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计算机网络安全基础 计算机网络安全基础 计算机网络安全基础 第10章 数据安全 本章主要介绍： 1.数据完整性 2.容错与网络冗余 3.网络备份系统 10.1 数据完整性简介 数据完整性这一术语用来泛指与损坏和丢失相对的数据的状态，它通常表明数据的可靠性与准确性是可以信赖的，同时也意味着数据有可能是无效的或不完整的。数据完整性包括数据地正确性、有效性和一致性。 （1）正确性。数据在输入时要保证其输入值与定义这个表相应的域的类型一致。 （2）有效性。在保证数据有效的前提下，系统还要约束数据的有效性。 （3）一致性。当不同的用户使用数据库时，应该保证他们取出的数据必须一致。 10.1 数据完整性简介 10.1.1 数据完整性 影响数据完整性的因素主要有五种：硬件故障、网络故障、逻辑问题、意外的灾难性事件和人为的因素 1．硬件故障 常见的影响数据完整性的硬件故障有： （1）磁盘故障； （2）I/O控制器故障； （3）电源故障； （4）存储器故障； （5）介质、设备和其它备份的故障； （6）芯片和主板故障。 10.1 数据完整性简介 2．网络故障 （1）网络接口卡和驱动程序的问题。 （2）网络连接上的问题。 （3）辐射问题。 3．逻辑问题 （1）软件错误； （2）文件损坏； （3）数据交换错误； （4）容量错误； （5）不恰当的需求； （6）操作系统错误。 10.1 数据完整性简介 4．灾难性事件 （1）火灾； （2）水灾； （3）风暴——龙卷风、台风、暴风雪等； （4）工业事故； （5）蓄意破坏/恐怖活动。 5．人为因素 （1）意外事故； （2）缺乏经验； （3）压力/恐慌； （4）通信不畅； （5）蓄意的报复破坏和窃取。 10.1 数据完整性简介 10.1.2 提高数据完整性的办法 解决办法有两个方面的内容。首先，采用预防性的技术，防范危及数据完整性的事件的发生；其次，一旦数据的完整性受到损坏时采取有效的恢复手段，恢复被损坏的数据。下面所列出的是一些恢复数据完整性和防止数据丢失的方法： 备份、镜像技术、归档、转储、分级存储管理、奇偶检验、灾难恢复计划、故障发生前的预前分析和电源调节系统。 备份是用来恢复出错系统或防止数据丢失的一种最常用的办法。 10.1 数据完整性简介 镜像技术是物理上的镜像原理在计算机技术上的具体应用，它所指的是将数据原样从一台计算机（或服务器）上拷贝到另一台计算机（或服务器）上。镜像技术在计算机系统中具体执行时一般有两种方法： （1）逻辑地将计算机系统或网络系统中的文件系统按段拷贝到网络中的另一台计算机或服务器上； （2）严格地在物理层上进行，例如建立磁盘驱动器、I／O驱动子系统和整个机器的镜像。 归档有两层意思，其一，把文件从网络系统的在线存储器上复制到磁带或光学介质上以便长期保存；其二，在文件复制的同时删除旧文件，使网络上的剩余存储空间变大一些。 10.1 数据完整性简介 转储是指将那些用来恢复的磁带中地数据转存到其它地方的。 分级存储管理与归档很相似，它是一种能将软件从在线存储器上归档到靠近在线存储上的自动系统，也可以进行相反的过程。 奇偶校验提供一种监视的机制来保证不可预测的内存错误，防止服务器出错以至造成数据完整性的丧失。 灾难给计算机网络系统带来的破坏是巨大的，而灾难恢复计划是在废墟上如何重建系统的指导性文件。 10.2 容错与网络冗余 随着计算机网络系统的进一步发展，网络可靠性变得越来越重要。其主要原因如下： （1）网络系统性能的提高，使系统的复杂性增加，服务器主频的加快，将导致系统更容易出错，为此，必须进行精心的可靠性设计。 （2）网络应用的环境已不再局限于机房，这使系统更容易出错，因此，系统必须具有抗恶劣环境的能力。 （3）网络已走向社会，使用的人也不再是专业人员，这要求系统能够容许各种操作错误。 （4）网络系统的硬件成本日益降低，维护成本相对增高，则需要提高系统的可靠性以降低维护成本。 10.2 容错与网络冗余 10.2.3 容错系统的实现方法 1．空闲备件 “空闲备件”，其字面上的意思是系统中配置一个处于空闲状态的备用部件。 2．负载平衡 负载平衡是另一种提供容错的途径，在具体的实现时使用两个部件共同承担一项任务，一旦其中的一个部件出现故障，另一个部件立即将原来有两个部件负担的任务全部承担下来 。 10.2 容错与网络冗余 （2）磁盘双联 在镜像磁盘对中增加一个I/O控制器便称为磁盘双联。它由于对I/O总线争用次数的减少而提供了系统的性能。 （3）RAID RAID（冗余磁盘阵列）是一种能够在不经历