大數(shù)據(jù)技術(shù)在小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用分析

◆鄭朋福 袁 靜

( 1.臨沂第三實驗小學(xué) 山東 276000; 2.臨沂市蘭山區(qū)白沙埠鎮(zhèn)中心小學(xué) 山東 276000 )

1 大數(shù)據(jù)的定義及在小學(xué)校園中應(yīng)用的意義

大數(shù)據(jù)是當(dāng)前我們?nèi)粘＞W(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用中的重要信息技術(shù)，其自身具有的特點是可以對數(shù)據(jù)庫中的各種信息進行采集、整理以及存儲等功能，針對網(wǎng)絡(luò)中的大數(shù)據(jù)更可以很快地進行相關(guān)的挖掘、數(shù)據(jù)分析，讓數(shù)據(jù)可以得到更好地供使用者參考。大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲信息量非常大，目前我國大數(shù)據(jù)存儲數(shù)量部分達到了PB以及EB的級別。而在各個行業(yè)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以對更加有效地進行海量數(shù)據(jù)的整理從而達到可視化展示，發(fā)揮自身的信息處理作用。但是，隨之而來的則是網(wǎng)絡(luò)的安全性問題，若是不加以注意則很容易造成校園內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)崩潰，進而影響校園的正常教學(xué)和工作開展。

小學(xué)校園的現(xiàn)代管理中，很多的資料是具有一定的保密性的，特別是校園內(nèi)部的行政管理，更是需要具有高度的保密要求。例如校園內(nèi)容的重要文獻、科研數(shù)據(jù)等，這些資料對校園的發(fā)展和日常教學(xué)管理非常具有意義。因此，我們在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)環(huán)境下，要重視對這些資料的安全性的保障，從而更好地保護校園的內(nèi)部資料等不受黑客的侵襲。

2 傳統(tǒng)小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全管理存在的問題

2.1 數(shù)據(jù)存儲以及預(yù)處理能力不足

雖然我國近年來大數(shù)據(jù)信息技術(shù)不斷地得到提升，但是在小學(xué)校園的環(huán)境建設(shè)中我們依然看到，我們的信息儲存還是以服務(wù)器本身為基礎(chǔ)，信息存儲量的大小也就與服務(wù)器本身的存儲能力大小有著直接的關(guān)系。而且隨著教育系統(tǒng)和考試系統(tǒng)等多方面的系統(tǒng)應(yīng)用后，所要儲存的數(shù)據(jù)不斷增加，需要具有強大的信息數(shù)據(jù)器處理，才能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)校的信息存儲作用，若是只依靠學(xué)校的服務(wù)器則很難達到這一要求。因此，只有不斷地刷新大數(shù)據(jù)自身的擴展性和容錯能力，才能夠更好地實現(xiàn)書記存在和預(yù)處理的目標(biāo)。

2.2 數(shù)據(jù)融合能力難以滿足復(fù)雜數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)

近年來，小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了全面地發(fā)展，隨著教學(xué)條件和教學(xué)質(zhì)量等各方面的要求提升，其所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)了紛繁復(fù)雜的特點。而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理中，其面對的是網(wǎng)絡(luò)的安全性攻擊問題，如內(nèi)外的非法攻擊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器自身系統(tǒng)的安全問題，以及病毒等攻擊，這樣的情況下網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管問題便顯得很吃力。很多的數(shù)據(jù)存儲和融合處理標(biāo)準(zhǔn)都在不斷地提升要求，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模式下的正常運行，便會顯得力不從心。另外，校園管理中的很多網(wǎng)絡(luò)安全管理呈現(xiàn)的是數(shù)據(jù)形式多元化問題，各種各樣的數(shù)據(jù)以各種形式出現(xiàn)，這樣的情況下傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模式更加難以滿足當(dāng)前的數(shù)據(jù)處理需求。

2.3 傳統(tǒng)校園信息安全管理缺乏實時性

我們在當(dāng)前的小學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理中可以看到，其中包括了很多的應(yīng)用系統(tǒng)組成，每個應(yīng)用系統(tǒng)都具有自身的特點和產(chǎn)生一定的異構(gòu)數(shù)據(jù)。而這些異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理為小學(xué)校園的正常運行、避免突發(fā)事件發(fā)生等有著重要的作用，其可以有效地針對數(shù)據(jù)來查詢校園的網(wǎng)絡(luò)隱患因素。但是我們在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫處理中可以看到，其對大規(guī)模數(shù)據(jù)流的處理有著一定的欠缺，很多的安全問題都不能及時發(fā)現(xiàn)并且有效處理，從而引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)的安全問題。而應(yīng)用大數(shù)據(jù)后可以有效地對復(fù)雜的問題進行實時反應(yīng)，在發(fā)現(xiàn)異常情況時也可以及時處理，這對網(wǎng)絡(luò)的安全性起到較為重要的促進作用。

3 基于大數(shù)據(jù)背景下的小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的建立

大數(shù)據(jù)背景下小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的建立是對數(shù)據(jù)的一種高精度處理，主要包含對數(shù)據(jù)的采集挖掘、處理與加工、生成與顯示、存儲與兼容這四個部分，并且每個部分都以數(shù)據(jù)的管理作為基礎(chǔ)和輔助，達到對校園網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的完善。

3.1 全面采集，挖掘基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)

對數(shù)據(jù)的采集，主要表現(xiàn)在對校園網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收集上，這是最基礎(chǔ)性的工作，也是網(wǎng)絡(luò)安全管理的基礎(chǔ)。通常情況下，我們將數(shù)據(jù)采集過程中收集出的數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)兩類，這些數(shù)據(jù)涵蓋了整個小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的所有內(nèi)容。這個階段的數(shù)據(jù)，采集重點是數(shù)據(jù)的涵蓋范圍，也是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整體把握，直接影響到后期數(shù)據(jù)的排查和處理，也是整個校園網(wǎng)絡(luò)安全的“總基調(diào)”。

3.2 精細處理，實現(xiàn)分布式存儲

僅有前期的數(shù)據(jù)收集是遠遠不夠的，借助于大數(shù)據(jù)的高效率處理。在進行小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全管理的過程中，著重對數(shù)據(jù)進行加工與處理。對于基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)，首先就是進行數(shù)據(jù)資源的“淘沙”過濾過程，也有論文中將這一個過程叫作“精處理”，其本質(zhì)都是一樣的，主要是對海量數(shù)據(jù)的一個篩選過程，這時候的數(shù)據(jù)將進行具體的分類。數(shù)據(jù)的集中分析也屬于精細處理的內(nèi)容中，系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)性質(zhì)的預(yù)判斷，簡單進行“粗加工”，分析數(shù)據(jù)關(guān)系，將同構(gòu)數(shù)據(jù)進行合并存儲，將異構(gòu)數(shù)據(jù)進行有效辨析，達到數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)化，從而保障數(shù)據(jù)處理過程中的可靠性和高質(zhì)量。這個環(huán)節(jié)中，對數(shù)據(jù)的專業(yè)工具的選擇也尤為重要，ETL是一類比較專業(yè)的加工處理工具，其通過聚類算法對數(shù)據(jù)進行有效分類和加工，以此來保障數(shù)據(jù)庫的重新建立，同時也能提升數(shù)據(jù)加工預(yù)處理的存儲效率。一般情況下，我們都會選擇ETL類的處理工具，也針對加工處理的數(shù)據(jù)結(jié)果進行數(shù)據(jù)類型的劃分，有效減少數(shù)據(jù)查詢所需要的時間，讓數(shù)據(jù)的進一步與挖掘能夠得到有效處理。

3.3 有效生成，顯示安全數(shù)據(jù)內(nèi)容

數(shù)據(jù)有效生成過程主要包含數(shù)據(jù)的再次深度挖掘以及對數(shù)據(jù)的靜態(tài)批量處理，這是數(shù)據(jù)的中后段處理過程。對于數(shù)據(jù)的深度挖掘，我們一般會考慮到實際的用途。用不同的方式轉(zhuǎn)換，對數(shù)據(jù)進行不同方式上的生成，這個過程中也包含了對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)日志數(shù)據(jù)的分析。一般實時性的數(shù)據(jù)生成和非實時性的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成，都應(yīng)該作為網(wǎng)絡(luò)安全管理的一個重要部分，對于一些非實時數(shù)據(jù)，可以選用NoSQL數(shù)據(jù)以及Hadoop計算機框架來進行數(shù)據(jù)處理工作。在顯示方面，一般會將處理后的數(shù)據(jù)進行展示，也會根據(jù)數(shù)據(jù)的生成結(jié)果，將數(shù)據(jù)變化、數(shù)據(jù)處理過程計入到后臺數(shù)據(jù)日志中，作為網(wǎng)絡(luò)安全檢查的一項重要內(nèi)容。

3.4 拓展存量，及時發(fā)現(xiàn)潛在安全

隨著時間的推移，數(shù)據(jù)越來越多，盡管一部分的數(shù)據(jù)能夠在空間里得到壓縮，但隨著數(shù)據(jù)的累積，數(shù)據(jù)容量的拓展仍然需要我們進行定期的處理，否則，就容易造成數(shù)據(jù)丟失的網(wǎng)絡(luò)潛在風(fēng)險。與此同時，數(shù)據(jù)的分析結(jié)果和處理結(jié)果有效性，也是我們對網(wǎng)絡(luò)安全中的數(shù)據(jù)容量的一種設(shè)置。鑒于對數(shù)據(jù)的處理與加工，我們能夠更加直觀地對數(shù)據(jù)的狀態(tài)進行觀察，遇到惡意攻擊的無效數(shù)據(jù)列，一方面通過設(shè)置防火墻來提升系統(tǒng)存儲的有效性，另一方面，我們也及時對數(shù)據(jù)實時消除，以保障其他數(shù)據(jù)的安全。有效拓展和分析，能夠幫助工作人員及時進行了解，也能給我們的進一步完善提供技術(shù)上和數(shù)據(jù)上的有力支持，獲得良好的小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)安全管理效果。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)技術(shù)對提升小學(xué)校園管理起到了促進的作用，有效保證了校園網(wǎng)絡(luò)運行的安全性和可靠性。但是我們在日常的校園大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息維護中，要重視網(wǎng)絡(luò)信息安全性的問題，積極提升自身網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用的能力，同時重視各種安全軟件應(yīng)用的安裝和使用，加強安全使用意識，從而為更好地保證校園網(wǎng)絡(luò)安全運行打造更好地環(huán)境。