云存储技术在网络数据安全中的应用与优化管理研究

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  摘 要:随着云技术的不断成熟,数据的云存储成为企业和个人存储数据的重要方式,新的存储需求和应用环境,让应用更加便利。云存储正是云平台中提供的各种应用的一种。云平台的数据存储可以看做是云服务的扩展,是一种新兴流行的网络存储方案。云存储方便了用户的使用且无需维护和购买移动存储设备,但是其安全问题也伴随数据存取的始终。本文聚焦于云存储技术及其网络数据安全,简述了现有的云存储技术及其网络数据安全。
  关键词:云存储;网络数据安全;优化管理;技术应用
  云存储系统通常是云平台组成的一部分,其通过存储设备群集技术、网络分布式技术和虚拟化技术等将企业、组织、个人的各种应用存储需求通过云平台构建在一个网络云存储系统之中。云存储系统通过云平台优化数据中心,差异化存取数据、服务于不同应用需求。基于云平台的网络存储技术,随着企业业务的发展,各种应用中的数据增加很快,使得数据存储要求不断提高,基于云平台的大数据存储技术是企业存储可以选择的方案之一。特别适合已经建立云数据中心的企业,企业应用产生的数据,其存储方式可以按照企业实际需求,量身定做从云平台处定制出相应服务[1]。云存储是开放的网络访问平台,通过集成合作软件技术,为用户提供数据存储及数据交换。云存储为用户带来各种便利的同时,也将现实应用中的各种问题引入了云平台。从数据的非法采集、任意共享,再到数据破坏与滥用。云存储系统的安全问题完全不低于现实存储系统的安全水平。
  一、云存储技术及其类别
  我们知道,云存储算是一个较为新的概念,它是在云计算基础上发展出来的,也是它在某种程度上的延伸和发展。它主要是通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统,可以认为,云存储系统是一种新型的科技系统。而且,最为直观的感受就是,云存储系统对于我们日常生活中的使用者而言,是可以在任何地方使用的,只要有网络,就可以通过网络连接到终端实现云存储和云下载。而且,切身体会,个人认为云存储主要具有数据备份、分类等主要功能。而且根据萧子扬(2014)、曹珂(2015)等对云存储系统及其功能的介绍,笔者认为,云存储技术一般可以分为三类,即公共、内部、和混合三种类型[2]。
  (一)公共型
  对于公共云存储,我们可以举一些例子,比如百度云盘、115网盘、新浪微盘、360云盘等。可以说,公共云存储就是指通过给普通大众的,但是每一个使用者又是相互独立和相互隔绝的。每一个使用者都可以独立使用和上传、下载云存储系统中的数据,这个是公共云存储最为直观的特点。
  (二)内部型
  目前国内市面上还是有一部分这样类型的云存储系统,比如Eucalyptus、联想网盘等。从笔者的切身体会来看,内部型云存储系统更多是一种独立的、私人的系统,其具有私人化等特点,只是为针对性的群体所使用的,而且重点是使用防火墙等系统,与一般外界相隔绝,这样保证了该云存储系统的独立性,信息相对而言只是限于内部集体、单位的。
  (三)混合型
  混合型云存储,这是一个特别新型的内容,但是其实也没有什么实质性的变化。其实,顾名思义,就是公共型与私人型的结合,我们可以理解为就是按照使用者自己的特点和特定需求、要求来将公共云和私有云结合在一起[3]。因此,这样一种类型的云存储具有上述两类云存储的特点。当然,按照设想,这样一种混合型体系是为了更加便利的服务于使用者,可是在实际的活动中来看,并不是很乐观,反倒是给我们带了一定的麻烦,具有复杂性等特点。
  二、简析云存储系统结构模型以及分析技术
  在大數据环境下,做好云存储工作,保证云存储数据的安全性对于数据安全的保证具有非常重要的作用,因此相关人员一定要加大力度对有关云存储的一系列问题进行创新。在对云存储进行创新方面主要包括两点内容,分别是对云存储系统结构模型的分析以及对云存储相关技术的应用,以下文章主要就这两方面进行了详细的分析。
  (一)云存储系统结构模型
  1.存储层
  存储层可以说是云存储系统结构的基础。广域网、互联网或者FC光纤通道网络是不同的储存设备之间的联系沟通方式,而且储存设备多而杂,分布也比较广泛。
  2.基础管理
  为了实现较高的数据访问性能,利用基础管理层可以将多种储存设备在这种服务上共同工作。
  3.应用接口
  云存储运营单位有多种类型,如果能够调整多种不同类型,就可以广泛提供各种服务,这样一来,应用范围更广,也就是说开发不同应用接口可以提供更多服务。
  (二)云存储关键技术
  云存储的关键技术主要包括存储虚拟化技术、重复数据删除技术、分布式存储技术、数据备份技术、内容分发网络技术以及存储加密技术等几种,想要对云存储技术进行详细的分析,就一定要注意的对上述几种技术进行了解[4]。
  1.存储虚拟化技术
  可以利用这种技术将各种储存设备进行相互关联,只有这样才能够拥有统一的存储资源池。利于资源的集中利用,也能够为云储存提供更便利的技术服务。
  2.重复数据删除技术
  这种技术能够很大程度地降低存储容量,并且还能够增加储存设备的可用存储空间,这样一来,就会有效地增加传输的数据量,能够很好地为网络传输提供更多的数据。
  3.分布式存储技术
  分布式存储技术是一项涉及多种技术,能够将不一样的存储设备以及不同的应用方式,甚至是不一样的服务协同起来共同工作的一种存储技术。
  4.数据备份技术
  数据备份技术是防止存储设备错误地将数据删除或者恶意对数据进行处理时失去原有重要数据,数据备份技术顾名思义就是系统及时将数据备份,也就是说用户可以及时恢复数据,能够保证数据可以不在意外情况下丢失后不对重要事务造成影响。   5.内容分发网络技术
  内容分发网络能够很好地将互联网上的弊端降低,其技术应用思想就是稳定网络传输,同时保证数据传输时的速度,防止网络弊端对数据传输造成不良影响。内容分发网络技术极大程度地提升数据传输的速度以及稳定性。
  6.存储加密技术
  该技术能够及时有效地对即将写进存储设备的数据,或者是刚从前端服务器输出的数据做加密处理,这样一来,就只有授权用户可以读取,很好地保护了数据,同时也能够为授权者提供便利[5]。
  三、云计算环境下数据存储安全及其关键内容
  (一)云计算环境下数据存储安全
  云计算在其实际应用中存在用户信息遭泄露等不安全问题,因此,云计算环境下数据存储安全问题是当前计算机技术发展过程中面临的挑战。为了降低企业中事务的使用成本,减少繁琐的工作程序,就需要在云数据存储的过程中,确保其安全可靠性,使的云计算系统提供优质的服务。在云计算技术的背景下,通过服务式的操作和存储数据,保证数据的稳定性。虽然个体用户使用的数据由提供商管理,用户存储和使用数据是借助网络服务的,但其数据的安全性也需要由云计算系统统一负责。可以将计算机的使用过程看成一个节点,当这些节点出现安全隐患问题时,就需要采取不同的手段对其进行访问和使用,即保证云计算中的安全存储与数据的传输、恢复联系起来,并且得以稳定的发展[6]。
  (二)云计算环境下数据安全的关键内容
  云数据安全的关键内容包括数据传输安全,其主要指在云计算的服务下,用户将数据传输给云计算系统服务商,由服务商进行数据的处理工作。其间,云计算需要确保用户的数据在传输过程中被加密,保证不被泄露。服务商获取用户数据后,按照行业要求进行保存,服务商还需要做到对用户进行权限认证之后再给予访问数据的权利,访问的对象只能访问自身的数据。云数据安全的关键內容包括数据存储安全,其主要指实现系统中存储数据资源共享的模式,在云计算系统服务下,服务商采取必要的手段隔离不同的数据。当用户准确知道其数据存放位置的情况下,服务商还需要保证对用户托管的数据进行了有效的备份,以防出现突发状况时,数据的丢失,云计算服务商需要最大限度地保护用户的数据,使其恢复到初始状态。在系统中,数据的残留极易泄露用户的信息,因此,云计算服务商需要保证为用户提供数据的安全性。云数据安全的关键内容还包括数据审计安全,通过云计算的服务模式,服务商为用户提供必要的信息支持,并且不对其他用户的数据造成威胁。云计算的服务费为保证数据的安全,需要协助第三方机构准确地对数据安全进行审计,保证用户的信息安全性,同时也促进云计算服务系统的健康长远发展。
  四、云存储下网络数据存储安全防范措施
  云存储和应用是在跨地域或跨国界的因特网中进行大量的数据交互,在为用户提供高性能计算和大规模存储数据的同时,可能遇到数据存储和传输安全隐患。针对云服务下的数据安全和云存储系统运行结构,通过实施一系列的安全机制来保证云存储系统数据的可用性、保密性和不可抵赖性,可以提高数据的安全性。
  云存储的数据安全风险规避可以从技术和法律两个角度来衡量。技术上,随着云计算时代的到来,用户更加频繁地使用云的各种应用和服务。云存储在带给用户更高效、更方便的数据存取时,云端数据的各种价值也逐渐被恶意挖掘。应对云端数据安全风险,云存储服务虚拟化实现是一种通用的解决办法。通过简化用户与云端的管理与更新,不仅降低成本,还可以提升系统安全性。以传统的攻击为例,一台服务器被攻破后,再逐渐进攻服务器所在的数据中心和其他服务器[7]。
  随着云存储服务的流行,与之相连数据中心规模扩大,用户和服务器数量的增加,单台虚拟机被攻破的概率在增加,攻击破坏行为在云端的扩散也会随之发生。云存储服务通常与其他云服务搭建在同一个云平台之上,在云平台上会提供各种虚拟服务,不同的应用服务会有对应的数据安全及防护措施,服务堡垒的加固标准也不尽相同,安全防护等级较低的服务会产生木桶效应,降低了整个系统的防护水平,形成不可忽视的安全短板。云存储的数据安全需要围绕数据存取的整个周期进行防护。以服务安全为核心,整合云技术,强调云管理,搭建探测、分析、管控的闭环动态服务安全管控系统,实现以数据安全存储为目标的云存储,致力于实现云存储的安全可信、安全可管、安全可控。云上的数据的价值需要被重新认识,尽管云存储的用户和管理维护人员会忽略这一点。
  数据的泄露和破坏会给用户造成损失;数据的恶意窃取会让云存储的安全倍受质疑;云存储的数据存放在云端的现状,会让用户对数据的控制减弱。云存储安全技术提升措施主要包括:①通过数据加密方式提升数据的私密性,常用的手段是用户自行加密数据后,再使用云存储[8]。②通过数据的内在联系提升数据的相关度,使数据的完整性得以实现。③跨区域数据存储保证数据的可靠性,异地存储和备份也是提升容灾能力的手段之一。在云端,要想确保用户数据和隐私安全,需要有效地保护数据的私密性、完整性和可靠性。根据云存储的种类,存在私有云、公共云、混合云。云存储安全的防患于未然需要法律法规界定数据的存取和使用。云端数据的开放性造成数据滥用行为的广泛发生。非法的数据采集、存储、访问和共享时有发生。云存储的数据安全问题需要得到规制,这影响到网络安全及数据安全的稳定运行,甚至会影响国家数据安全及国家数据主权安全。
  五、结论
  随着我国的信息技术不断发展,云计算技术在各行业中得以广泛的应用,其前景广阔。但在云计算的环境下,数据的安全问题成为当前亟待解决的问题。基于云计算的系统模式,构建云数据存储结构,通过数据加密技术、数据隔离技术、访问权限控制、数据加密传输等关键技术确保云计算的数据存储安全,提高云计算的运行效率,推动云存储系统的高效应用,促进我国云计算环境下数据存储结构的不断完善。
  参考文献:
  [1]高晶,聂婷婷.云计算技术在存储系统中的应用[J].电脑迷,2018(03):32-33.
  [2]程慧平,彭琦.个人云存储服务安全风险及治理策略[J].图书馆理论与实践,2018(01):54-55.
  [3]孟祥辉,李浩川,王冠珠,王铎,白雅卿.基于云架构下的数据存储服务研究[J].电子制作,2018(02):50-51.
  [4]王杨.探析云存储与数据安全[J].电脑编程技巧与维护,2017(23):47-49.
  [5]沈鑫.浅谈云存储图书馆安全的策略[J].黑龙江科技信息,2017(08):142-143.
  [6]朱荣,周彩兰,高瑞.云存储服务端海量数据安全存储的加密解决方案[J].现代电子技术,2017,40(03):79-81.
  [7]齐爱民,祝高峰.论云存储中数据安全的法律保护[J].重庆大学学报(社会科学版),2017,23(01):101-102.
  [8]刘若冰.面向大数据云存储系统的关键技术研究[J].现代电子技术,2016,39(06):21-22.
  作者简介:王萍(1987—),女,河南三门峡人,本科,助教,主要研究方向:计算机科学与技术。
  基金项目:河南省教育厅高等教育教学改革与实践项目(NO:2017SJGLX636)。
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