智慧校園網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究
時(shí)間:2022-03-01 09:54:22
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摘要:網(wǎng)絡(luò)安全一直以來(lái)都是高校建設(shè)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和智慧校園的不斷革新升級(jí),高校的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也需要與時(shí)俱進(jìn)。新的智慧校園建設(shè)依托于大數(shù)據(jù),因此,確保數(shù)據(jù)庫(kù)的安全,是智慧校園網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;智慧校園;網(wǎng)絡(luò)安全
云計(jì)算是跟隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而誕生的一項(xiàng)新興事物,但從其實(shí)際的應(yīng)用方式來(lái)看,云計(jì)算不是一種技術(shù)手段,而是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念,這個(gè)概念是一項(xiàng)基于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的概念,以互聯(lián)網(wǎng)為載體,為龐大的網(wǎng)絡(luò)信息提供快速的計(jì)算與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù),讓每一個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的人都能夠享受到快捷的計(jì)算與數(shù)據(jù)資源,為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了更多的可能。而目前我國(guó)高校所開展的智慧校園建設(shè),就是利用云計(jì)算服務(wù)構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源共享體系。所謂智慧校園,就是充分利用互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù),通過信息的采集和整合,利用云計(jì)算,在校園內(nèi)及校際構(gòu)建起資源共享體系,實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)分析和精確的資源匹配,能夠有效地提升高校教、學(xué)、研水平,促進(jìn)高校教、學(xué)、研的一體化有機(jī)融合。早期的智慧校園,普遍都是各類常用系統(tǒng)的組合,例如學(xué)生使用的選課系統(tǒng)、門禁系統(tǒng),教師使用的教務(wù)系統(tǒng)、考試系統(tǒng),以及校內(nèi)資源共享的圖書館系統(tǒng)等,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將這些分散的系統(tǒng)集合在校園網(wǎng)當(dāng)中,形成智慧校園。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+校園”模式的出現(xiàn),體驗(yàn)感更加豐富的智慧校園建設(shè)要求將原本獨(dú)立的各類系統(tǒng)合而為一,實(shí)現(xiàn)多方資源的快捷共享,也就是大數(shù)據(jù)服務(wù),這是當(dāng)前智慧校園建設(shè)的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。
1基于云計(jì)算的智慧校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架
任何一種形式的信息管理系統(tǒng),都是在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上建立的,在信息的采集和存儲(chǔ)基礎(chǔ)上,再對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和分析,最后通過LAMP系統(tǒng)向外界提供信息服務(wù)。LAMP系統(tǒng)是可運(yùn)行的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站或者服務(wù)器的自由軟件組合,也可以看作是一種信息處理的環(huán)境。當(dāng)前智慧校園的發(fā)展以大數(shù)據(jù)為核心,就需要將原先獨(dú)立的各個(gè)信息系統(tǒng)匯聚在一起,形成一個(gè)新的信息管理系統(tǒng),再由這個(gè)新的信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和分配,完善原有功能,如圖1所示。圖1智慧校園信息系統(tǒng)構(gòu)架對(duì)比圖圖1(a)是早期比較傳統(tǒng)的智慧校園信息系統(tǒng)構(gòu)架,可以看出,雖然構(gòu)架是整體的,但構(gòu)架中的所有信息管理系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行的,不同的信息管理系統(tǒng)都有不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣一來(lái),如果需要操作不同的管理系統(tǒng),就需要提前在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中建立起信息,比如教師需要操作學(xué)生管理系統(tǒng)、考試管理系統(tǒng),就需要重復(fù)地采集和存儲(chǔ)學(xué)生的信息,每次數(shù)據(jù)更新時(shí),也需要重復(fù)更新多個(gè)系統(tǒng),這樣不僅操作耗時(shí),還容易出現(xiàn)疏漏。圖1(b)就是當(dāng)前革新后的智慧校園系統(tǒng)構(gòu)架,校園網(wǎng)內(nèi)所有的信息管理系統(tǒng)都使用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù),這樣,在操作不同的信息管理系統(tǒng)時(shí),就不需要重復(fù)地采集和收集數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變動(dòng)時(shí),也只需要進(jìn)行一次增減。
2云計(jì)算環(huán)境下智慧校園網(wǎng)絡(luò)安全管理存在的問題
智慧校園所依托的大數(shù)據(jù),其實(shí)質(zhì)是云計(jì)算服務(wù)的功能延伸,它具有數(shù)量大、速度快、多樣性等特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),大數(shù)據(jù)的普遍內(nèi)容為圖片、音頻及視頻等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),而在高校的數(shù)據(jù)庫(kù)中,還有師生信息、科研成果、圖書館資源等大量的文字信息。智慧校園網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵,就是大數(shù)據(jù)庫(kù)的安全。雖然經(jīng)過一定時(shí)期的發(fā)展,高校的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)趨于完善,網(wǎng)絡(luò)安全方面也有一定的技術(shù)保障,但隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,還是會(huì)不斷地出現(xiàn)一些新的問題。
2.1數(shù)據(jù)量龐大,增長(zhǎng)迅速
與一般的企業(yè)相比,高校需要的數(shù)據(jù)多而廣,每年新生入學(xué)的學(xué)籍信息、各種不同專業(yè)的教學(xué)信息、各類學(xué)術(shù)研究成果,甚至是高校后勤餐飲的菜品信息,都儲(chǔ)存于智慧校園的數(shù)據(jù)庫(kù)之中,加之校園網(wǎng)本身具有一定的開放性,使得數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息不但數(shù)量巨大,且增長(zhǎng)迅速。如何從這些龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息中快速找到有效的信息,又能夠確保其他信息的安全,是高校網(wǎng)絡(luò)安全面臨的新問題。
2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)趨于多元
在高校,不同的教輔部門、不同的學(xué)科專業(yè)所需要的信息管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的類型都各不相同,因此,在數(shù)據(jù)的格式、形式以及存儲(chǔ)方式上都有較大的差異。在智慧校園的大數(shù)據(jù)庫(kù)中,如何能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地分析、判斷,是高校網(wǎng)絡(luò)安全另一個(gè)技術(shù)層面需要進(jìn)行突破的難點(diǎn)。
2.3數(shù)據(jù)分析速度與響應(yīng)亟待加強(qiáng)
目前,隨著網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的快速發(fā)展,終端傳輸與接收數(shù)據(jù)的速度都有所加快,因此,想要使數(shù)據(jù)庫(kù)的分析處理速度與硬件設(shè)備相匹配,就需要提高數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)算能力。以某高校為例,假定該學(xué)校師生及教職員工共計(jì)20334人,每人至少有1臺(tái)終端接入校園網(wǎng),利用模型,對(duì)原有智慧校園與革新后的智慧校園數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)能力進(jìn)行測(cè)算,測(cè)算結(jié)果如表1所示。表1中,智慧校園信息管理系統(tǒng)對(duì)終端需求的響應(yīng)單位為ms;信息管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率單位為%;數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模單位為TB。從數(shù)據(jù)可以看出,若對(duì)智慧校園信息管理系統(tǒng)進(jìn)行提升,革新后的智慧校園數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行效率將會(huì)大幅提升。
2.4分析方法尚且落后
目前的網(wǎng)絡(luò)安全分析方法在受到龐大數(shù)據(jù)流量的短時(shí)間爆發(fā)時(shí),很容易發(fā)生分析判斷失常,造成數(shù)據(jù)丟失或網(wǎng)絡(luò)癱瘓,最典型的表現(xiàn)就是高校的選課系統(tǒng)在學(xué)生進(jìn)行選課的高峰時(shí)段,經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓。并且,現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)分析方法只能夠與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)中的安全數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,面對(duì)變化萬(wàn)千且紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,很難采取有效的應(yīng)對(duì)方案。
3智慧校園網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的應(yīng)用
3.1完善校園網(wǎng)絡(luò)安全體系
要確保校園網(wǎng)絡(luò)的安全,建立起完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系至關(guān)重要。高校涉及眾多的學(xué)生信息、教學(xué)資源及科研成果,因此,校方對(duì)于校園網(wǎng)絡(luò)的安全必須要加以重視。學(xué)校需設(shè)立專門的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)校園網(wǎng)的管理,此外,還要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備及軟件設(shè)施的完善,配備專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才,加大對(duì)學(xué)生及教職員工的網(wǎng)絡(luò)安全教育,提升網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí),從內(nèi)向外豎起校園網(wǎng)絡(luò)安全的“城墻”。
3.2加大校園網(wǎng)絡(luò)安全控制
高校人數(shù)眾多,校園網(wǎng)的用戶數(shù)量十分龐大,要有效地管理好這些用戶是比較困難的。因此,高校需要建立健全校園網(wǎng)絡(luò)管理制度,才能夠加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全。校園網(wǎng)使用實(shí)名制、網(wǎng)絡(luò)管理責(zé)任制等,都是較為有效的科學(xué)管理方法。通過制度的管理,若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全事故,就能夠及時(shí)且準(zhǔn)確地找到問題根源,也有助于網(wǎng)絡(luò)安全的恢復(fù)。此外,發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事故后,要對(duì)責(zé)任人給予一定的處罰,提高師生網(wǎng)絡(luò)安全的意識(shí)。這樣一來(lái),就能夠有效地加強(qiáng)校園網(wǎng)絡(luò)安全的控制。
3.3設(shè)定安全基準(zhǔn)態(tài)勢(shì)
目前的校園網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè),基本都只局限于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的比對(duì),對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),無(wú)法有效地抵御其造成的威脅。要提升校園網(wǎng)的安全性,可以將網(wǎng)絡(luò)日志、用戶行為等形成的一系列的數(shù)據(jù)作為安全基準(zhǔn)態(tài)勢(shì),如果出現(xiàn)該安全態(tài)勢(shì)外的情況,就可以立即判斷出異常,便于處理。
3.4增添智能處理方案庫(kù)
智能處理方案,就是利用智慧校園的大數(shù)據(jù)庫(kù),通過對(duì)算法的挖掘和學(xué)習(xí),生成解決網(wǎng)絡(luò)安全問題的措施,將這些措施進(jìn)行匯集,就可以形成方案庫(kù)。在出現(xiàn)未知的網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)時(shí),安全基準(zhǔn)態(tài)勢(shì)首先與智慧校園的大數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),再結(jié)合算法進(jìn)一步開展分析判斷,若存在異常,則即刻切斷網(wǎng)絡(luò)連接,從智能處理方案庫(kù)中找到解決的方法。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境千變?nèi)f化,因此智能處理方案庫(kù)需要及時(shí)更新。
3.5創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)安全事故處理預(yù)案
網(wǎng)絡(luò)世界是復(fù)雜的,充滿著無(wú)數(shù)的未知,因此,盡管我們不斷地加強(qiáng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的管理,也不能夠完全避免網(wǎng)絡(luò)安全事故的發(fā)生。雖然網(wǎng)絡(luò)威脅無(wú)法完全消除,但我們可以有效地進(jìn)行預(yù)防。智慧校園的大數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能夠存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù),同樣也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全事故進(jìn)行分析,通過分析建立起事故的解決方案和處理措施,同時(shí)制定出有針對(duì)性的恢復(fù)計(jì)劃。利用好大數(shù)據(jù)庫(kù),當(dāng)學(xué)校發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事故時(shí),就能夠及時(shí)地進(jìn)行處理和恢復(fù),降低網(wǎng)絡(luò)安全事故對(duì)師生造成的影響。此外,大數(shù)據(jù)庫(kù)還可以將安全事故的情況進(jìn)行存儲(chǔ)記錄,若日后發(fā)生同樣的安全事故,就能夠及時(shí)地進(jìn)行預(yù)防和處置。
3.6應(yīng)用好信息過濾和防火墻技術(shù)
過濾器技術(shù)的應(yīng)用,主要是攔截一些非法網(wǎng)站和不良信息,使這些有害信息無(wú)法進(jìn)入校園,對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境造成污染。防火墻是保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一種安全技術(shù)方案,能夠在校園網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間形成一道安全屏障,這道屏障具有雙重的作用,既可以保護(hù)校園網(wǎng)絡(luò)不被外界的非法信息侵入,也可以防止校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)出現(xiàn)泄漏。有了過濾器和防火墻,就能夠有效地保障智慧校園網(wǎng)絡(luò)的安全,給校內(nèi)師生提供一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。需要注意的是,網(wǎng)絡(luò)管理人員要定期對(duì)防火墻的訪問日志進(jìn)行定期檢查,若發(fā)生了外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊與不良的信息記錄,就要對(duì)防火墻的配置進(jìn)行處理,提升防火墻的穩(wěn)定性。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的應(yīng)用在智慧校園的建設(shè)當(dāng)中意義重大,只有確保了校園網(wǎng)絡(luò)信息的安全,才能夠?qū)⒅腔坌@的作用最大限度地發(fā)揮出來(lái),為高校師生提供更加快捷、便利的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),提升高校的綜合實(shí)力。
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作者:成華 單位:江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院