云計算模式下的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全儲存系統(tǒng)設(shè)計

袁玉珠

隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)普及應(yīng)用到人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中，為人們的日常生活帶來極大便利。但一系列網(wǎng)絡(luò)安全問題慢慢浮出水面，新型商業(yè)詐騙、信息盜竊等事件時常出現(xiàn)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全受到越來越多人的重視和關(guān)注，研發(fā)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲系統(tǒng)成為時代發(fā)展趨勢。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是一項復(fù)雜的工程，文中以云計算技術(shù)為研究視角，深入分析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀，介紹在云計算技術(shù)環(huán)境下設(shè)計的安全儲存系統(tǒng)，以期為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)良性發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】云計算技術(shù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全儲存系統(tǒng) 云架構(gòu)

1 簡述云計算技術(shù)

云計算是指基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用模式，一般設(shè)計借助互聯(lián)網(wǎng)提供動態(tài)便于擴(kuò)展資源，且上述資源時常采用虛擬化形式存在和發(fā)展。因計算的信息數(shù)據(jù)和資源量較大，因此，在具體操作過程中，對計算機(jī)運算能力提出更高的要求。云計算運算能力甚至達(dá)到每秒10萬億，具備強(qiáng)大的計算能力能模擬核爆炸、預(yù)測天氣氣候，使用者只需將數(shù)據(jù)連接至媒介載體，即可按照用戶需求展開運算。上述設(shè)計不單能提升用戶使用效率，也能加大運算速度，更好地為人們提供服務(wù)。

2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀

在互聯(lián)網(wǎng)時代，個體遭到黑客攻擊風(fēng)險明顯加大，且黑客攻擊手段和目標(biāo)日益增多。除個體會遭受黑客攻擊外，大型的基礎(chǔ)設(shè)施也會遭到不同程度攻擊，例如：通訊設(shè)施、金融系統(tǒng)等。表明計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)乎每個人、企業(yè)政府的安全。目前，各種計算機(jī)軟件層出不窮，其更新?lián)Q代速度較快，導(dǎo)致計算機(jī)軟件在存在缺陷的狀況下被推薦使用。計算機(jī)用戶并非專業(yè)的軟件開發(fā)者，無法有效檢驗軟件安全性。在不知情的狀況下使用缺陷軟件，極易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題。計算機(jī)病毒是危害計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的重要形式之一，黑客可把病毒傳遞至他人電腦中，從而獲取他人的信用卡密碼、商業(yè)信息等，嚴(yán)重者導(dǎo)致整個計算機(jī)硬件損傷。病毒屬于特殊的代碼形式，甚至能夠進(jìn)行自我復(fù)制和繁殖，因此，能夠在網(wǎng)絡(luò)中大面積進(jìn)行傳播，造成非常嚴(yán)重的影響。

3 基于云計算設(shè)計安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

與傳統(tǒng)存儲設(shè)備比較，云存儲并非簡單的硬件，而是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件等部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)，各部分以存儲設(shè)備為核心，借助應(yīng)用軟件對外提供數(shù)據(jù)存儲和訪問服務(wù)。云計算環(huán)境下的安全數(shù)據(jù)存儲服務(wù)系統(tǒng)主要包含云架構(gòu)、安全數(shù)據(jù)存儲等內(nèi)容。戶端由云端接口實現(xiàn)由網(wǎng)絡(luò)上上傳、下載數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)池不是單獨的存儲場所，也是保留各項數(shù)據(jù)的場所，數(shù)據(jù)池自身無需提供各種運算能力。設(shè)計合理的安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)池中保存用戶的安全性。因此，數(shù)據(jù)池也可被設(shè)計在云之外提供存儲空間的位置。云的運算主要集中在節(jié)點上，由控制中心直接管理節(jié)點群，實際運算過程中被動態(tài)調(diào)整能夠伸縮的云，主要任務(wù)是處理用戶端數(shù)據(jù)，并將具體運算結(jié)果保存至數(shù)據(jù)池內(nèi)。

3.1 設(shè)計云架構(gòu)

3.1.1 設(shè)計合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

本次設(shè)計的安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以充分展現(xiàn)云的可伸縮性。由于云中各節(jié)點屬于動態(tài)分配操作。實際展開設(shè)計時，必須采用中心控制服務(wù)器作為控制中心設(shè)計相應(yīng)的星形結(jié)構(gòu)。云控制中心服務(wù)器對不同階段運行情況進(jìn)行管理和控制，各階段與數(shù)據(jù)池進(jìn)行連接，達(dá)到相互通信的效果。

在上述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，控制中心主要負(fù)責(zé)處理各個用戶發(fā)出的傳輸請求，實施相應(yīng)處理后，與云中客戶端一系列端點完成通信?？刂浦行氖窃浦械闹饕?jié)點，不僅與不同節(jié)點一直保持通信狀態(tài)，中心節(jié)點也可接收并及時反饋用戶接口的信息。

3.1.2 設(shè)計節(jié)點管理模型

節(jié)點管理模型主要包括節(jié)點初始化、分配等方面組成，控制中心對云中各類資源運行情況展開管理，借助一系列算法完成合理調(diào)整云中各種節(jié)點的目的。以實現(xiàn)Number Ofchild Nodes屬性為例，以下代碼演示如何計算節(jié)點個數(shù)。若云中不具備充足的運行節(jié)點無法及時處理新客戶端發(fā)布的請求信息，控制中心可開啟新的節(jié)點并運行相對應(yīng)的服務(wù)程序，將以上節(jié)點實施初始化處理后合理分配云中節(jié)點集權(quán)，達(dá)到合理擴(kuò)展云端運算負(fù)荷能力的效果。如果云中某個節(jié)點處在空閑狀態(tài)，控制中心對節(jié)點進(jìn)行釋放、回收處理，合理處理各節(jié)點數(shù)據(jù)信息。

3.1.3 設(shè)計負(fù)載均衡機(jī)制

由于云中不同節(jié)點運行情況和性能有所差異。因此，控制中心想要管理各個節(jié)點，必須設(shè)計負(fù)載均衡機(jī)制。必須注意，系統(tǒng)硬件性能對節(jié)點運行效果產(chǎn)生重要影響，雖然云中正在運行的節(jié)點具備一個或多個有待處理的信息，因此，可把節(jié)點剩余運算能力作為另一個重要指標(biāo)?？刂浦行南虿煌缑娣峙勺鳂I(yè)過程中，要嚴(yán)格遵循某種算法，以有待運行的負(fù)載和作業(yè)量為依據(jù)，量化相應(yīng)的分派運算指標(biāo)，并將這個指標(biāo)與云中處于運行狀態(tài)節(jié)點的剩余運算能力展開對比，探尋最適合本作業(yè)運行的節(jié)點，并將這個作業(yè)派發(fā)給該節(jié)點。

3.2 設(shè)計動態(tài)加密與解密框架

本次研究設(shè)計的安全數(shù)據(jù)存儲服務(wù)使用動態(tài)生成的DES密碼，并與RSA加密相互結(jié)合，這種方法能集合兩者的優(yōu)點，基于保障動態(tài)生成安全DES密鑰基礎(chǔ)上，整個數(shù)據(jù)隨機(jī)組成DES密碼分段實施加密操作，并把DES密鑰本身及相對應(yīng)的分段信息借助RSA完成加密。上述設(shè)計的目的基于安全性能接近DES算法環(huán)境下，確保其安全性與RSA算法相接近。若對整個數(shù)據(jù)加密則將數(shù)據(jù)劃分為多種段落，分別采用相應(yīng)的DES密鑰算法實施加密。這種設(shè)計狀態(tài)下，若用戶想要還原原始數(shù)據(jù)，可通過RSA密鑰解開相應(yīng)的信息，方可解開原始數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

總之，基于云計算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越多，例如：無法保障數(shù)據(jù)通信安全、身份認(rèn)證存在缺陷等，必須有效解決網(wǎng)絡(luò)安全問題，確保用戶的安全。文中從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存在的問題入手，介紹由星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)載均衡機(jī)制等方面設(shè)計安全存儲系統(tǒng)，以此確保計算機(jī)行業(yè)健康發(fā)展。

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作者單位

濟(jì)寧市技師學(xué)院 山東省濟(jì)寧市 272000