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談?wù)剬?shí)現(xiàn)高校圖書館數(shù)據(jù)安全保護(hù)
[摘要]保證高校圖書館核心數(shù)據(jù)安全是數(shù)據(jù)庫(kù)管理中最重要的工作。作者結(jié)合工作實(shí)際，系統(tǒng)論述在Windows Server 2003下如何利用軟RAID實(shí)現(xiàn)高校圖書館核心數(shù)據(jù)安全保護(hù)。
[關(guān)鍵詞]Windows Server 2003 軟RAID 數(shù)據(jù)安全保護(hù)
隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)安全成為我們密切關(guān)注的問(wèn)題。而高校圖書館的數(shù)字化發(fā)展，核心數(shù)據(jù)安全保護(hù)也成為圖書館信息安全中最重要的工作。
高校圖書館數(shù)據(jù)安全建設(shè)中，硬件RAID解決方案速度快、穩(wěn)定性好，可以有效地提供高水平的硬盤可用性和冗余度，但是居高不下的價(jià)格實(shí)在令人可畏。 Windows Server 2003提供了內(nèi)嵌的軟件RAID功能，它可以實(shí)現(xiàn)RAID-0、RAID-1、RAID-5。軟RAID不僅實(shí)現(xiàn)上非常方便，而且大量地節(jié)約了寶貴的資金。如果物理磁盤的某一部分失敗，我們可以用余下的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)重新創(chuàng)建磁盤上失敗的那一部分上的數(shù)據(jù)。下面我們首先從動(dòng)態(tài)磁盤的創(chuàng)建談起，然后說(shuō)明在Windows 2003 Server 下如何實(shí)現(xiàn)軟RAID。
一、創(chuàng)建動(dòng)態(tài)磁盤
在安裝Windows Server 2003時(shí)，硬盤將自動(dòng)初始化為基本磁盤。我們不能在基本磁盤分區(qū)中創(chuàng)建新卷集、條帶卷或者RAID-5卷，而只能在動(dòng)態(tài)磁盤上創(chuàng)建類似的磁盤配置。也就是說(shuō)，如果想創(chuàng)建RAID-0、RAID-1或RAID-5卷，就必須使用動(dòng)態(tài)磁盤。在Windows 2003 Server安裝完成后，可使用升級(jí)向?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)磁盤。在將一個(gè)磁盤從基本磁盤轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)磁盤后，磁盤上包含的將是卷，而不再是磁盤分區(qū)。Windows 2003將動(dòng)態(tài)磁盤配置信息存儲(chǔ)在磁盤上，而不是存儲(chǔ)在注冊(cè)表中或者其他位置。Windows 2003將這些磁盤配置信息復(fù)制到所有其他動(dòng)態(tài)磁盤中。因此，單個(gè)磁盤的損壞將不會(huì)影響到訪問(wèn)其他磁盤上的數(shù)據(jù)。
從基本磁盤升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤步驟。
1.右擊“我的電腦”->“管理”。
2.左側(cè)控制臺(tái)中依次展開(kāi)“存儲(chǔ)”->“磁盤管理”。
3.右擊要設(shè)置為動(dòng)態(tài)磁盤的硬盤，選擇“升級(jí)到動(dòng)態(tài)磁盤”。
4.選中要升級(jí)的磁盤，單擊“確定”，要求用戶進(jìn)行確認(rèn)。這樣做的原因是這一升級(jí)操作是不可逆的。也就是說(shuō)，基本磁盤可以升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤，但動(dòng)態(tài)磁盤卻不能恢復(fù)為基本磁盤。
5.單擊“升級(jí)”，再次要求用戶予以確認(rèn)。
6.單擊“是”，提示要升級(jí)磁盤上的文件系統(tǒng)將被強(qiáng)制卸下，要求用戶進(jìn)一步予以確認(rèn)。
7.單擊“是”，系統(tǒng)開(kāi)始磁盤的升級(jí)過(guò)程。升級(jí)完成后，單擊“確定”重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，完成磁盤的升級(jí)過(guò)程。
二、實(shí)現(xiàn)軟RAID
軟RAID也必須在多磁盤系統(tǒng)中才能實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)RAID-1最少要有兩塊硬盤，而實(shí)現(xiàn)RAID-5則最少要有三塊硬盤。通常情況下，操作系統(tǒng)所在磁盤采用RAID-1，而數(shù)據(jù)所在磁盤采用RAID-5。實(shí)現(xiàn)軟RAID的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是創(chuàng)建卷的過(guò)程，所以在實(shí)現(xiàn)軟RAID之前，我們要先了解卷的類型。
1.卷的類型
（1）簡(jiǎn)單卷。簡(jiǎn)單卷由單個(gè)物理磁盤上的磁盤空間組成，它可以由磁盤上的單個(gè)區(qū)域或鏈接在一起的相同磁盤上的多個(gè)區(qū)域組成。可以在同一磁盤中擴(kuò)展簡(jiǎn)單卷或把簡(jiǎn)單卷擴(kuò)展到其他磁盤。如果跨多個(gè)磁盤擴(kuò)展簡(jiǎn)單卷，則該卷就是跨區(qū)卷。
（2）條帶卷（RAID-0卷）。利用條帶卷，可以將兩個(gè)或者更多磁盤的空余空間組成為一個(gè)卷。在向條帶卷中寫入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被分割為64KB的塊，并均衡地分布在陣列中的所有磁盤上。一個(gè)陣列是兩個(gè)或者多個(gè)磁盤的集合。條帶卷可以有效地提高磁盤的讀取性能，但是它并不提供容錯(cuò)功能，任何一塊硬盤的損壞都會(huì)導(dǎo)致全部數(shù)據(jù)的丟失。
（3）跨越卷。利用跨越卷，也可以將來(lái)自兩個(gè)或者更多磁盤的空余磁盤空間組成為一個(gè)卷。與條帶卷所不同的是，將數(shù)據(jù)寫入跨越卷時(shí)，首先填滿第一個(gè)磁盤上的空余部分，然后再將數(shù)據(jù)寫入下一個(gè)磁盤，依次類推。雖然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既不能提高對(duì)磁盤數(shù)據(jù)的讀取性能，也不提供任何容錯(cuò)功能。當(dāng)跨越卷中的某個(gè)磁盤出現(xiàn)故障時(shí)，存儲(chǔ)在該磁盤上的所有數(shù)據(jù)將全部丟失。
（4）鏡像卷（RAID-1卷）。利用鏡像卷，可以將用戶的相同數(shù)據(jù)同時(shí)復(fù)制到兩個(gè)物理磁盤中。如果其中一個(gè)物理磁盤出現(xiàn)故障，雖然該磁盤上的數(shù)據(jù)將無(wú)法使用，但系統(tǒng)能夠繼續(xù)使用尚未損壞而仍繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的磁盤進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作，從而通過(guò)另一磁盤上保留完全冗余的副本，保護(hù)磁盤上的數(shù)據(jù)免受介質(zhì)故障的影響。由此可見(jiàn)，鏡像卷的磁盤空間利用率只有50%，所以鏡像卷的成本相對(duì)較高。動(dòng)態(tài)磁盤中現(xiàn)有的任何卷，都可以使用相同的或不同的控制器鏡像到其他磁盤上大小相同或更大的另一個(gè)卷。鏡像卷可以大大地增強(qiáng)讀性能，因?yàn)槿蒎e(cuò)驅(qū)動(dòng)程序同時(shí)從兩個(gè)磁盤成員中同時(shí)讀取數(shù)據(jù)，所以讀取數(shù)據(jù)的速度會(huì)有所增加。當(dāng)然，由于容錯(cuò)驅(qū)動(dòng)程序必須同時(shí)向兩個(gè)成員寫數(shù)據(jù)，所以它的寫性能會(huì)略有降低。
（5）RAID-5卷。在RAID-5卷中，Windows Server 2003通過(guò)給該卷的每個(gè)硬盤分區(qū)中添加奇偶校驗(yàn)信息帶區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)。如果某個(gè)硬盤出現(xiàn)故障，Windows Server 2003便可以用其余硬盤上的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)信息重建發(fā)生故障的硬盤上的數(shù)據(jù)。由于要計(jì)算奇偶校驗(yàn)信息，所以RAID-5卷上的寫操作要比鏡像卷上的寫操作慢一些。但是，RAID-5卷比鏡像卷提供更好的讀性能。其中的原因很簡(jiǎn)單，Windows Server 2003可以從多個(gè)磁盤上同時(shí)讀取數(shù)據(jù)。與鏡像卷相比RAID-5卷的性價(jià)比較高，而且RAID-5卷中的硬盤數(shù)量越多，冗余數(shù)據(jù)帶區(qū)的成本越低。
2. 實(shí)現(xiàn)軟RAID
（1）“磁盤管理”中，右擊要設(shè)置軟RAID的硬盤，選擇“創(chuàng)建卷”。
（2）單擊“下一步”，選擇要?jiǎng)?chuàng)建的卷類型。通常情況下，為了保障數(shù)據(jù)的安全，應(yīng)當(dāng)選擇采用RAID-1或RAID-5卷。
（3）單擊“下一步”，左側(cè)“所有可用的動(dòng)態(tài)磁盤”列表框中選擇要添加的磁盤，單擊“添加”，可將其添加至該RAID-5卷。
（4）動(dòng)態(tài)磁盤添加安畢后，單擊“下一步”，選中“指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)”，并為該RAID-5卷指派驅(qū)動(dòng)器號(hào)，以便于管理和訪問(wèn)。
（5）單擊“下一步”，選擇“按下面提供的信息格式化這個(gè)卷”，并采用默認(rèn)的NTFS文件系統(tǒng)和分配單位大小。可以為該RAID-5卷指定一個(gè)卷標(biāo)，以用于與其他卷相區(qū)別。
（6）單擊“下一步”，卷的創(chuàng)建完成。
（7）單擊“完成”，系統(tǒng)將自動(dòng)格式化新創(chuàng)建的卷。至此，RAID-5卷已創(chuàng)建完成。
隨著圖書館數(shù)字化建設(shè)的不斷發(fā)展，圖書館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)下去，那么數(shù)據(jù)安全保護(hù)工作將是圖書館管理中的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)圖書館的健康發(fā)展具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]金松根．高校圖書館核心數(shù)據(jù)安全防護(hù)探討[J]．科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008，（18）：28．
[2]劉鐵軍．RAID存儲(chǔ)技術(shù)在高校圖書館中的應(yīng)用[J]．現(xiàn)代情報(bào)，2007，（04）：179．
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