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存储与安全融合之道 数据通路上的宙斯盾

  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。

图-2 数据在服务器中的通路


  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 (Veritas Volume Manager)、LVM (Logical Volume Management)、EVMS (Enterprise Volume Management System)、MD (Linux下的software RAID)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。

  数据在NAS系统中前行

  当服务器在文件系统层向NAS服务器发送文件处理请求,如图-3中那样,那么数据就会流向NAS中去。数据在NAS里面如何流动对于大部分人来说,都是一个谜。其实,从某种意义上来讲,可以把NAS看着一个服务器,只不过这个服务器主要提供存储服务,并提供文件访问接口给外界,从而真正的外部服务器主机就通过NFS或者CIFS来访问。

图-3 数据在NAS中流动通路


  同样,NAS也有操作系统,比如一些定制的UNIX系统或者裁减的Linux系统,甚至采用Windows操作系统;只不过,这些操作系统都针对NAS应用做了相关的改动,将一些不需要的功能去掉,同时增强在存储和网络方面的功能。因此,和服务器内数据流动类似,也要经过文件系统、卷管理,以及HBA和其驱动。但是,在高端为了提高可靠性,在每个模块都加入了相关的功能,来避免出现单点故障,同时由于是针对存储的应用,所以管理的磁盘比较多,通常采用了RAID技术来提高数据存储的安全性。

  在采用一些比较常用的操作系统做NAS时,要注意这些OS的漏洞,否则就会出现NAS机器中病毒的事情。

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