并結合相關資料提出有針對性的道路交通安全改善措施,最終有效地提高道路安全建設與道路交通信息管理的信息化水平,提高交通運輸效率,為建設和諧社會提供技術支撐,實現可持續發展。在國外,由于信息技術和道路安全應急預案技術高度發達以及道路安全管理部門高度的信息化意識,其GIS-RTSIS技術已經非常成熟和實用,水平也非常高。國內有關GIS-RTSI的研究始于20世紀90年代初,根據近年來收集的信息和資料,目前在全國具有真正意義的GIS-RTSIS的建設和應用還較為少見。與發達國家相比,目前我國將GIS在交通安全信息系統中的研究和應用還有很大差距,其最大障礙是信息數據資料標準不統一、原始資料不充分、信息管理混亂以及空間分析功能不足。國外經驗表明,信息資料完善、格式統一是GIS在交通安全中有效應用的前提條件。因此,盡快建立適合我國國情的基于GIS的交通安全信息系統,對改善我國交通安全現狀具有現實意義。
二、云計算在地理信息安全管理中的主要應用
云計算的出現為地理信息的采集、存儲和應用提供了新的思路,促進地理信息的數據采集、數據存儲、數據的準確性、數據使用的發展。
1、數據采集
通過一個基于云的地理信息采集軟件來將每一個終端采集來的數據信息上傳到云存儲中,提高了地理信息數據采集的便捷性和數據的實時現勢性。
2、數據存儲
傳統的方式是將地理信息存儲分散的服務器或計算機上,數據往往難被有效的利用。在云技術中,可針對地理信息數據龐大、冗雜的特點,可通過云技術將數據存儲在云端,為用戶存儲和管理數據提供了更大的空間,解決海量數據動態存儲的問題,還能夠提高數據使用效率。
3、數據更新
地理信息具有實時更新的特點,提高數據的實時性、現勢性對數據質量意義重大。云技術允許所有被授權的云用戶都從云終端上下載實時的地理信息數據,從而大大提高了地理數據準確性、實時性,實現地理信息的實時更新使用。
4、數據使用
云用戶只要連接云終端就能用一臺普通PC機(客戶端)獲取和應用地理信息數據,大大提高了地理信息數據使用的效率和便捷性。
三、云計算在地理信息安全管理中部署模式
綜合云技術與地理信息技術的特點,結合現實工作的需求,制定針對性的部署方案,建立一套地理信息云平臺,將云計算更好地應用到地理信息安全管理工作中。
1、現狀與需求
作為基礎地理信息數據、規劃、國土、房管業務數據的管理應用部門,我們在日常工作已建立了一套與互聯網物理隔離的局域網絡,為每一臺數據處理計算機安裝保密機箱,但是使用和管理過程中仍在諸多不便。通過建立地理信息云平臺,實現如下目標:網絡安全:平臺必須運行在與互聯網物理隔離的獨立網絡中,防止外部黑客通過互聯網對平臺進行網絡攻擊或數據竊取;數據監管:數據存儲不依附于本地終端,所有數據都在服務器端集中操作,可以最大限度防止數據在終端的丟失危險;數據備份機制:建立統一的存儲備份體系,在數據遭到破壞后能還原到完整狀態,確保數據安全;訪問控制:能夠在平臺內設置授權訪問規則,不允許網內的非法授權訪問平臺數據;提高現有硬件利用率:平臺能夠把現有網絡硬件進行整合,而不需大量購買額外的硬件設備,從而節約成本;彈性的運行資源調度:能夠根據系統運行壓力,在系統資源不夠應付訪問壓力的情況下,自動調度空余的計算資源給壓力較大的用戶。
2、部署方案
(1)平臺選型
當前在私有云領域比較成熟的平臺有IBM公司的Blue Cloud,甲骨文公司的VDI平臺以及VMware平臺。VMware是一個通過桌面到數據中心虛擬化的解決方案來降低成本和運行費用、確保業務持續性、加強安全性。結合經濟和技術考慮,采用VMware方案部署地理信息私有云平臺。
(2)整體架構
本次平臺部署選用VMware私有云平臺,采用all-in-one的部署方案把所有私有云軟件都安裝在一臺服務器,整體架構如下:
(3)資源配置
將現有計算機資源整合到云端,管理員根據用戶使用需求合理分配資源,具體資源分配情況(見下表):
3、運行情況
經部署調試,地理信息云平臺運行穩定,計算機資源經過整合優化后運行能力提高,數據統一存儲于服務器,通過建立備份機制、訪問控制機制,加強地理信息數據安全管理,提高數據使用便捷性。
四、地理信息安全發展前景
GIS-RTSIS是通過采用各種現代化的技術,實現交通事故中的各種信息的處理。業務上實現了對交通事故信息的全面管理和道路安全現狀評價輔助分析決策,使交通安全信息管理水平達到一個質的飛躍。它不僅能為交通安全管理部門靈活展示所有路段的交通安全現狀,同時還能夠通過強大的空間分析功能和豐富的專題圖顯示,實現交通安全信息管理的信息化,提高分析決策的科學化和現代化的管理水平,從而取得顯著的社會效益和經濟效益。隨著計算機技術和道路建設的蓬勃發展,交通安全信息管理現代化的需求將是巨大的,GIS-RTSIS以其全面的功能、卓越的性能具有廣闊的推廣應用前景。
結束語
云計算在地理信息安全管理工作中應用廣泛,模式日漸成熟,提高管理質量和使用效率的同時,在架構效益、經濟效益、運維效益、應用效益等方面較為顯著,在地理信息安全管理領域具備較好的應用前景。目前地理信息安全系統的發展前景非常廣闊,所以我們需要充分的抓住機遇,進一步對其進行探索,從而更好地推動地理信息安全技術與產業的快速發展,為我國社會經濟的進步莫定良好的基拙。
參考文獻
[1]張翰林,魚群,李隨意.地理信息系統的安全防護研究[J].測繪科學.2010(03).
自計算機網絡誕生以來,網絡的安全防范問題就一直存在,計算機網絡技術這個“盾”與各種網絡攻擊技術的“矛”一直并存,并從未消失。就整體而言,計算機網絡安全可以分為信息安全和控制安全這兩大部分,也即信息本身的安全和信息傳遞過程中的安全。常見的威脅因素也有很多,主要有毒程序的侵入、物理威脅、系統漏洞等。與傳統的網絡環境一樣,威脅”云”計算下的網絡安全的問題也很多,可以總結如下。
1.使用環境安全性
自然環境的安全問題是影響網絡安全的最基本因素,它包括網絡管理者的誤操作、硬件設備的癱瘓、自然災害的發生等。計算機網絡是一個由網絡硬件、網絡軟件共同組成的智能系統,容易受到諸如潮濕、電磁波、振動、撞擊等外部使用環境的影響。雖然“云”計算網絡環境有效改善了數據信息的存儲安全問題,但對于傳統網絡下使用環境的安全性問題,在“云”計算網絡環境下同樣存在;并且由于“云”計算環境下的數據存儲管理方式的改變,其對于其使用環境的安全性提出了更高的要求。
2.數據存儲安全性
數據存儲的安全與否,長久以來一直困擾著計算機網絡的發展。傳統網絡環境下,雖已能實現數據共享,但數據多是單機存儲,其安全性主要由單機防護能力、數據通信安全等方面決定。而在“云”計算網絡環境下,數據主要存儲在服務商提供的“云”里,數據存儲的安全與否,很大程度上取決于“云”服務提供商的技術能力和誠信水平。這就對服務商的誠信及其“云”存儲技術保障能力提出了更高的要求,也對用戶安全使用數據的能力提出了更高的要求。
3.數據通信安全性
計算機網絡產生的主要目的是為了數據的共享和信息的傳遞,數據的通信成為網絡必不可少的環節,這也是傳統網絡環境下最易受到外部攻擊的部分。“云”計算網絡環境下,數據通信安全性主要體現在數據在傳輸過程中易受到安全威脅。其主要包括:(1)攻擊“云”計算服務器,通過短時間內向“云”計算服務器發送超量的服務請求,堵塞信道,導致用戶正常的服務請求無法完成;(2)侵入系統、篡改數據,通過黑客技術入侵“云”計算服務器或用戶系統,對合法用戶的數據進行篡改、刪除,造成數據的破壞;(3)監聽數據、竊取信息,通過對數據傳輸過程監聽的方式,竊取相關的個人信息和數據信息。
4.身份認證安全性
“云”計算網絡環境下,“云”服務器處于計算機網絡環境的中心位置,其他用戶正常使用的前提是要有合法用戶的注冊和身份認證。身份認證技術是網絡信息主動自我防范和保護的重要手段,同時也是最易遭受攻擊的環節。其主要表現為:(1)通過攻擊“云”計算用戶管理服務器,竊取諸如合法認證用戶的用戶名、密碼等個人信息,非法登錄,進行數據操作;(2)通過對網絡信道進行非法監聽、病毒侵入等手段,竊取合法用戶信息,導致用戶注冊信息及系統數據的泄漏。
5.虛擬環境安全性
“云”計算網絡環境不同于傳統的網絡環境,它整合網絡資源構建虛擬的服務環境,用戶使用的資源來自“云”端,而不是固定的網絡實體。用戶都是通過臨時租用的方式獲得服務,可以有效解決硬件設備不足、運算能力不夠等問題,提高整體網絡資源的使用度,提升整體計算機網絡的運算能力。但是需要注意的是,“云”計算是高度整合的虛擬網絡環境,數據中心缺少邊界安全保障,傳統入侵檢測技術無法確保數據中心的安全。
二、“云”計算環境下網絡安全防護策略
1.“云”端數據防護策略
目前大量的數據,特別是企業的重要核心業務數據大都采用“云”端存儲方式。“云”端數據庫的使用為用戶帶來了極大的方便,但也引發了大家對該存儲方式安全性的疑慮。“云”計算服務提供商的網絡安全嗎?是否會造成數據的泄漏?對于這些問題都需要“云”計算服務商加以技術保障和解決。同時,國家也應出臺相應的行業法規對“云”計算服務提供商的行為加以約束。另外,從用戶的角度來說,要加強對存儲數據安全性的防范,對于“云”端數據可以采用定期備份的形式加以保護。同時,為了保證備份數據的安全性,可以對其進行加密,從而保證客戶信息的安全。
2.技術防護策略
有效的技術防護可以保障網絡環境的安全性,比如:選用規模化的”云”計算軟件,并及時更新,彌補軟件漏洞;建立用戶數據隔離機制,避免多個虛擬機相互攻擊;加強諸如”云”加密等安全技術的使用;建立可靠的數據安全存儲機制。“云”安全通過網狀的大量客戶端對網絡中軟件行為的異常監測,獲取互聯網中木馬、惡意程序的最新信息,推送到Server端進行自動分析和處理,再把病毒和木馬的解決方案分發到每一個客戶端。結合“云”計算網絡環境下只能實現邏輯劃分的隔離,不能設立物理安全邊界的特點,建設“云”計算安全防護中心,將原來基于子系統的安全防護,擴展到對整個“云”計算網絡環境的防護,保證網絡防護能力的提升。
3.多重身份認證策略
為了解決身份認證方面存在的不安全因素,可以建立多重身份認證的機制。例如,可以將諸如指紋、視網膜等生物認證技術,動態電子口令認證形式,USBKey認證技術加以引入,從而加強網絡安全環境。在加強對合法用戶登錄使用的同時,還要加強對非法認證用戶入侵的管理和防范,通過建立報警與黑名單鎖定等機制,進一步加強“云”計算網絡環境的防護能力。
4.訪問控制策略
訪問控制策略是維護網絡系統安全、保護網絡資源的重要手段。它的主要任務是防止網絡資源被非法利用。其涉及的網絡技術比較廣,包括入網的訪問控制、網絡權限控制、屬性安全控制、網絡服務器安全控制等方面。在“云”計算網絡環境下可以采用多種訪問控制策略相互配合的方式,從而實現對不同用戶的授權,滿足不同用戶設置不同級別的訪問權限,有效保證“云”計算網絡安全。
5.網絡環境安全控制策略
在“云”計算網絡環境下,為保證數據傳輸的安全性,可以使用網絡安全協議。同時可以對數據進行加密,保證數據在信道傳輸時不被監聽和竊取。同時,還可以建立基于信任的過濾機制,使用網絡安全策略管理工具。
6.非技術性安全管理策略
在“云”計算網絡安全中,除了采用上述的技術措施之外,還可以通過制定管理規章制度,加強網絡安全管理,從而確保網絡安全、可靠地運行。“云”計算網絡的安全管理策略包括:確定安全管理等級和安全管理范圍;所有添加到網絡基礎設施中的新設備都應該符合特定的安全需求;制訂有關網絡操作使用規程和人員管理制度;制定網絡系統的維護制度和應急措施等。
三、結語
關鍵詞: 云計算;職業學院;計算機實驗室;機房管理;虛擬資源
中圖分類號:TP308 文獻標識碼:A 文章編號:1009-5039(2013)18-5365-03
1 院校計算機實驗室建設面臨的問題
隨著網絡經濟時代、信息經濟時代的到來,計算機信息技術正日益擴展并影響到各行各業的各個方面。這個趨勢提高了對相關從業人員的計算機水平和技能的要求,并相應地對大專和職業院校的計算機教學提出了更高的要求,院校計算機實驗室建設也由此面臨諸多的挑戰。
1.1 多樣化的軟硬件需求
現代化的教學中,多樣化的計算機軟硬件被普遍應用,以滿足不同學科的需求。同時信息技術的高速發展,使各種計算機硬件和軟件被頻繁地更新換代。頻繁的計算機軟硬件更新或升級,不僅使計算機實驗室經費投入力不從心,而且使計算機實驗室的日常維護工作瑣碎繁雜,消耗了機房管理部門有限的人力資源。一些專業性強的應用軟件往往要經過較長時間等待計劃安排,才會被機房管理人員安裝到實驗室的計算機上。
1.2 使用效率有待提高
現在常見的計算機實驗室一般采用PC模式,每臺計算機有自己的一套完整資源,相互之間共享資源很少。在通常情況下,大多數用戶都只使用了計算機強大功能的一部分,造成大量的軟硬件資源被浪費,使投入的教育經費沒有最大限度地發揮效益。在另一方面,一些需要使用大量計算資源的應用又限于單臺計算機有限能力而不能有效地發揮作為,甚至無法運行。
1.3 信息安全存在隱患
計算機實驗室管理人員經常面臨計算機病毒入侵的問題,這個問題長期難以根治,其主要原因就是用戶經常在不同機器上使用U盤等存儲介質造成交叉感染,另外機房的計算機處于同一個局域網中,一些病毒通過網絡傳播,感染大量地計算機。受到病毒感染的機器不能正常使用,甚至不僅會造成師生的實驗數據的破壞,而且計算機本身受到損壞。這不但增加了機房管理人員的工作量,而且影響了正常的教學秩序。
1.4 不能滿足遠程教育的需求
遠程教育不同于傳統教育,它不需要師生進行面對面的教學活動。它的優勢在于它可以突破時空的限制,可以實現跨學校、跨地區的教育模式,學習的場所和形式靈活多樣,能為廣大學生提供更多的學習機會,有利于學校擴大教學規模,提高教學質量并降低教學成本。因特網技術的發展為遠程教育的發展提供了機遇,但一般學校的計算機實驗室的現有技術條件還不能支持遠程教育的需求,還需要引入新技術解決這一問題。
2 云計算技術的特點和優勢
2.1 云計算的定義和特點
云計算是對并行計算、分布式計算、網格計算和對等計算的發展,它以一種透明的方式,分配共享的軟硬件資源和信息,通過互聯網向用戶提供所需的服務云是一組數量眾多的、互連到一起的計算機。這些計算機可以是個人電腦或網絡服務器,可以是公共的或私有的。在云計算技術中,存儲和運算是由分布在互聯網上的大型計算機來承擔,本地計算機或服務器共享這些大型計算中心提供的硬件、軟件等計算資源及對這些計算資源進行安裝、配置與維護的服務資源。
云計算具有如下的特點:(1)云計算的首要特征是規模大。云計算采用大規模分布式計算模式以實現規模經濟。(2)云計算采用虛擬化技術資源和服務的部署和共享。云計算中各層次功能被封裝成一個個抽象實體,任意位置的用戶無需了解這些抽象實體內部的具體細節,就可以通過虛擬化技術享受不同層次的云服務。(3)云計算可以實現具有伸縮性的動態擴展。云計算服務提供者可以根據用戶數量的多少,對云計算資源進行動態調整以滿足實際需要。(4)云計算還據有高度可靠性。云計算可以實現分步式的計算和存儲以及集中化的管理,可以提供高度可靠的服務。
2.2 云計算的優勢
采用云計算技術來組建計算機實驗室,具有以下優勢:
更高的性價比:用戶應用程序在云中運行,用戶使用的臺式機不需要傳統的桌面軟件所要求的處理能力或硬盤空間,所以云計算的客戶端電腦可以采用低配置的廉價電腦,無須花巨資購買昂貴的硬件設備。盡管客戶端電腦配置不高,但因為存儲和計算主要在云中進行,所以用戶仍然可以享受到高性能的云計算服務。
更少的維護:云計算客戶端電腦采用瘦客戶機,通常提供基本的輸入輸出功能,維護簡單方便。用戶所使用的應用程序都位于云中,用戶無須在客戶端進行應用程序的安裝、維護與升級。管理員的工作重點主要放在云計算服務器上即可,無須每臺計算機都要重點關注。
增強的數據安全:云計算信息存儲在一個或者若干個數據中心,有完善的數據備份機制,還可以為重要數據提供額外的安全防護。數據實行集中的管理和安全監測,資源分配、負載均衡和軟件部署也實現統一管理,這些工作都是由云計算服務商的專業的團隊來完成。用戶可以憑密碼方便地存取自己的重要數據,不用擔心因存儲設備損壞或病毒入侵導致數據丟失。
增強的遠程教育支持:在云計算模式下,遠程教育機構提供的教育服務以計算的形式出現。它意味著遠程教育服務也可以作為一種商品進行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費用低廉。目前,遠程教育機構向用戶提供資源的基本形態是數字形式的計算機文件,用戶需借助于計算機網絡將文件下載到本地計算機進行計算,而在云計算模式下,這些軟件將被集成到遠程教育云中,由云中的相關軟件進行計算,并將計算的結果傳給用戶。
3 基于云計算技術的學校計算機實驗室架構
3.1 云計算的服務模式
云計算可提供三個層次的服務模式:
1)軟件即服務(SaaS)模式。在這種模式中,用戶從軟件服務供應商那里租賃而非購買應用程序,用戶不掌控操作系統、硬件或網絡基礎架構,只是從軟件服務供應商那里獲得一組帳號密碼。
2)平臺即服務(PaaS)模式。在這種模式中,用戶擁有主機部分掌控權,可以掌控運作應用程序的環境,使用主機操作應用程序。云計算服務供應商為用戶提供定制化研發的中間件平臺,用戶不掌控操作系統、硬件或網絡基礎架構。
3)基礎架構即服務(IaaS)模式。在這種模式中,用戶使用處理能力、存儲空間、網絡組件或中間件。用戶能掌控操作系統、存儲空間、已部署的應用程序及網絡組件,但并不掌控云基礎架構。
這三種層級的服務提供方式在不同程度上滿足了各種學校實驗室的不同需求。
3.2 虛擬化的資源池
云計算系統中的物理資源包括PC機器、服務器、工作站、交換機、存儲設備和通訊線路等等,這些既可以是一個學校局域網中的設備,也可以是多個學校共享的設備,甚至可以是從云計算提供商那里租用的的設備。這些物理資源通過網絡連接,可以實現計算資源和存儲資源的共享。
這些相互連接的物理資源通過虛擬化技術構成多個虛擬資源池。相同類型的資源構成同構或近似同構的虛擬資源池,可以屏蔽掉物理資源的復雜性,實現從物理資源向邏輯資源的轉換。把物理資源整個成與位置和實物無關的邏輯資源,可以提高資源的利用率,降低維護管理的復雜度,并且對用戶透明。比如一臺服務器可以虛擬成20臺虛擬機,每臺虛擬機都擁有可動態分配的虛擬CPU、內存、硬盤、I/O設備及網絡資源,每臺虛擬機上可以安裝不同的操作系統和應用軟件,可以分配給20個不同的用戶使用。這些虛擬化的資源池就構成了云計算平臺的基礎設施。
3.3 云管理
云管理的任務包括云資源管理、云數據管理、云安全管理和用戶管理。
資源管理平臺主要對各種虛擬資源進行管理,包括增加、刪除、修改等,并對眾多的資源進行負載均衡和調度,從而為上層應用提供高效的服務。云數據管理主要對用戶及云平臺上的數據精心保管和維護,保證用戶數據、系統數據的安全性、完整性。安全管理包括網絡的安全管理、數據的安全管理、訪問的安全管理及用戶訪問控制權限管理。
3.4 云客戶端
云客戶端為用戶和云計算應用提供統一的接口規范。云客戶端主要通過應用技術將云計算能力封裝成標準的萬維網服務,用戶使用瀏覽器就可以快速便捷地訪問云中的資源。任何一個用戶可以按自己的需求對SaaS平臺進行個性化配置而不影響其他用戶的使用。云客戶端通常安裝在實驗室的終端計算機中,可以使用硬件配置不高的瘦客戶機,這樣使學校不用投入很大的資金在本地終端上就可以使用云計算平臺的大量信息資源和計算能力。
基于云計算技術的計算機實驗室的架構圖如圖1所示。
4 結束語
云計算為信息技術行業帶來了前所未有的機遇,也給學校計算機實驗室建設指明了一個新的發展方向。云計算技術縮小訪問終端需求,具有安全性、可靠性、配置成本低、方便管理等優勢。高職院校計算機實驗室的建設可以緊跟云計算技術發展的大潮,根據學校實際情況靈活應用云計算技術。云計算技術在學校計算機實驗室建設中的應用可以促進學校信息化建設,加快網絡化和資源共享的進程,還可以為遠程教育的發展助一臂之力。
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【關鍵詞】云計算;安全問題;安全對策
一、云計算的概念
作為正在發展中的云計算,對其存在多樣化的解釋,概括的說,云計算是一種基于互聯網的計算機方式,通過互聯網將大量規模化的虛擬化資源以服務的形式提供給外部用戶。用戶享受服務的同時不需要知道支持該項服務的軟硬件基礎設施是如何運作和管理的,由云服務商負責軟硬件資源的管理、維護、安全保護等。一般來講云計算具有如下特征:
1、軟硬件資源均通過互聯網提供給用戶,對網絡帶寬具有一定的要求;
2、云中資源具有動態擴展性,根據用戶的需求資源能夠進行擴展和動態配置;
3、資源以整體的形式呈現給用戶,但是在物理上資源是以分布式共享方式存在的,用戶并不了解服務基于的軟硬件資源位置以及服務的實現方式;
4、用戶按照需求使用資源,并根據實際使用量付費,不必為其它空閑計算資源負擔費用。
二、云計算部署方式
云計算的部署方式根據服務對象范圍的不同,分為:私有云、混合云、社區云、公共云,這四種云按順序其數據安全性和隱私性依次降低,但是其節約的成本逐漸增多。
1、私有云主要運行在企業或者組織的內部,在企業或者組織內部實現計算機資源的統一管理和動態分配,此種云模式需要企業自己購買軟硬件設備,安排專門人員進行整個云計算系統的運行管理和維護,一般存在于Google、Amazon、微軟等大型公司,私有云開放性不高因而所面臨的安全威脅相對較少。
2、社區云一般由多個私有云通過VPN鏈接在一起構成,其規模要大于私有云。
3、公共云是云計算的初衷,其基礎設施由大型運營企業建立和維護,如Amazon、Google、微軟、百度等IT巨頭企業,企業將服務以按需購買的形式銷售給外部用戶,對于用戶而言只需要對自己使用的資源和服務進行付費,不需要建立自己的實體數據中心。因為公共云具有較高的開放性,并且用戶失去了對計算和數據的直接控制權,因此公共云面臨的安全威脅最為突出,以致于目前多數企業仍不愿意將核心數據上傳到公共云中,只是將邊緣數據上傳,對于云計算安全的要求也主要集中在公共云方面。
4、混合云是私有云和公共云的混合,一般用戶將敏感數據存放在私有云中,而將非敏感數據存放在一個或者多個公共云中,這種模式是目前多數公司開始使用云計算服務的初期策略。
三、云計算面臨的主要信息安全風險
云計算技術作為近年來IT熱點研究技術,其應用不斷普及,隨之帶來的是安全問題的不斷出現。2011年4月,亞馬遜云計算數據中心服務器大面積崩潰,造成其云服務連續中斷四天,受影響服務涉及應答服務、新聞服務和位置跟蹤等。2012年2月,微軟Azure云基礎設施和開發服務出現了嚴重的中斷故障,其系統的服務管理組件在世界范圍內斷網。2013年2月微軟Azure云存儲服務中斷達12小時以上,用戶無法訪問云計算連接的數據或者利用任何捆綁到這些服務的多媒體內容。2013年10月,知名企業級云存儲服務商Nirvanix公司宣布破產,要求用戶在2個月內取回自己的數據,致使很多企業客戶的需要面對巨量數據遷移的困境,其中不乏IBM和惠普的很多合作伙伴和客戶。不斷出現的云計算相關安全問題使得云計算的可靠性得到質疑并成為制約其發展的主要因素。
云計算的核心特征之一是數據的計算、存儲完全在云端進行,數據的安全由供應商完全負責,用戶減輕了負擔的同時,也失去了物理隔離以及訪問權限控制等最為有效的傳統數據保護措施,對于用戶而言唯一的保障就是與服務商簽訂的一紙協議。
云安全聯盟CSA與惠普公司共同列出了云計算安全問題的七個方面:
1、數據丟失和泄露。云計算中對數據的安全控制力度并不高,管理方面的不足以及安全機制的缺失都可能造成數據泄露,無論是私人數據還是企業乃至國家的重要數據,一旦出現泄露甚至丟失都會造成嚴重的后果。
2、共享技術漏洞。云計算本身也是一個超大的數據共享平臺,共享程度越大漏洞就會越多,攻擊點也會隨之增多。
3、供應商可靠性不易評估。數據對于服務商而言是透明的,要避免敏感數據的泄露,需要一個可信的服務提供商,如何對服務商進行可信度評估仍需要進一步研究。
4、身份認證機制薄弱。由于大量數據和資源都集中在云中,有效的身份驗證機制能夠防止入侵者獲取賬號的幾率,減少未經授權的非法操作。
5、不安全的應用程序接口和API接口。云計算的應用程序系統十分復雜,保障其安全性更為困難,有的應用程序接口可能會成為攻擊的渠道,對系統安全產生威脅。
6、惡意使用云計算。在技術的更新和運用過程中,黑客的進步速度往往不亞于技術人員,黑客可以利用合法身份作掩護,非法運行云計算。
7、未知的風險。用戶使用瀏覽器便可使用相關服務,但是用戶并不知道該服務使用哪種平臺以及提供哪些安全機制,以及該服務上應履行的義務條款情況。
四、云計算信息安全對策
1、數據加密
數據加密是最好的數據隱私的保護方式,數據的存放以及傳輸應該以密文的形式進行,但是加密無疑會增大計算上的開銷,因此要在計算開銷和可靠的數據加密型之間取得平衡;如果云服務器能夠確保用戶匿名訪問云資源并且能夠安全的記錄數據起源信息,用戶的隱私將進一步得到保證,此外運算的結果需要返回給用戶的時候,也應該使用密文的形式。減少明文的出現,使服務器能夠直接在密文上進行操作將是隱私保護的重要方向。
在最理想的情況下,服務器上所有的明文操作都有對應的密文操作,這種完全同態加密方式能夠在不降低效率的情況下很好地保護用戶隱私。另外,信息檢索作為云計算的常用操作,支持搜索的加密無疑成為云計算安全的另一個重要需求,如何在現有的單關鍵字加密搜索之上,實現多關鍵字搜索、模糊搜索以及搜索結果排序等將成為加密搜索的主要研究方向。如果不能進行密文搜索,那么用戶操作所涉及到的數據都要發回用戶方進行解密,無疑會嚴重降低效率。
2、數據完整性驗證
很多云計算公司推出了基于云計算的云存儲服務,例如Google Drive、Dropbox、亞馬遜的簡單儲存服務(S3)、微軟公司的SkyDrive等,都需要確保數據存儲的完整性。數據存儲在云端,用戶完全失去了對數據的控制權,對于用戶而言,不可能完全信任服務商對數據進行了可靠的完整性保護,所以用戶對數據的完整性驗證就顯得十分必要。遠程數據完整性驗證能夠很好地滿足這一需求,驗證無需進行數據的下載操作,而是根據數據的標識以及服務器對挑戰碼的響應對數據進行完整性驗證。完整性驗證的需求主要源自于用戶對云存儲服務商的不信任,Nirvanix云存儲的關閉無疑擴大了用戶對服務商的不信任。
3、訪問控制機制
完善的訪問控制機制能夠有效阻止非法用戶以及未經授權用戶訪問資源和數據,并實現對合法用戶的訪問權限控制。要實現有效的訪問控制,云計算服務器需要驗證用戶的訪問行為是否合法。訪問控制主要體現在兩個方面:網絡訪問控制和數據訪問控制,網絡訪問控制主要是對基礎設施環境中主機相互訪問的控制;數據訪問控制主要是對云端存儲數據的訪問控制,數據的訪問控制機制要能保證對用戶數據的各種操作的支持。
4、身份認證
目前身份認證主要有三種:基于用戶隱私信息的認證;基于用戶持有的IC卡、U盾等硬件設備的認證;基于指紋等生物特征的認證。目前主流的應用較為廣泛的認證方式依然是口令認證和X.509證書認證。多因子身份認證和多層次身份認證能夠進一步提高身份認證的安全性和實現層次化身份管理。
5、可信云計算
隨著云計算的發展和應用范圍的擴大,單純依靠技術手段難以解決全部的安全問題,迫切需要構建可信的云計算。構建可信的云計算、云存儲等服務,可以從以下兩個方面出發:一是建立云計算問責機制,云服務提供商如果可以確保可視化、有效的控制措施以及嚴格的法律遵從,用戶無疑會信任服務商提供的云環境;二是構建可信的云計算平臺,通過云端網關技術、可信計算以及安全啟動等技術手段確保云計算平臺的可信性。
6、安全管理
云計算環境的復雜性、高度虛擬化和動態化以及海量的數據給安全管理帶來了新的挑戰,云計算服務提供商應該從系統安全管理、安全審計、安全運維等方面出發加強安全管理。
系統安全管理主要涉及以下幾個方面:
(1)可用性管理,對系統組件進行冗余配置管理,保證系統高可用性的同時確保大負載情況下的負載均衡;
(2)漏洞補丁及配置管理;
(3)高效的入侵檢測和響應機制;
(4)人員安全管理,采用訪問權限控制和細粒度訪問控制策略。
安全審計主要是由服務商為多租戶用戶提供審計管理支持,能夠進行大數據量、模糊邊界以及復用資源環境下的取證。
安全運維方面,需要云計算平臺的基礎設施、各種應用以及業務的安全監控、入侵檢測和進行災難恢復、提供有效的安全事件處理機制和應急響應機制。
7、法律法規和監管
云計算作為一種新的技術和服務模式,對應的法律法規以及監管相對滯后。云計算的可持續發展除了技術的不斷更新之外,完善的法律法規和管理體系同樣十分關鍵。在法律法規方面,目前我國在云計算方面急需建立一套完善的法律法規,諸如:有關云計算各組成部分的責任法規、個人隱私保護法規、電子簽名和電子合同法規、取證法規等。
在安全監管方面,應加強異常監管和內容監管以及合規性監管。
五、總結
當前,云計算出現至今,其應用越來越廣泛,隨之而來的是不斷出現的各種安全問題,構建可信的安全的云計算機環境成為迫切需求。本文介紹了云計算的相關概念、云計算的部署方式和特征,分析了云計算面臨的主要信息安全風險,并提出了數據加密、數據完整性驗證、訪問控制機制、身份認證、可信云計算、安全管理、法律法規和監管等云計算信息安全對策。
參考文獻
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關鍵詞:云計算;數字圖書館;虛擬化
1云圖書館虛擬化技術及其應用安全問題
1.1云圖書館虛擬化技術
虛擬化是云圖書館物理資源邏輯劃分、云系統資源分配與管理、不同用戶的操作系統和云應用系統隔離、物理硬件與操作系統分離的關鍵技術。虛擬化技術將云系統資源邏輯劃分為一個大的資源池統一管理,根據讀者云閱讀活動需求采用高效的云系統資源調配算法,將應用系統不同層而硬件、軟件、數據網絡存儲分別隔離開來,按需為用戶分配云系統資源,實現了云系統物理資源的集中邏輯管理和動態分配。虛擬化技術簡化了數字圖書館對云資源的表示、訪問和管理過程,并為用戶使用云資源提供統一、標準的數據接日,確保能夠透明訪問。虛擬化技術可根據用戶云閱讀活動資源需求和使用量進行相應的資源管理、分配與優化,為數據中心的遷移、備份、災難恢復及負載平衡提供最優化工作模式。此外,虛擬化技術通過對用戶、應用、資源和負載的邏輯隔離,降低了用戶對特定資源的依賴程度,提高了資源的動態管理性和可擴展性。此外,虛擬化技術可根據云圖書館讀者服務需求和負載現狀,建立彈性伸縮的應用系統架構,依據云閱讀服務需求實現資源的快速部署和管理、調度,具有較高的云資源管理效率和較低使用成本。
1.2云圖書館虛擬化應用安全問題
(1)云圖書館虛擬化系統架構復雜
首先,隨著云圖書館讀者個性化服務內容的擴展與服務模式的創新,數據中心虛擬機數量和虛擬化系統復雜度快速提高,虛擬設備補丁修復自動化和虛擬系統結構科學性,成為制約云圖書館虛擬化系統可管性和安全性的主要因素。其次,隨著云數據中心底層硬件設施規模和數量的不斷增加,與傳統IT環境相比硬件系統可靠性和可控性減弱。如何采取虛擬化手段實現硬件設備的有效邏輯隔離,并實現虛擬機之間通信和信息交互的有效監控,是防比虛擬機之間相互干擾、拒絕服務攻擊、虛擬機溢出或者隱蔽信道的有效途徑。第三,云圖書館應用服務具有業務量突發性和服務內容不可預測性。因此,虛擬化系統架構隨著讀者服務內容與模式的變化,具有較強的動態性特點虛擬機的創建、修改、關閉或者遷移具有突發性和位置不確定性,傳統的安全防御體系和方法不能有效確保虛擬化系統安全。第四,隨著云系統的不斷發展和虛擬化應用深入,惡意代碼、操作系統和應用軟件漏洞、網絡竊聽和非授權訪問等因素,始終是影響云圖書館虛擬化安全的主要方而。此外,獲得云操作系統、虛擬化應用系統和讀者管理系統的管理權限,也成為黑客攻擊云圖書館和竊取保密信息的途徑。
(2)虛擬機應用安全隱患突出
首先,云計算環境下,數字圖書館同一臺物理服務器可虛擬化為多臺虛擬機,并在同一系統平臺上以不同的工作模式為不同用戶服務。因此,不同虛擬機之間無法采用傳統的網線、交換機、防火墻等物理手段實施虛擬設備的物理隔離,僅通過虛擬機監視器和隔離模塊實現邏輯上的隔離,多臺虛擬機共享同一物理設備。其次,云圖書館數據中心虛擬機會根據用戶服務要求和負載現狀,在同一物理設備中的不同虛擬機或不同物理設備上的虛擬機之間進行遷移,導致虛擬設備地址、端日變化頻繁。在提高虛擬機應用靈活性和工作效率的同時,也增加了虛擬設備管理、設置的復雜性。第三,黑客可能利用虛擬機隔離和虛擬化軟件漏洞,繞開底層安全管理系統而獲得宿主機的完全控制權,進而實現對物理設備和虛擬機的完全控制,造成云圖書館用戶服務的停比和保密數據丟失。
2云圖書館虛擬化管理與應用安全對策
2.1建立規范科學簡單高效的虛擬化安全防范體系
建立規范科學簡單高效的虛擬化安全防范體系是降低云圖書館虛擬化安全成本和提高安全管理有效性的前提。在虛擬化安全防范體系建立中,應系統分析云圖書館虛擬化系統的組織結構、應用類型、安全隱患、安全防御投資收益比,確保安全防范體系高效、可靠、可控、經濟;應堅持傳統安全防御方法和云計算環境下虛擬化防御措施相結介的原則。首先,在建立針對物理宿主設備傳統IT防御體系的前提下,針對虛擬化管理、應用、存儲、傳輸過程中的安全需求,建立以虛擬化軟件刀片防御為主的安全體系。在確保防御系統簡單、易控的前提下,實現防火墻、VPV、入侵防御、應用控制、URL過濾、反僵尸網絡、防病毒及身份識別等全方位立體防御。其次,應依據虛擬化設備安全需求將虛擬機劃分為若干個不同安全級別的虛擬化組,并定制專門的安全管理與防范策略。云系統可根據不同虛擬化安全網關的負載量實現虛擬化安全防護過程中的負載均衡。第三,云服務提供商應建立高效、可更新的惡意軟件虛擬化防護數據庫,并及時對數據庫的內容進行更新。通過無程序的安全防護提高防御的效率和安全透明度,為云圖書館虛擬化安全管理與應用,提供入侵檢測及預防、網頁應用程序防護、防火墻、一致性監控、記錄文件檢查等安全服務。
2.2提高虛擬化應用密鑰和數據管理安全性
密鑰管理安全、有效性是確保云圖書館用戶訪問安全和數據保密性的前提。首先,在云圖書館虛擬化系統建立初期,系統管理員應與云服務提供商協商,建立科學、高效、安全、經濟的密鑰使用體系,確保密鑰在使用過程中既能滿足用戶安全需求,又不會因為過于復雜而降低系統性能和影響密鑰易用性。其次,云圖書館密鑰管理系統應實現與云服務供應商系統的分離,確保云服務提供商技術人員無法通過云系統超級管理權限,獲得云圖書館密鑰的建立、查詢、修改、使用權限,并建立有效的密鑰粉碎和過期失效制度。第三,密鑰的管理應符介信息系統生命周期規律,符介密鑰生成、使用、儲存、備份、恢復、循環使用和刪除周期過程,不會因永久性密鑰存在而導致虛擬化安全事件發生。虛擬化技術是云計算環境下提升數字圖書館有效性與服務能力的關鍵技術。在降低云圖書館建設運營成本、提高數據存儲性能和災難恢復能力的同時,也增加了云圖書館系統組織結構和運營可控性的復雜度。與傳統數字圖書館相比,基于虛擬化技術的云圖書館而臨著更嚴重的安全威脅與不穩定因素,傳統的安全防御環境與措施已不適用于虛擬化環境。因此,只有將人員、虛擬化安全技術、讀者云閱讀服務模式、有效的規章制度相結合,在采取新的安全策略前提下不斷提高云圖書館的可靠性、安全性和有效性,才能為讀者提供安全、高效、滿意、低碳的云個性化數字閱讀服務。
參考文獻
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關鍵詞:云計算 城市安防體系 影響 變革
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)04-0111-01
1 云計算的認識及發展
對于云計算這個概念的解釋有很多種,在如今,云計算被普遍認為是在互聯網的基礎上的相關服務的疊加,應用和交互模式,通過互聯網這個平臺向用戶提供動態的,易擴展的,虛擬化的資源。近幾年,云計算的發展十分迅速,它的應用也十分的廣泛,主要有云服務,云計算,云存儲,云安全這幾個方面。除了應用到基礎的互聯網技術中去,云計算也漸漸地出現在城市安防系統的建設中來了,在城市安防體系中發揮著越來越重要的作用。
2 云計算在城市安防體系中的重要性
通俗的來講,云計算作為一種剛剛發展起來的新事物,它所具有的優勢顯而易見,它在整個IT行業中也扮演著重要的角色。隨著網絡化的普及與深入,將云計算應用到城市安防體系建設中去,已經是城市安防體系建設的首要技術革新任務。從現實意義上來講,傳統的城市安防系統與云計算是很難融合的,但是,隨著社會經濟水平的發展和網絡化的普及,城市安防體系與云計算的融合逐漸變為了可能。近年來,隨著相關技術研發部門的不斷探討,“視頻監控即服務”這一概念頻頻出現在大眾的視野。它涵蓋了“安防運營服務”模式,安防系統設備,安防管理應用軟件的全部。
此外,為了發揮城市安防系統的作用,確保城市安防系統的可用性,這就要求城市安防系統不能放過城市中的任何信息,并且能夠根據收集到的信息,刪繁就簡,提取有價值的信息。但是,傳統意義上的城市安防系統往往難以篩選這些信息。因此,如何有效地篩選信息,通過云計算這個平臺,也可以很好的解決。
3 云計算在城市安防體系中的應用
3.1 虛擬化技術在城市安防體系中的應用
虛擬化技術在云計算中占有重要的地位,它服務于整個IT行業的各個環節。它包含了一套完整的軟硬件系統。在現今城市安防體系建設中,得到了廣泛的應用于發展。通俗意義上講,虛擬化就是將城市安全管理數據采用虛擬化的計算服務平臺進行規劃和整合,盡可能的服務于安防建設,城市安全建設的成本大幅降低,保證安全信息資源的使用率。例如,關于“平安重慶“這一城市建設項目中,對于城市安防體系的建設主要也是采用了云計算中的虛擬化技術,主要運用網絡技術,收集整合相關安全信息資源,為聯動類公安應急防控系統、通訊網絡安全、安全管理審計以及授權管理等等提供服務,更加便捷有效地實現城市安全管理,促進城市的安全發展。
3.2 云存儲與文件系統在城市安防體系建設中的應用
云存儲就是采用網絡計算機的空間存儲能力對于城市安全防護體系建設的相關資源加以存放,在資源的共享與使用下,都是通過網絡信息技術,便捷地實行管理與規劃,充分地凸顯出云計算的作用與功能。例如,也是在平安重慶這一城市建設項目中,就是運用網絡有彈性的網絡存儲空間,將這一空間使用技術形成專有的產業鏈,將信息技術糅合到城市建設的產業鏈中,促進相關產業的融合發展,在城市安全防護建設的資源共享上依靠的完全是發達的電子信息技術,形成更加便捷安全的管理系統。
3.3 云計算時效性在城市安防體系建設中的體現
云計算的時效性也是網絡的主要特點,對于城市安防資源的采集,以及數據的整合方面都是非常的迅速的,各項資源的與傳達也十分迅猛,各城市之間的信息交流與總結,都會通過云計算這種模式快速的分析匯總,對于管理應用人員來說,這會帶來相當大的便捷。衛士通網絡信息技術在城市建設安全建設中使用比較廣泛的,在平安重慶的建設中就是充分利用網絡技術的迅速與便捷,真正意義上實現城市的平安管理。
3.4 云計算智能化在城市安防建設中的體現
在安防體系建設中實現云計算的應用,本身就是技術上的突破,由于計算機技術的特殊性與技能性,使得安防管理更加趨于智能化的方向,確實在一定程度上降低了管理成本,其實這也在側面上提高了我國對相關工作人員的技術技能要求,以適應飛速發展的社會,滿足社會需求。
現代信息技術日趨成熟,云計算的應用也在不斷完善,隨著時代的進步,云計算在城市規劃與建設中的使用范圍將不斷擴大,對于城市安防體系基于云計算的應用也將會得到廣泛的實踐與推廣,因此,在城市安防建設中一定要正確認識云計算的功用與意義,把握時代的發展契機,充分發揮云計算在城市安防建設中的重大作用。
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1.1縱向結構
云計算環境縱向分層架構采用了CSA的云框架,自上向下依次分為:基礎設施(包括物理環境、設備主機、網絡、存儲);虛擬化層(包括主機虛擬化、網絡虛擬化、存儲虛擬化和交付與連接);集成與中間件(包括操作系統、數據庫、中間件、開發框架、接口);數據安全(包括平臺數據安全、應用數據安全);應用平臺(包括展現、應用、應用接口);云管理平臺(包括運維管理、運營管理、云服務水平協議SLA、調度管理);云環境與云服務的安全管理(包括安全管理制度、安全管理機構、人員安全管理、系統建設管理)。
1.2橫向結構
云計算環境的橫向結構參照以下六項安全要求:保密性(C),完整性(I),可用性(Av),性能(P),責任性(Ac),可維護性(M),在縱向結構的二級層次上按六項安全要求進行劃分,如果該層沒有某項安全要求則無需添加,安全要求后面補充該安全要求下的具體內容。如應用平臺下的數據層主要涉及保密性、完整性、可用性要求。
2云計算環境風險描述
云計算環境的風險主要有保密性、完整性、可用性、性能、可追究性和可維護性六個方面。
2.1保密性風險
保密性風險包括影響用戶數據隱私和保密性的惡意攻擊,例如通信竊聽、數據被供應商提供給未授權第三方的風險等。保密性風險主要包括以下幾項:①供應商獲取敏感數據;②數據保密性破壞;③數據被供應商泄露;④防竊聽措施不充分;⑤通信竊聽。
2.2完整性風險
完整性是指數據不能被非授權人員修改、操作等。當信息在傳輸、存儲或運行時,任何未授權的信息修改都會導致完整性被破壞。完整性風險主要包括以下幾項:①供應商方的數據操縱;②傳輸數據的意外性篡改;③操縱傳輸中的數據;④供應商方的意外性數據篡改。
2.3可用性風險
可用性指當用戶需要時可以對服務或數據進行訪問。針對可用性的惡意攻擊目的在于破壞云計算服務的可用性,通常表現為對網絡實施拒絕服務(DoS)攻擊,通過對服務器發送大量請求導致服務器過載。
2.4性能風險
如果云計算服務具備高性能性,這表示服務和數據的使用可以高效滿足客戶的需求。對于IT外部服務一個關鍵的問題是網絡技術問題導致的性能低下。例如,服務交付的速度可能會由于吞吐量問題、高響應時間、帶寬限制而降低。
2.5可追究性風險
當認證機制正常運行并且當使用服務和數據時能夠被應用于標識的用戶,那么可追究性要求就不會被破壞。可追究性風險主要包括以下幾項:①未授權訪問;②攻擊者生成的額外費用;③身份假冒;④操作行為記錄缺失;⑤用戶隔離缺失。
2.6可維護性風險
如果云服務可以滿足用戶的需求并且供應商可以確保及時維護、支持云服務,那么云服務就滿足可維護性。可維護性風險主要有以下幾種:①新技術的不兼容;②業務變化的不靈活性;③業務流程的不兼容;④昂貴的必要性修復;⑤數據導入受限;⑥維護不充分。
3基于云計算環境的風險評估模型
針對云計算環境中存在的風險,本文提出了一種基于云計算環境的風險評估模型,該模型首先識別每一要求下的安全要素(包括資產、脆弱性和威脅),然后對風險進行賦值,進而確定每一風險的安全事件發生損失和發生可能性。
3.1資產識別和賦值
在資產調查基礎上,需分析資產的保密性、完整性、可用性、性能、可追究性、可維護性等安全要求的等級,安全要求等級包括:很高、高、中等、低、很低五種級別,某種安全屬性級別越高表示資產該安全屬性越重要。因資產的六個安全要求的量化過程易帶有主觀性,可以參考如下因素,利用加權等方法綜合得出資產保密性、完整性、可用性、性能、可追究性、可維護性等安全屬性的賦值等級:①資產所承載云計算信息系統的重要性;②資產所承載云計算信息系統的安全等級;③資產對所承載云計算環境安全正常運行的重要程度;④資產保密性、完整性、可用性等安全屬性對云計算信息系統,以及相關業務的重要程度。
3.2脆弱性識別和賦值
脆弱性賦值方面,我們需要首先建立起云計算信息系統脆弱性安全檢查與評估指標體系。對于云計算環境下的系統來說:一方面,云計算系統是信息系統的一種,它必然需要遵循對信息系統的各項安全要求;另一方面,云計算系統相對于傳統的信息系統來說,具有自己的特殊性和安全特性,這就要求在傳統信息系統安全體系的基礎上,細化和補充針對云計算系統的安全檢查和評估指標項,比如虛擬化安全、云管理與云服務安全等。針對虛擬化層的主機虛擬化的保密性要求方面,分析存在哪些安全風險,針對這些風險,主機虛擬化產品應提供哪些具體的安全措施(即安全保護要求),具體指標項來源于對這些安全保護要求的測評細則。
3.3威脅識別和賦值
威脅賦值的主要依據是威脅頻率,可以查閱國內外相關報告,例如,CSA公布了九項頂級威脅,按照威脅發生頻率高低排名依次為:數據泄露、數據丟失、賬戶和服務劫持、不安全的接口、拒絕服務、內部人員惡意行為、云服務的濫用、不充分的審查、共享技術漏洞。在威脅賦權值的時候,可以對發生率排名靠前的威脅賦予較高的權值,靠后的威脅賦予較低的權值。評估者也可以根據自身業務特點和以往實際環境下對威脅發生數目的統計情況進行賦值調整。
4結論