张彬
摘要:近年来,随着信息技术在教育教学中的普及,大部分教师开始适用课件教学模式,而传统存储模式下,教师适用U盘或移动硬盘等传统存储设备很容易受到病毒感染,导致学校大量电脑终端感染病毒,以致影响正常教学工作的开展,同时也给校园网络安全带来比较严重的安全隐患。因此,针对上述分析,以陕西邮电职业技术学院 (以下简称陕邮职院)为例,针对学院实际情况,通过开发云存储网盘系统的方式,充分利用私有云存储存模式对传统存储模式下隐患和问题进行解决,同时服务学院教学工作,希望能为学院统一管理和数据安全带来一定参考和帮助。
关键词:云存储网盘系统;私有云;搭建思路
一、前言
随着计算机与智能移动终端的应用普及,高校师生在教学、科研、办公中产生大量数据,包括教学课件、多媒体素材、办公文档等内容,在传统存储模式下,不仅存在比较严重的硬件故障和病毒感染隐患,同时还会对校园内数据安全造成破坏,以致影响正常教学活动的开展。而云存储网盘作为当前比较新的存储方式,其廉价、高可用、动态易扩展的特点受到广泛关注和应用普及。因此,针对学校实际现状,合理利用云服务技术优势,搭建校内云存储网盘系统就显得尤为关键。
二、云存储网盘简析
(一)云存储网盘概念
云存储网盘其实是以云存储为基础,是从云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,主要通过集群应用、网络技术与分布式文件系统等功能,对网络中大量不同分离的存储设备利用应用软件的方式进行整合协同办公,以此实现共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。目前云存储网盘以在线存储服务为主,通过为用户提供文件存储、访问、备份、共享文件管理等功能,在避免传统存储方式带来风险隐患的同时,有效提升存储安全性和稳定性。
(二)云存储网盘的基础架构
云存储网盘可以看作以数据存储和管理为核心的云计算系统,其基础架构由四部分组成,包括存储层、基础管理层、应用接口层和用户访问层。首先,存储层是云存储网盘最基础部分,其存储设备数量非常庞大,并且分布地域相对较广,相互之间以广域网或互联网进行连接,通过设立一个统一的存储设备管理系统,以此实现存储设备逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理、硬件设备状态监控、故障栋维护等功能;其次是基础管理层,作为云存储网盘核心部分,主要以集群、分布式文件系统和网络计算技术组成,面向云存储网盘提供多个存储设备之间系统工作,以此实现统一集中服务,在避免数据丢失的同时,有效强化网盘安全与稳定;再次是应用接口层,作为云存储网盘做灵活部分,主要以业务类型为基础,开发不同应用服务接口,以此提供不同的应用服务;最后是用户访问层,作为外接部分,是系统与用户之间沟通的最主要渠道,任何一个授权用户都可利用标准应用接口登录网盘系统,以此享受云存储网盘服务,同时云存储存所提供的访问类型与访问手段也会受运营单位不同而改变。
(三)云存储网盘应用优势分析
1.节省成本。云存储网盘系统构建后,可以对传统U盘和移动硬盘进行替代,这不仅能节约购买硬件的成本,还可以避免因为使用传统存储介质出现感染病毒隐患。
2.强化数据安全性和可靠性。云存储网盘系统存储数据与传统存储设备相比,不仅不会因硬件故障出现数据毁坏和丢失,并且数据在云盘中还受到多副本机制冗余存储保护,同时,加密储存特点,极大提升了数据的安全性和可靠性。
3.多终端数据同步共享。构建云存储网盘系统后,用户可以直接利用主流上网平台到客户端对云盘数据进行储存,这不仅可以保证终端数据的一致性,并且实际取用时,可直接利用算法形成的下载链接进行分享,确保数据分享的安全性和私密性。
三、陕邮职院存储现状
目前,随着网络信息技术发展,陕邮职院教育信息化逐渐普及,大部分教师在教学中对教学课件进行应用,U盘、移动硬盘与公用网盘的使用规模也逐渐增加,而随着这类存储方式的使用,教师计算机设备硬件故障与病毒入侵也逐渐频繁,不仅会造成比较大的经济成本损失,还会带来比较严重网络与数据安全隐患,进而影响教学活动的正常开展。同时,随着现代化教学技术的逐渐深入,学院对私有专用存储系统的需求越来越高,这不仅可以改善原有传统存储模式下数据容易丢失和引发安全隐患的风险,并且还可以强化教学课件与资源的统一管理,以此有效强化数据安全与稳定性的同时,强化教学资源共享,有效避免教学资源浪费问题。
四、陕邮职院云存储网盘系统构建
(一)明确建设目标
在对陕邮职院云存储网盘系统构建分析时,围绕陕邮职院存储需求,有效结合云存储网盘技术优势,形成清晰明确的建设目标是基础和前提,也是确保陕邮职院云存储网盘系统构建质量和效果的关键因素。因此,实际对陕邮职院云存储网盘系统构建思路进行分析时,可以先用建设目标明确入手,以此为云存储网盘系统构建提供标准和规范,有效提升云存储网盘系统构建质量和效果。
实际明确建设目标时,首先,需要以用户需求为导向,基于云存储网盘技术优势与用户实际需求,以此建设安全、便捷的区域专用网盘系统,有效强化云存储网盘建设质量,实际建设时,为满足陕邮职院云存储网盘实际使用需要,建设的网盘系统需要具备集中存储数据、分类管理、配额控制与空间合理规划、数据同步备份、文件快捷贡献、文件数据私密性与安全存储等功能,以此满足陕邮职院办公与教学基础网盘功能需求。其次,为避免办公资源与教学资源丢失,建设的云存储网盘系统还需要实现统一区域管理,也就是说可以把院校区域内用户进行统一集中存储,并且存储行为不必单独登录网盘系统,只需一次登录后经过授权验证就可进入网盘进行使用。最后,则是增值部分建设目标设定,实际设定时,可以围绕网盘的日常使用,业务系统的数据存储备份,定期安全维护为主,尽量为院校云存储网盘运行和后期维护提供便利和帮助,以此实现云存储网盘系统构建效益最大化[1]。
(二)云存储网盘系统整体架构设计
实际进行整体架构设计时,主要以文件资料存储为导向,从三个方面进行整体架构设计。首先是文件的同步管理系统,作为网盘系统存储功能的基础,也是实现区域多个智能设备终端收集数据的渠道和载体,主要具备用户数据集中存储、分类管理、配额控制与用户空间合理规划为主,以此实现院校内部整体文件数据的集中统一存储,有效避免文件数据丢失。其次是文件分析系统板块,这一板块主要是在集中存储基础上,方便文件与数据信息调取使用,实际建设是以全文索引为基础,在严格合理的权限划分基础上,对整个存储数据进行全文检索,以此提供在线浏览与文件资料下载使用,确保文件数据安全私密的同时,强化院校文件信息数据的共享与使用功能。最后是文件存储服务系统部分,这一部分架构主要面向集群应用、网络技术和分布式文件系统功能提供载体和渠道基础,通过利用云计算技术为基础,利用应用软件对多个不同存储设备进行整合协同运行,以此实现网盘内数据与用户访问渠道的畅通,以此构建用户访问层。综上所述,云存储网盘整体架构分为三个部分,包括数据集中整合存储、文件快速检索、多个终端即时访问,以此有效满足陕邮职院新形势下文件数据存储需求。
(三)文件同步管理系统设计构建
在云存储网盘系统构建过程中,文件同步管理系统部分作为网盘系统的基础,也是实现数据存储和使用的重要前提。在实际构建过程中主要针对传统存储模式下文件数据管理分散混乱存在较为严重安全隐患的问题,通过云存储平台多终端数据同步服务,在为学院区域用户提供个性化数据管理的同时,以此实现多个智能终端无缝访问,强化文件数据资料的集中整合与统一管理,有效提升文档数据信息管理安全性与稳定性。实际设计时,以云同步系统集群为核心,对存储系统集群、管理客户端、多个用户智能终端进行连接贯通,其中存储系统集群以多个存储器组成,通过在机房中设置多个存储设备,作为院校区域整体数据存储中心,实际进行文件资源存储时,用户通过智能终端使用互联网进而网盘系统登录界面,在经过登录授权与身份验证后,经防火墙控制后进入内部专用网络,内部专用网络把用户文件传输或同步请求传递到云同步系统控制集群中,由云同步控制集群统一识别认真,并开放存储系统集群权限,以此实现个人数据到整体存储空间的同步上传整合,为学院统一管理文档数据提供基础和前提。
另外,文件同步管理系统,还需要满足用户个性化存储需要,如设置文件上传下载、文件修改删除、文件重命名移动、文件排序、文件秒传、文件分享、整体文件数据缩略图、存储页面自动更新、权限机制、离线模式和在线浏览等实用功能,在满足区域大规模数据存储需求的同时,有效降低IT成本,降低学院整体存储资源使用,在强化文件数据资源存储安全性与可靠性的基础上,强化存储数据的安全性与稳定性。不仅如此,在多个用户进行数据存储时,文件同步管理系统还需要具备一定权限的去重功能,这一功能主要针对单个用户来说,自动上传与文件秒传功能基础上,对单一用户的文件数据重复内容进行去除,避免重复上传出现存储资源浪费。同时,系统设计构建时,还可以使用差分编码技术,当用户对文件进行修改后,存储机制中的妙传功能,只对差异部分数据内容进行同步,以此避免存储资源浪费问题。最后,为降低存储资源的使用浪费,在实际进行数据同步存储后,可以利用压缩技术对云端文件进行压缩,以此有效节约云端存储空间[2]。
(四)文件分析系统设计构建
在云存储网盘系统构建后,由于其面向整个区域用户进行数据收集存储,整体数据存储量较大,虽在可以使用区域文件数据的集中统一管理和存储,但实际用户实际应用时能否实现快速访问查找就成为影响其使用效果的关键因素。所以可以在文件同步管理基础上,设计文件分析系统,通过全文快速检索,以此确保用户文档数据使用时及时快速。
实际搭建文件分析系统时,主要针对存储数据多、类型复杂,实际使用手动查找困难等特点,通过在文件分析系统内分设内容模块、模型模块、控制模块和视图模块,以此确保用户使用时可以在大量存储数据中快速查找并及时使用。其中内容模块包括系统日志记录、各类型数据导入、结构化与非结构化数据,这几类内容组成文件分析系统的基础。然后是模型模块部分,分为分词管理和索引管理两部分内容,其中分词模块由分词功能类别、多种分词方式、分词运算公式、分词准确性分析等内容组成;而索引管理模块则由索引库、创建索引、访问索引、索引更新和索引优化等内容组成,是文件分析系统内容快速查的核心基础和运行前提。其次是控制模块,控制模块作为文件分析系统运行控制管理核心内容,其中包括数据分类控制、用户权限控制、检索时间控制、文件数据分析控制等内容,是确保文件分析系统正常稳定运行的基础和前提,也是强化文件分析系统运行质量的重要影响因素。最后是文件分析系统视图模块,视图模块是文件分析系统面向用户访问的重要窗口,主要以系统查询界面、用户管理、统计报表和统一查询接口等内容为主,也是系统对多个用户终端进行集中统一控制管理的重要基础,在云存储网盘系统构建中占有关键地位。同时,与存储同步系统的完美融合,不仅可以对查询信息进行灵活处理,并且检索速度较快,加上检索系统分布式部署与并发检索,使得用户运行灵活稳定。
(五)文件存储服务系统设计构建
首先,在对陕邮职院云存储网盘系统设计构建时,除了文件同步管理与文件分析系统建设完善以外,文件存储服务系统设计构建也是极为关键的,实际构建时,其功能模块由三部分组成,包括实现文件数据存储、可靠容错、可伸缩保证、负载均衡等功能的分布式文件系统;实现多个智能终端用户使用的存储访问接口;实现账户管理、设备管理、系统监控、告警管理与故障管理等功能的管理监控中心等以此构建高度可靠、性能优异、容量大、在线伸缩、通用易用与智能管理为一体的云存储网盘文件存储服务系统,为区域提供高效文件资源整合的同时,加强文件数据灵活共享[3]。其次,在文件存储服务系统设计构建时,还需要围绕数据安全诊断技术入手,实际设计时通过数据高可靠性、数据完整性、数据安全性与数据备份和回复等模块设计入手,其中数据高可靠性功能设计与模块设计时,主要围绕快速修复、快数据恢复、元数据备份等功能,以此确保区域数据存储数据安全可靠。而数据备份与恢复系统则是集合自动备份、持续备份、完全备份、差异备份和定时备份等功能为一体,以此强化区域文件数据存储安全性和可靠性。最后,在文件存储服务系统设计构建时,还需要构建异地文件恢复功能,通过异地备份下载到本地硬盘的方式,以此确保文档数据信息的批量恢复,有效确保云存储完工盘系统设计构建的质量和效果。
五、结语
陕邮职院云存储网盘系统设计构建时,主要针对云存储网盘系统优势,结合陕邮职院实际存储需求进行构建,基于陕邮职院实际现状,云存储网盘系统主要有文件同步管理系统、文件分析系统、文件存储服务系统等三个部分组成,以此形成集文档数据整合存储、数据快速抓取使用、存储服务与用户访问共通为一体的学院云存储网盘系统,有效满足在校师生对云盘使用需求。
参考文献
[1]蒋洁.教育信息云储流的利弊分析及对策研究[J].现代教育技术,2014, 24(10):7.
[2]张亮,赵妍.基于校园网的高校云存储系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术:学术版,2021.
[3]孙诗军,段元梅.基于Java的网盘系统的设计与实现[J]. 无线互联科技, 2022,19(1):60-61.
作者单位:陕西邮电职业技术学院