基于动态安全策略云数字图书馆虚拟化安全管理探究

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1、基于动态安全策略云数字图书馆虚拟化安全管理探究　　〔摘要〕本文首先对云计算环境下数字图书馆虚拟化技术和安全问题进行了描述。然后，根据云计算环境下图书馆虚拟化安全需求和安全威胁，系统地提出了一种虚拟化安全对策。该策略能够有效提高云计算系统中资源和应用程序的安全性。〔关键词〕云计算；数字图书馆；虚拟化安全；管理〔中图分类号〕G250.76〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2013）01-0040-03随着云计算时代的到来，数字图书馆IT运营环境、图书馆用户服务模式、读者数字阅读活动需求与特点、图书馆运营效能与

2、用户满意度评估等指标，与传统数字图书馆相比有较大的发展与变革。云计算的主要技术特点为虚拟化、分布式和动态可扩展，而虚拟化则是云图书馆有效提高云资源利用率和云系统管理与用户服务水平，降低云应用服务系统建设与运营成本的核心技术。11虚拟化技术将基础设施、系统、计算、存储、网络、硬件、软件等资源划分为一个大的资源池统一管理，实现了图书馆云系统资源的集中管理和动态分配，在大幅度提高云资源管理效率的前提下简化了资源的表示、访问、配置和管理过程。在关系云图书馆虚拟化技术应用和读者云阅读体验的众多因素中，虚拟化应用安全始终是决定云图

3、书馆读者服务有效性的主要因素。因此，如何加强云图书馆虚拟化应用的细粒度管理，实现虚拟化安全管理过程可视、可管、可控和可量化，是云图书馆虚拟化安全管理与防护迫切需要解决的问题。1云图书馆虚拟化环境特点与安全需求1.1虚拟化环境下数据中心安全内容与安全边界发生变化云计算技术在提高数字图书馆数据中心基础设施结构科学性和云资源管理、使用效率的同时，也增加了数据中心基础设施拓朴结构复杂性和云系统管理难度，对数据中心运营效率、安全标准、经济性和可控性提出了更高的要求。11首先，随着云计算环境下数据中心拓朴结构复杂度和服务器运行效率

4、的增长，数据中心内部网络流量呈现几何级增长，对数据中心网络传输承载力和安全性提出了较高要求。其次，云图书馆会根据服务对象、内容和服务质量需求创建虚拟机，因此，虚拟机的创建、部署、迁移与撤销具有突发性和随机性，使得虚拟机系统结构模型与安全管理策略更加复杂。第三，云计算环境下，数字图书馆传统的安全边界与防御系统有效性遭到破坏，安全系统防护的对象与内容数量大幅增加。并且随着虚拟化技术的应用，产生了许多虚拟化环境下特有的安全威胁与问题。第四，随着云图书馆运营方式与管理模式的改变，传统IT环境下数据中心监控系统、反馈系统、数据处

5、理系统和控制系统的工作模式与管理策略，已不能适应虚拟化环境的安全管理与资源调控需求，需要对监控系统与管理策略进行升级与完善[1]。1.2虚拟化网络可测量与可控性难度增加云计算环境下，虚拟机可分别位于相同的物理服务器、不同的物理设备或者跨越不同的虚拟网络。因此，虚拟化数据流量可能会在同一物理服务器内部、不同物理设备和不同的虚拟网络之间传输，网络管理员无法通过IP地址、MAC地址或其它网络参数来识别虚拟化流量，导致虚拟数据监控、隔离和管理难度大。其次，云图书馆网络数据传输具有海量、突发性和难以预测的特点，可能造成数据中心网

6、络负荷不均衡和局部网络传输阻塞，导致云图书馆系统整体服务性能下降。第三，虚拟化环境下，网络拓朴结构和工作机制与传统IT环境有很大不同，传统的防火墙、网关、路由器或负载均衡器对网络的管控能力减弱。为了提高虚拟化网络管理的安全性和有效性，云图书馆必须引进新的虚拟化网络管理工具和策略。基于动态安全策略的云数字图书馆虚拟化安全管理研究.3虚拟服务器安全隐患增加11服务器虚拟化可将多个操作系统和应用程序同时运行在不同的虚拟机上，在大幅度提高物理服务器硬件资源利用效率和增加用户保障数量的同时，其安全威胁和问题更加突出。在云图书馆建

7、设过程中，数字图书馆通常采用从传统IT环境迁移到云计算环境的方式，实现应用服务系统和服务方式的云计算交付。因此，传统数字图书馆部分应用服务系统可能会存在与虚拟化环境不兼容的情况，而导致安全隐患的发生。其次，虚拟化应用软件在设计过程中可能存在安全漏洞，此外，应用过程中虚拟化管理程序对不同用户隔离的有效性和对虚拟机的可控性，也是造成虚拟服务器安全隐患的重要因素。第三，虚拟化环境下，虚拟机操作系统、应用程序和数据结构的复杂性不断增强，黑客可能会发起针对虚拟化管理程序和API（应用程序编程接口）的攻击[2]。1.4虚拟机面临虚

8、拟化应用安全风险11虚拟机安全是图书馆云阅读应用服务有效性的保证。随着云图书馆读者服务内容与模式的变革，虚拟机数量与管理复杂度不断增加，虚拟机管理程序对虚拟化系统的管理有效性，决定了虚拟机应用安全与用户服务质量的可靠性。因此，为了提高对虚拟化应用攻击的有效性，黑客通常会加强对虚拟化管理程序的攻击，来提高对云系统攻击的效率和获得虚拟