基于私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用探討

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，私有云計(jì)算也逐漸發(fā)展起來，而存儲海量數(shù)據(jù)的私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)節(jié)也稱為各大企業(yè)關(guān)注的要點(diǎn)。海量的數(shù)據(jù)能否安全地存在私有云計(jì)算系統(tǒng)中以及如何在保證數(shù)據(jù)安全的情況下提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)輸效率成為了阻礙私有云數(shù)據(jù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，越來越多的企業(yè)對私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的安全性提出了更高的要求，只有存儲系統(tǒng)保持穩(wěn)定性、可使用性和安全性，企業(yè)的數(shù)據(jù)庫就能得到保障。

關(guān)鍵詞：私有云；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全存儲；數(shù)據(jù)加密；安全性驗(yàn)證

中圖分類號：TP393.08

隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，計(jì)算機(jī)服務(wù)器部分的網(wǎng)絡(luò)連接通信方式發(fā)生了很大的改變，大量的數(shù)據(jù)信息交換集中到私有云數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上來，使得私有云的網(wǎng)絡(luò)通信重心轉(zhuǎn)移到了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò).因此，私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必須采用新的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，才可以滿足海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的運(yùn)輸需求，能夠最大限度地發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的作用。

1 私有云技術(shù)的背景及現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，各大企業(yè)的信息化程度也在不斷地加深，與此同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)軟件的更新速度太快、企業(yè)業(yè)務(wù)急劇發(fā)展等，企業(yè)面臨著中心數(shù)據(jù)大量膨脹，因此，企業(yè)對計(jì)算機(jī)的要求變得更高，而私有云計(jì)算的出現(xiàn)，解決了這一難題。私有云計(jì)算的服務(wù)人員可以將數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，通過軟件進(jìn)行自動(dòng)管理，并可以為用戶提供計(jì)算和存儲資源的平臺，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的充分利用。私有云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中對數(shù)據(jù)資源的整合，將原來存儲在個(gè)人計(jì)算機(jī)和私有數(shù)據(jù)中心需要執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，通過私有云中的計(jì)算核心進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源和服務(wù)資源的共享性。在私有云計(jì)算的過程中，用戶不但不需要提供數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲資源，甚至也不需要購買或自己開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序，因?yàn)檫@些過程都可以由私有云數(shù)據(jù)中心的計(jì)算服務(wù)人員提供。私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算為用戶減免了維護(hù)復(fù)雜的硬件和軟件的應(yīng)用程序的環(huán)節(jié)，解決了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器框架結(jié)構(gòu)擴(kuò)展性能差、擴(kuò)展性能低的問題，通過網(wǎng)絡(luò)的連接，將需要計(jì)算的數(shù)據(jù)任務(wù)分布到計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)流動(dòng)，同時(shí)根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展情況和實(shí)際應(yīng)用情況對計(jì)算機(jī)的硬件、軟件數(shù)據(jù)資源進(jìn)行靈活的調(diào)配，實(shí)現(xiàn)了按需訪問網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，并且為用戶提供了各式各樣的IT服務(wù)。

2 私有云建立安全平臺的意義

隨著科技的發(fā)展，企業(yè)的管理結(jié)構(gòu)和政府的政務(wù)系統(tǒng)都在向著信息化的方向發(fā)展，因此，企業(yè)和政府機(jī)關(guān)部門的封閉環(huán)境對安全性都有了全新的要求。想要滿足只可以在封閉環(huán)境中使用的特征，企業(yè)和政府就必須改變以往只防御惡意代碼檢測的安全保衛(wèi)模式，改變由商家規(guī)定的完全封閉的且用戶不可以進(jìn)行定義的安全檢測防御模型。隨著企業(yè)和政府對網(wǎng)絡(luò)安全性能的重視，國家陸續(xù)頒布了“按照等級保護(hù)”、“依次分級保護(hù)”和“企業(yè)內(nèi)部控制”等與網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的法律法規(guī)和政策，特別是關(guān)系到民生問題的大型國有企業(yè)和各級政府機(jī)關(guān)，他們對知識產(chǎn)權(quán)和私有信息的保密工作要求十分嚴(yán)格。在當(dāng)前的新形勢下，打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行模式和安全防衛(wèi)的界限，構(gòu)造一個(gè)可以自由控制的智能信息處理終端安全運(yùn)行體系，實(shí)施基于私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的完整的“發(fā)現(xiàn)問題、評估問題、及時(shí)處理、結(jié)構(gòu)審計(jì)”的惡意程序監(jiān)控流程，是保證信息安全穩(wěn)定的重要前提，以完善的安全監(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清除威脅，恢復(fù)審計(jì)環(huán)節(jié)的惡意程序監(jiān)控流程，并利用私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備與私有云數(shù)據(jù)安全軟件的開放平臺即私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的安全平臺來應(yīng)對未來將會(huì)發(fā)生的安全問題是一項(xiàng)特別重要的環(huán)節(jié)。

3 私有云劃分虛擬局域網(wǎng)的必要

3.1 VLAN的簡介。私有云計(jì)算是在虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此虛擬局域網(wǎng)層的安全性極大程度決定了私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的安全程度。虛擬局域網(wǎng)（virtual local area network，簡稱VLAN）隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種比較成熟、比較實(shí)用的新型核心技術(shù)。VLAN是網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展的產(chǎn)物，具有運(yùn)轉(zhuǎn)速率高、操作簡單靈活、管理機(jī)制簡便及容易向外擴(kuò)展等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的特點(diǎn)。隨著我國私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的信息化建設(shè)水平在不斷的提高，VLAN在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

3.2 VLAN的特點(diǎn)。VLAN的一個(gè)特點(diǎn)是可以將局域網(wǎng)內(nèi)的某些非物理的設(shè)備條理邏輯清晰地劃分成一個(gè)一個(gè)的小型的網(wǎng)段，實(shí)現(xiàn)工作組新興的虛擬技術(shù)。VLAN的另一個(gè)特點(diǎn)是它可以不受計(jì)算機(jī)地理位置的控制，只需要根據(jù)計(jì)算機(jī)的作用功能和實(shí)際應(yīng)用等因素，就可以將與此計(jì)算機(jī)連接的客戶端在邏輯層次上劃分成一個(gè)一個(gè)功能相對獨(dú)立的小型工作組，并且每臺計(jì)算機(jī)都可以連接到一個(gè)支持VLAN的交換機(jī)端口上，并且這些子端口都是同一個(gè)VLAN延伸出來的，這樣VLAN就能夠滿足多個(gè)設(shè)備同時(shí)上網(wǎng)的要求，而且各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)也可以將設(shè)備按照作用功能、隸屬部門和實(shí)際應(yīng)用等被劃分到各自的VLAN中。

3.3 VLAN的價(jià)值。（1）VLAN能夠有效地控制廣播風(fēng)暴：在計(jì)算機(jī)使用者使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些廣播信息，為用戶帶來不便，而VLAN的引入就可以在源頭上控制廣播信息的流入量，減輕廣播信息對用戶的視覺沖擊。因?yàn)閂LAN 提供了隔離廣播信息的平臺，可以將每一個(gè)VLAN變?yōu)橐粋€(gè)子廣播域，而被劃分過的VLAN就能夠有效地限制廣播域，防止在網(wǎng)絡(luò)的交換過程中流入大量的廣播信息，造成廣播風(fēng)暴；（2）VLAN能夠有效地保證網(wǎng)絡(luò)安全：VLAN可以被劃分成很多個(gè)小型的廣播域，并且每個(gè)廣播域之間都是相互隔離的，極大地提高了用戶對網(wǎng)絡(luò)的利用效率，保障了網(wǎng)絡(luò)的安全性。在VLAN的管理過程中，網(wǎng)絡(luò)管理員可以對使用VLAN的用戶的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并加以限制，沒有經(jīng)過允許的用戶就不能夠使用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)還可以控制每個(gè)子廣播域的位置和大小，甚至可以對訪問設(shè)備的介質(zhì)地址進(jìn)行鎖定，有效地保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性；（3）VLAN能夠有效地改善網(wǎng)絡(luò)連接的自由性：因?yàn)閂LAN可以不受計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)地理位置的控制，還可以同時(shí)連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并對多臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的交換，極大程度減輕了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地理位置的困擾，提高了網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的自由活動(dòng)性。

VLAN充分體現(xiàn)了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)速度快、靈活度高、管理方便的特點(diǎn)，因此，在私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程中，必須要加入對局域網(wǎng)的劃分方面，為私有云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供一層更為嚴(yán)密的保護(hù)層。

4 結(jié)束語

私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)構(gòu)思和實(shí)現(xiàn)運(yùn)用，不但為云數(shù)據(jù)計(jì)算中心提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算平臺，還提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，成為云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)得中心環(huán)節(jié)，但是網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也是私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不能忽視的一項(xiàng)重要問題。私有云計(jì)算已經(jīng)成為未來全球IT企業(yè)特別關(guān)注和加大投入的重點(diǎn)領(lǐng)域，其安全問題也隨之會(huì)成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，隨著私有云計(jì)算的應(yīng)用和推廣，只有將當(dāng)前環(huán)境中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)分析透徹，并通過一定的科學(xué)技術(shù)和管理方法制定出相應(yīng)的安全措施，就可以最大限度的保證私有云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的安全。

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作者簡介：侯利明（1982-），男，河北唐山人，2014年畢業(yè)于燕山大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，研究方向：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全等。

作者單位：北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司 信息事業(yè)部，北京 100041