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NAS系统在数据存储安全之道解析(一)
时间:2012-10-19 09:16  来源:飞客数据恢复   作者:飞客数据恢复工程师
随着数据的重要性日益深入人心,数据的安全也越来越受到重视。数据的安全是多层次的,比如制度安全、技术安全、运算安全、存储安全、传输安全、产品和服务安全等,所以说安全不是简单的加密、解密,公钥、私钥,而是一个广义的概念。也就是说,如何保证数据能能够平平安安的传递和保存。本文将从数据在存储通路上的流动路径为出发点,讲述广义的数据安全。
网络环境下,数据的行踪
当今社会网络技术风靡全球,“地球村”的概念早已不再是新词汇。在网络环境下,数据是如何传输,它是如何流动,源头和目的地又是怎样,图-1展示了其基本架构。
通常,当个人电脑或工作站连接到网络,并发送请求到相关服务器主机,其数据就会在Internet的高速公路上传输,也就是在各种路由器、交换机之间不断传递,最终到达服务器主机。上世纪90年代开始兴起的网络热潮,带动了前端市场的发展;从而像Cisco、Juniper、华为等国际数据通信厂商的因时而出、迅猛发展,并广为人知。
而隐藏在服务器后端操作,如何将数据放入到存储介质的过程,却因为其技术门槛以及宣传力度等原因,都秘密地躲在了大众的眼球之后。本世纪初以来,随着各种应用对存储的巨大需求,存储开始指数级别增长,像EMC、HDS、NetApp、Veritas等存储大厂应运而出,笑傲IT江湖。
为了更加清晰地划分出数据行踪,可以将服务器主机作为分界线,与因特网连接部分可以称作“数据流动前端”,而与后面存储网络连接部分可以称作“数据流后端”。对于数据流动前端来说,其安全性问题,就是大家所熟知的网络安全,本文不以它作为论述的重点,而是集中在数据流动后端的分析上。
然而数据流动后端,并非简单地直接从服务器主机到达存储介质,就像网络TCP/IP分层协议那样,它也要通过不同的处理层、模块、传输设备等,而整个传输过程中所流经的每一层,都可能存在潜在的安全问题,这就是在存储通路上的传输安全问题。
数据在服务器(HOST)内流动
数据流后端的流动,最初就是在服务器内部移动。当前,大部分服务器上的操作系统主流就是Unix、Linux、Windows,但是不管具体采用那种OS,其数据的流向都可以抽象为图-2所示。
所有网络上发送过来的数据请求通过NIC以及TCP/IP协议被发送到对应的应用上去,此时数据就正式进入了服务器上;然后数据自应用层开始,一直被传递到操作系统内核。然而,由于现在各种应用发展日新月异,随着它们的膨胀其安全漏洞也随之上升,比如针对一些邮件服务器、数据库服务的病毒和攻击;对于应用程序的攻击,在PC平台上就更为显著了,比如QQ、MSN、WORD等应用的病毒,以及目前的各种流氓软件都是大家深恶而痛绝之地。
通过了应用程序之后,其下层就是文件系统了。通常,到了这里存储也就是开始神神秘秘了,因为OS都把存储的细节封装的很好,对于外界来说只需要找好文件进行读写就可以了,非常地透明。但是,这里却存在安全问题,常被提起的文件系统崩溃、误删除文件之类就出现在这个地方。因此,才出现了日志文件系统,以及基于文件系统的CDP技术。
走过文件系统,数据会被传递到卷管理层,卷和通常在Windows平台上看到的分区类似,只不过卷可能是有几个分区构成;卷基本上都是建立在由下层驱动软件汇报的raw设备上面,有些数据库也可以不通过文件系统和卷直接建立在这样的raw设备上。但是单一分区构成的卷,不能提供冗余功能,一旦破坏,那么在此卷上的数据都被损坏,因此卷级的数据安全性也非常重要。从而有VxVM(VeritasVolumeManager)、LVM(LogicalVolumeManagement)、EVMS(EnterpriseVolumeManagementSystem)、MD(Linux下的softwareRAID)以及Windows上的动态卷技术,同时还有基于卷的快照技术(snapshot),它们都在卷级提供了数据安全能力。
走过这些,数据最后就要到达硬件设备HBA了,通过HBA就可以访问DAS以及SAN网络中的存储设备了。尽管很多HBA内建了Firmware,甚至里面就运行专门的操作系统,但是要让HBA在OS里面运行起来,一定要加载对应的驱动程序,它们是不可分割的。而这个HBA将会提供服务器访问存储网络的路径,而这个路径如果是独木桥,那么就会成为数据安全的一个潜在隐患。因此设计了多路径技术(Multipath),它专门解决因为单点故障造成的数据安全问题。
从整个服务器内的数据流向可以看出,数据在存储路径上流动中的每一个模块都可能出现安全问题,因此在每个模块都需要实施对应的方案来解决数据安全问题。