基于可信云计算的军队院校图书馆科学数据安全监管平台构建研究

时间：2024-07-06

王婷婷

（武警政治学院，上海 201703）

王婷婷

（武警政治学院，上海 201703）

分析了军队院校图书馆科学数据的特征与安全形势，研究了军队院校图书馆科学数据监管的作用与需求，指出云计算应用于军队院校图书馆科学数据监管的可行性，构建了基于云计算的军队院校图书馆科学数据安全监管平台。

云计算军队院校图书馆科学数据安全监管平台

科学数据属于科研活动中重要的战略资源，在提升国家科技能力与创新能力方面具有重要作用。自上世纪中期至今，科学界开展了广泛的科学数据研究，制定了与科学数据共享相关的机制与规范。图情界也将科学数据作为重要的储备资源，开展了一系列科学数据管理实践。2002年我国启动科学数据共享工程，促进了人文、社会、经济等多学科数据资源的融合。军队院校图书馆作为特色信息资源服务中心，发挥着为军队院校提供教学、科研服务的重任，其对科学数据的监管水平，在一定程度上反映了军队院校的教学与科研实力。随着信息技术的普及，科研人员更加依赖便捷、开放的在线交流平台，科学数据的数量也在迅速增多，对军队院校图书馆的科学数据管理能力提出了更高的要求。然而由于受到存储空间、技术条件等方面的限制，军队院校图书馆还无法保障科学数据收集、存储的完整性，并且在科学数据监管方面受到复杂信息环境的威胁，很难保障科学数据监管的安全性。云计算作为可信的全新计算模式，为军队院校图书馆科学数据监管提供了支持，能够很好地解决信息环境下存在的数据异构存储与管理问题，也是军队院校图书馆建设科学数据安全监管平台的关键所在。

1 军队院校图书馆科学数据特征与安全形势分析

1.1 军队院校图书馆科学数据特征

军队院校图书馆的科学数据属于特色的信息资源，不仅具有信息资源的共有属性，也具有安全性高、明确的指向性等特征。从类型来看，不仅包括图像、音频、图片、文件等，也包括战例、军事演习文书等。这些科学数据对于军事教学、科研具有明确的指向性，表现在其开发利用的主要目的在于满足军事需求[1]。同时与常规高校图书馆的科学数据管理方式不同，军队院校图书馆的科学数据具有专业性，侧重于军事应用的某一领域，体现了不同军事院校的资源特色。此外，军队院校图书馆的科学数据具有保密性，对存储的安全性要求高，其中涉及与军事战略、国防安全相关的信息，一旦泄露必然造成严重影响。

1.2 安全监管的外部环境威胁

互联网时代数字化资源的迅速增多，促使军队院校图书馆引入大量信息化管理技术，实现对馆藏科学数据的高效管理。当前军队院校图书馆的信息环境，主要包括数据资源、基础软硬件和应用系统等[2]。由于我国在信息技术领域拥有的知识产权较少，大量信息化设备均依赖进口，这就导致军队院校图书馆在科学数据监管方面，长期受到非国产化信息技术的威胁，进而增加了军事信息管理的风险。同时面对复杂的网络信息环境，军队院校图书馆若无法有效应用信息化设备，很容易受到不法分子的攻击或病毒入侵，进而导致军事机密被窃取。此外，由于图书馆部分人员缺乏信息安全意识，没有依据规范进行各项操作，也增加了安全监管风险。

1.3 安全监管的内部因素影响

随着互联网技术的广泛应用，我国军队院校加大了信息化建设力度，在科学数据管理与共享上也开展了一系列实践，但是部分军队院校图书馆依然存在信息化观念淡薄，缺乏开放获取理念，本位思想严重等问题。部分军队院校图书馆在信息化建设方面，由于缺乏数据管理标准，不同系统之间缺乏兼容性等，极大增加了信息检索与传递的难度[3]。而不同数据库、操作系统之间由于缺乏统一的数据描述与文献引用规则，严重阻碍了军队院校图书馆的信息资源共建共享。部分军队院校图书馆由于缺乏安全保密技术，为避免信息化建设引发的安全风险，大多不愿意将馆藏资源数字化，如何在科学数据共享与信息安全保障方面寻求平衡点，是当前亟待解决的问题。

2 军队院校图书馆科学数据监管的作用与需求

军队院校图书馆的科学数据具有复杂性和脆弱性，对这些数据资源进行全周期安全监管，不仅保存了大量科研成果，避免了信息遗漏和重复建设，也提升了科学数据的利用价值。

2.1 科学数据监管的作用

鼓励有条件的地方试点所有权与经营权分离，通过租赁、承包和拍卖经营权等形式，吸引企业资本投向健康旅游产业。引导企业优化组织结构和经营模式，合理配置健康旅游经营要素，实现与关联企业的协同管理。提升企业的产业整合能力，鼓励健康和旅游类企业之间实施兼并收购、战略重组和合资合作等，引导优质资源向优势企业集中。支持通过资本扩张、特许经营和品牌输出等方式，推进企业联合、连锁和集团化经营，形成具有市场竞争力的企业集团[15]，进入主板上市，打造健康旅游企业航母。

在科学数据产生、传播与利用的整个周期中，对其进行质量控制、管理与维护，这就是科学数据监管。对科学数据的监管具有动态性，需要随时补充与完善，对于科研活动的开展也有支撑作用[4]。科学数据自产生之初，就需要采取合适的方式进行严格监管，进而满足科研活动需求。军队院校图书馆的科学数据具有特殊性，对安全性和保密性要求高，对这些数据资源进行安全监管，不仅方便科研人员的获取与利用，节省科研数据采集时间，也可以进一步挖掘其中的科研价值。同时由于科研人员大多采用光盘刻录的方式存储信息，而光盘的维护成本高，极易出现毁损、丢失，需要军队院校图书馆做好管理工作，实现对科研成果的长期保存。

2.2 科学数据监管的流程

军队院校图书馆的科学数据涉及多个专业，对于数据资源全周期的监管，应该有规范与清晰的流程，进而保障数据监管效率。首先，军队院校图书馆在接收科学数据后，应该根据数据的类型、结构与特点，选择合适的存储方式，并对数据文件进行检验、审核与评估，保障科学数据物理层面的安全性。其次，在进行格式转换、数据描述后，将这些数据上传至图书馆数据管理系统中，采用动态存储的方式，实现科学数据的及时补充与更新，避免由于系统革新对数据管理的影响。此外，开展广泛的用户需求调研，了解用户对科学数据的应用需求，实现对科学数据原始内容的准确标注，避免重复建设与误读，促进科学数据在不同系统之间的传递共享。

2.3 科学数据监管的需求

军队院校图书馆科学数据安全监管工作的实施，是推动图书馆服务转型的良好机遇。然而科学数据监管要求引入先进技术，建立稳定的数据存储与管理系统，明确不同要素之间的联系，保障软硬件设施、人员与规章制度等要素之间的协同性（如图1）。在互联网环境下，军队院校图书馆必须通过对用户行为、服务器运行数据、系统监控数据等进行采集分析，准确判断用户对科学数据的应用需求，为图书馆服务模式变革提供决策依据。为提高科学数据监管的有效性，军队院校图书馆必须增加网络传输、数据监控设备，加强对以用户为核心的感应层、传输层的数据监管，避免由于数据激增影响到应用系统的信息存储与处理效率，缓解系统在数据采集、评估与管理方面的压力。

图1 科学数据监管不同要素之间的关系

3 云计算应用于军校院校图书馆科学数据监管的可行性分析

随着云计算应用范围的扩大，以其安全性、经济性和超强的计算能力，逐渐得到各行各业的密切关注。将云计算引入军队院校图书馆科学数据监管中，可以提供良好的云存储环境，解决数据资源的安全存储与传输问题，为科学数据共享提供新途径。

3.1 提供安全稳定的监管环境

目前欧美国家均将云计算纳入国家发展战略，注重云计算在军事信息管理与政府服务中的应用。谷歌、IBM等云供应商也制定了一系列云安全策略，能够通过先进的资源存储与管理技术，使得数据资源在云端更加安全可靠[5]。借助云计算对军队院校图书馆科学数据进行管理，实现对信息网络的严格监控，由专业云服务商提供技术支持，能够营造良好的科学数据监管环境，提升军事信息的安全程度。将军队院校图书馆的科学数据存储于云端，可以实现对科学数据的冗余备份，保障不同类型数据的均衡负载，避免由于个人计算机出现故障导致的数据丢失、信息泄露等问题。

3.2 提供强大的并行计算能力

利用云计算强大的并行计算与处理功能，实现对异构军事信息的整合与优化处理，将其交由云端进行统一管理，不仅可以克服科学数据重复采集的弊端，减少并消除“信息孤岛”，也可以营造稳定、高效的信息共享空间。云计算的应用可以借助分布式数据库技术，建设云计算中心，通过资源分配与任务部署，将复杂的计算分配给多个虚拟机，减少数据计算与处理时间，提高系统运行效率。云计算能够发挥超级计算机的作用，通过开放API拓展功能模块，依据用户个性化需求，提供具有伸缩性、灵活性的存储与计算服务，并且实现科学数据的实时更新与补充。

3.3 降低科学数据管理共享成本

基于可信云计算构建军队院校图书馆科学数据监管平台，能够将大量经济、实用的常规网络设施，整合为具有高效计算能力的存储资源池，在保持信息环境不变的情况下，提高系统的整体存储与管理性能。云计算能够实现对基础设施的虚拟化处理，节省科学数据存储与维护成本，提升网络设备、服务器的运行效率[6]。利用云计算实现对科学数据的云端管理，不仅可以减少图书馆人力、物力成本，避免资源重复建设，实现科学数据共享，也可以将复杂的平台监控与维护，交给专业的云服务商处理，减少图书馆员的工作量。对于用户而言，云计算支持移动终端运行程序，方便借助智能终端设备浏览和检索信息，营造了安全、高效的服务环境。

4 基于可信云计算的军队院校图书馆科学数据安全监管平台构建

在对军队院校图书馆科学数据进行标准化处理的基础上，借助可信云计算技术，建设科学数据安全监管平台，实现对各类信息资源的高效整合，采用云端集中管理的方式，提高科学数据利用率，切实保障科学数据管理安全。

4.1 平台的总体架构

通过对云计算关键技术进行深入分析，充分利用现有的技术资源与设备，建设基于云存储的科学数据监管平台，保障不同功能模块与外界信息环境的有机结合，进而实现科学数据的最大化利用。首先将军队院校图书馆的所有软硬件资源集中于虚拟系统中，建设基于云计算的科学数据监管平台，借助laaS对科学数据资源进行整合，然后安装支持平台运行的基础设施，营造基于PaaS的网络服务环境，为图书馆用户提供优质的平台服务。最后基于各类应用系统的支撑，建设具备交互性、共享性的应用层服务环境。军队院校图书馆基于云计算的科学数据安全监管平台的总体架构如图2，该平台大致分为数据层、虚拟化支持层与应用层三部分，由与网点群连接的应用系统构成应用层，由操作系统、数据库管理系统、虚拟机等构成虚拟化支持层，由服务器与磁盘阵列构成数据层。

图2 军队院校图书馆科学数据安全监管平台架构

4.2 平台的功能实现

数据层主要依托资源标准化工具与策略，实现对科学数据的统一编目、采集与导入，以整合有序的科学数据视图的方式，存储于索引库或数据库中，实现对军队院校图书馆科学数据的云端集中管理，为上层服务提供标准的资源目录。虚拟化支持层的功能实现，主要应用了云存储、并行计算等技术，能够实现对复杂任务的处理，通过高效调配与处理虚拟资源，提高平台的整体运行效率。同时借助云存储技术实现对海量科学数据的高效存储，提供开放的API模块，为创建具有创新能力的Web服务模式提供了便利。虚拟化支持层主要应用虚拟化软件，对异构的基础设施进行逻辑处理，将分散的网络设备、服务器等转化为各类资源池，实现对这些设施设备的统一管理与调度，为平台的测试、运行提供良好的环境。

4.3 平台的监管策略

军队院校图书馆基于云计算的科学数据监管平台，具有较强的智能化管理能力，能够自动识别、分析与存档科学数据，实现对科学数据全周期的高效管理，保证科学数据管理的规范、科学与合理性。由于军队院校图书馆大多采取分布式存储的方式，容易出现异构资源分配困难、存储介质不兼容等问题。这就要求图书馆提高云端存储算法的科学性，实现对科学数据资源的虚拟化管理。对科学数据管理系统的设计，应该保障结构简单，易于控制与操作，通过对管理系统与存储区域进行性能分析，实现存储空间的科学分配，保障不同应用系统的精简、自动化配置。此外，聘请第三方机构加入到科学数据监管工作中，通过访问权限控制、数据加密等操作，保障科学数据管理、共享过程中的安全性，并为科学数据使用者提供隐私保护。