U盤文件智能備份系統(tǒng)分析

胡珂珂，閔 怡，梁 艷

（阜陽(yáng)師范學(xué)院，安徽 阜陽(yáng) 236037）

2018年1月，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第41次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展統(tǒng)計(jì)報(bào)告》指出，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展又快又穩(wěn)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐較快，網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)不斷增強(qiáng)，信息經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。在享受互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)便利的同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)安全同樣面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，各類網(wǎng)絡(luò)攻擊和信息泄露事件頻繁出現(xiàn)。2017年5月，一種名為“WannaCry”的電腦軟件勒索病毒肆虐全球，共計(jì)150多個(gè)國(guó)家遭受攻擊，對(duì)金融、能源以及醫(yī)療行業(yè)造成嚴(yán)重的影響，中國(guó)部分Windows系統(tǒng)受到感染，其中，校園網(wǎng)受害嚴(yán)重，大量重要數(shù)據(jù)和畢業(yè)論文被加密，無(wú)法正常使用。這次事件再次敲響了信息安全的警鐘，各個(gè)機(jī)構(gòu)和個(gè)人都更加重視信息安全和數(shù)據(jù)備份的問(wèn)題。在所有保障網(wǎng)絡(luò)空間安全的措施中，數(shù)據(jù)備份的工程量最大，使用的技術(shù)也最多[1]，數(shù)據(jù)備份作為信息安全的一個(gè)重要內(nèi)容，它的重要性卻往往被人們所忽視。在數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)故障，此時(shí)，如若沒(méi)有采取數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)的措施，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失[2]。U盤具有方便快捷的特點(diǎn)，在日常生活中使用頻率較高，但與此同時(shí)存在U盤損壞或者丟失的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種U盤文件智能備份系統(tǒng)，能夠?qū)盤中的文件進(jìn)行備份，本方案界面簡(jiǎn)單，使用方便快捷，同時(shí)能有效地保護(hù)用戶的重要資料。

1 備份需求和備份方案

1.1 備份需求

摩爾定律揭示了信息技術(shù)的進(jìn)步速度，在過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)，計(jì)算機(jī)的性能每隔18～24個(gè)月就翻一倍。隨著計(jì)算機(jī)硬件制造水平的上升，移動(dòng)儲(chǔ)存設(shè)備的可存儲(chǔ)空間在不斷擴(kuò)大，同樣的價(jià)格可以購(gòu)買的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的容量越來(lái)越大。常見(jiàn)的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備有移動(dòng)硬盤、U盤、SD卡以及MS卡等，這些存儲(chǔ)設(shè)備都可以存放數(shù)據(jù)，區(qū)別在于存儲(chǔ)方式和讀寫功能，其中使用最多的設(shè)備就是U盤。U盤，全稱USB閃存盤，它是一種使用USB接口的無(wú)需物理驅(qū)動(dòng)器的微型高容量移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品，通過(guò)USB接口與電腦連接，實(shí)現(xiàn)即插即用。U盤一般體積較小，方便攜帶，同時(shí)還具備價(jià)格便宜、性能可靠的特點(diǎn)。但是這些移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備在有利的同時(shí)也存在丟失、被盜的風(fēng)險(xiǎn)，另外，由于本身技術(shù)存在的問(wèn)題，這些移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備還存在數(shù)據(jù)損失和毀壞的風(fēng)險(xiǎn)，如若沒(méi)有對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，那么這些數(shù)據(jù)就可能會(huì)完全丟失。對(duì)重要數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行備份是解決這個(gè)問(wèn)題的可行方案之一。市場(chǎng)上關(guān)于備份文件的軟件有很多，備份方法也越來(lái)越復(fù)雜，但是大多數(shù)備份軟件都是為移動(dòng)終端設(shè)備提供服務(wù)，如QQ同步助手能夠?qū)κ謾C(jī)通信錄、短信、通話記錄等提供全面?zhèn)浞?，常用的還有安智備份、備份和恢復(fù)、軟件備份等。對(duì)于U盤用戶，主要有兩個(gè)方面的備份需求：（1）實(shí)時(shí)地對(duì)用戶U盤里的所有文件進(jìn)行備份，不需要用戶手動(dòng)拷貝。（2）備份速度要能夠和文件復(fù)制的速度一致。

1.2 備份方案

近年來(lái)，云計(jì)算技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，高性能的云存儲(chǔ)是現(xiàn)實(shí)云計(jì)算服務(wù)的基本條件[3]。互聯(lián)網(wǎng)上有很多為個(gè)人和企業(yè)提供云存儲(chǔ)以及共享服務(wù)的產(chǎn)品，如百度網(wǎng)盤、360安全云盤等，這些產(chǎn)品將用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云端服務(wù)器上，不管何時(shí)何地，用戶只要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，就能夠使用已經(jīng)上傳的文件，云存儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)同步和共享，支持PC電腦、智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，云存儲(chǔ)的訪問(wèn)控制以及數(shù)據(jù)安全問(wèn)題是目前的研究熱點(diǎn)[4]。從用戶需求出發(fā)，考慮到備份的實(shí)時(shí)性，本文設(shè)計(jì)的U盤文件智能備份系統(tǒng)，先對(duì)U盤中的文件進(jìn)行備份，將U盤中的所有文件都備份到電腦中，包括照片、音樂(lè)、視頻、文檔、程序代碼等；然后通過(guò)云儲(chǔ)存服務(wù)再將這些文件上傳到云端（見(jiàn)圖1）。通過(guò)這種方式，可以實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)用戶文件的備份、同步和共享。本系統(tǒng)在U盤數(shù)據(jù)和云存儲(chǔ)服務(wù)器之間起到了聯(lián)結(jié)和轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

圖1 U盤文件備份過(guò)程

2 U盤文件智能備份系統(tǒng)的特點(diǎn)

本系統(tǒng)能夠?qū)盤中的所有文件自動(dòng)備份到電腦并且配合其他云存儲(chǔ)系統(tǒng)上傳到云端，從而對(duì)用戶的重要資料進(jìn)行雙重備份，達(dá)到雙重保護(hù)的效果。系統(tǒng)的具體特色如下。

（1）支持多種文件格式：只要U盤插入電腦，該系統(tǒng)就開(kāi)啟線程檢查，如果系統(tǒng)檢測(cè)到U盤中有文件，包括照片、音樂(lè)、視頻、文檔、程序代碼等，就會(huì)自動(dòng)對(duì)這些文件進(jìn)行備份。備份過(guò)程中，該U盤可以正常使用，不影響U盤的基本功能。

（2）不對(duì)文件重復(fù)備份：U盤再次連接電腦時(shí)，會(huì)對(duì)U盤中的文件和已經(jīng)備份的文件夾里的文件做文件名稱的匹配，只對(duì)其中的新增文件進(jìn)行備份。

（3）能夠自由選擇是否備份：用戶可自行選擇是否進(jìn)行備份，這樣設(shè)定就只對(duì)用戶自己的U盤進(jìn)行自動(dòng)備份，而不對(duì)其他人的U盤進(jìn)行備份，不會(huì)出現(xiàn)信息的交錯(cuò)雜亂。

（4）可以與其他云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合：本系統(tǒng)能夠與百度網(wǎng)盤或者其他云存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件夾自動(dòng)備份功能相結(jié)合，當(dāng)電腦接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，自動(dòng)備份到云端，從而實(shí)現(xiàn)雙重備份。

（5）文件備份速度快：通過(guò)對(duì)不同大小的文件進(jìn)行測(cè)試，文件備份的速度和電腦復(fù)制文件的速度一致。

3 系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試

3.1 測(cè)試環(huán)境

處理器：Intel(R) Core(TM)i3-4005U CPU

內(nèi)存：8 GB

硬盤：465 GB

操作系統(tǒng)：Windows7 Java環(huán)境：jdk1.8.0

3.2 運(yùn)行步驟

（1）電腦啟動(dòng)程序后，本系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行，對(duì)盤符線程進(jìn)行檢查，當(dāng)有U盤連接到電腦時(shí)，首先會(huì)彈出隱藏窗口界面（見(jiàn)圖2），其本質(zhì)是讓用戶自行選擇是否后臺(tái)監(jiān)聽(tīng)，點(diǎn)擊隱藏窗口按鈕則系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行，如果關(guān)閉窗口則不運(yùn)行程序即不備份，U盤正常使用即可。

圖2 隱藏窗口界面

（2）點(diǎn)擊隱藏窗口后，窗口隱藏（見(jiàn)圖3），系統(tǒng)后臺(tái)執(zhí)行備份程序，此時(shí)，U盤正常使用。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，備份速度和復(fù)制文件速度一致，并且系統(tǒng)可備份各類文件如文件夾，文檔，PPT，鏡像文件，壓縮包等。

（3）當(dāng)U盤再次連接電腦時(shí)，首先檢查U盤中的文件是否等同于已備份過(guò)的文件，對(duì)文件名稱做匹配后，只對(duì)新增文件進(jìn)行備份，已經(jīng)存在的文件不重復(fù)備份，這樣能夠節(jié)約備份時(shí)間。

（4）系統(tǒng)默認(rèn)保存路徑為D盤內(nèi)的USB文件夾，如果要實(shí)現(xiàn)將該文件夾內(nèi)容備份到云端的需求，則需在電腦上下載百度網(wǎng)盤、360安全云盤等云存儲(chǔ)服務(wù)提供商，并且指定該文件夾自動(dòng)備份到云端。這樣，只要電腦連上網(wǎng)絡(luò)，即可自動(dòng)備份該文件夾。

圖3 后臺(tái)程序隱藏界面

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的全面測(cè)試，所有測(cè)試模塊均已通過(guò)，能夠?qū)盤文件進(jìn)行智能備份，但是系統(tǒng)仍存在兩個(gè)需要改善的地方，一方面，系統(tǒng)默認(rèn)保存路徑為D盤內(nèi)的USB文件夾，可以增加界面供用戶選擇文件保存的具體路徑；另一方面，系統(tǒng)每次對(duì)于U盤中新增文件是在重插U盤之后對(duì)于U盤內(nèi)新增文件進(jìn)行備份，目前不能達(dá)到即增即備的功能。為了保護(hù)數(shù)據(jù)的安全，在備份的基礎(chǔ)上，可以結(jié)合用戶需求對(duì)不同文件進(jìn)行加密和訪問(wèn)控制，以期構(gòu)建不同層次的文件備份和防護(hù)系統(tǒng)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊義先，鈕心忻.安全簡(jiǎn)史[M].北京：電子工業(yè)出版社，2017．

[2]孫一丹.移動(dòng)終端數(shù)據(jù)備份的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2017.

[3]王德政，申山宏，周寧寧.云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2011（4）：81-84.

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