常熟理工學(xué)院圖書館 王宇新

面向高校零散文件數(shù)據(jù)安全的同步備份系統(tǒng)實現(xiàn)

常熟理工學(xué)院圖書館 王宇新

高校零散文件數(shù)據(jù)安全的管理工作缺位，現(xiàn)有的文件同步備份工具使用不方便，導(dǎo)致其安全問題日漸突出。文章開發(fā)、構(gòu)建了一套在校園網(wǎng)環(huán)境下，基于WINDOWS平臺，支持多線程多任務(wù)管理、多種任務(wù)模式、文件加密解密、文件恢復(fù)、日志管理等主要功能的零散文件同步備份系統(tǒng)，以期加強我校零散文件的數(shù)據(jù)安全管理。

零散文件；數(shù)據(jù)安全；校園網(wǎng)；同步備份系統(tǒng)

近年來，隨著數(shù)字化校園的快速發(fā)展，在高校教學(xué)、科研、行政管理等工作用的電腦上累積了規(guī)模龐大的零散文件，其中不乏重要的密級文件、敏感的財務(wù)信息及寶貴的科研資料，它們是學(xué)校日常運轉(zhuǎn)所必需的。但目前，高校信息安全管理工作的重點都放在了財務(wù)、圖書、教務(wù)、校園卡等各個信息管理平臺上，對零散文件數(shù)據(jù)安全的管理工作缺位，導(dǎo)致其安全問題日漸突出。

在現(xiàn)有的文件同步備份工具中，有的太專業(yè)、人機交互不友好、操作比較復(fù)雜[1-3]，有的功能單一、不方便使用[4-11]，不適合作為統(tǒng)一平臺在高校推廣。在這種情況下，高校零散文件的數(shù)據(jù)安全與否取決于個人的信息安全意識和信息技術(shù)水平，除少數(shù)老師能把安全管理工作做好之外，大部分人的文件凌亂、重復(fù)、不一致，影響了工作的效率，甚至嚴重干擾了教學(xué)與科研工作的正常開展[12-13]。

為拓展我校圖書館服務(wù)領(lǐng)域，方便全校教職工對零散文件進行安全有序地管理，保障教學(xué)與科研工作的順利進行，我們開發(fā)、構(gòu)建了一套在校園網(wǎng)環(huán)境下，基于WINDOWS平臺的零散文件同步備份系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)流程設(shè)計

系統(tǒng)的主要流程如圖1所示，系統(tǒng)管理員登錄服務(wù)器端后，可設(shè)置服務(wù)器參數(shù)、管理用戶信息、管理消息、查看用戶任務(wù)的執(zhí)行日志等；用戶在客

戶端通過驗證后，便可以進行客戶端配置、任務(wù)管理、查看任務(wù)執(zhí)行日志、恢復(fù)文件等操作。

任務(wù)管理包括新建、修改和刪除任務(wù)，前兩者的操作步驟依次是：設(shè)置任務(wù)類型與名稱、選擇需要同步備份的源文件位置（本地）、選擇文件保存路徑（服務(wù)器）、選擇文件、設(shè)置執(zhí)行方式、設(shè)置日志模式、設(shè)置任務(wù)重試方式、設(shè)置擴展項；恢復(fù)文件的操作步驟依次是：選擇需要恢復(fù)的任務(wù)、選擇該任務(wù)日志條目、選擇文件、選擇恢復(fù)文件保存在本地的路徑。

2.系統(tǒng)的實現(xiàn)

系統(tǒng)采用C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)，Visual C++6.0開發(fā)工具[14-15]；試運行環(huán)境是：校園主干網(wǎng)千兆帶寬，百兆到桌面，服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Server 2003 R2 Enterprise Edition SP2，CPU為Xeon 2.6GHz兩顆四核，內(nèi)存4GB，通過接口速率4GbS的HBA卡連接到FUJITSU ETERNUS4000 Model300的光纖磁盤陣列，客戶端操作系統(tǒng)為Windows XP、WIN 7等。該系統(tǒng)功能可分為兩個方面，即系統(tǒng)服務(wù)器端和系統(tǒng)客戶端，以下分別進行介紹。

2.1 系統(tǒng)服務(wù)器端功能

服務(wù)器端功能包括服務(wù)器設(shè)置、用戶管理及消息管理，其主窗口界面如圖2所示。

該界面可以查看每個用戶信息，及其所對應(yīng)的任務(wù)屬性，如名稱、類型、文件位置、執(zhí)行方式等；在任務(wù)日志條目子窗口列出了在主窗口中選中任務(wù)的日志條目，用戶可以查看每次執(zhí)行任務(wù)時的日志，在這個窗口中找到需要查看日志的時間點，然后就可以在詳細日志子窗口中，查看具體操作了哪些文件、成功與否、錯誤信息，雙擊日志條目還可以直接進入文件所在的目錄。

2.1.1 服務(wù)器設(shè)置

服務(wù)器設(shè)置包括客戶端連接的端口、文件存放總目錄，及是否以系統(tǒng)服務(wù)的方式在后臺工作、是否開機自動啟動、啟動時是否需要密碼、窗口恢復(fù)顯示時是否需要密碼、是否啟用客戶與服務(wù)器端之間的文件傳輸通道的選擇，如圖3所示。

2.1.2 用戶管理

用戶分系統(tǒng)管理員和普通用戶。前者的管理內(nèi)容只是管理員用戶名和密碼，后者則是對申請使用客戶端的用戶信息，即用戶名、密碼、部門、電話、文件存放目錄、分配空間大小，進行添加、刪除、修改等操作。

2.1.3 消息管理

消息管理主要是為了保證用戶任務(wù)順利地執(zhí)行。管理員根據(jù)需要編輯消息，在任務(wù)執(zhí)行前幾分鐘自動發(fā)出，提示用戶保存和關(guān)閉正在編輯的文件，以免丟失數(shù)據(jù)；并提示剩余空間大小。

2.2 系統(tǒng)客戶端功能

客戶端功能主要包括客戶端設(shè)置、新建任務(wù)向?qū)А⑷蝿?wù)關(guān)聯(lián)性設(shè)置、文件恢復(fù)與加密解密，其主界面如圖3所示。

此界面同樣可以查看用戶自己的各種任務(wù)屬性，及其執(zhí)行進度（只有最后一次執(zhí)行的內(nèi)容）、執(zhí)行日志和對應(yīng)的文件信息等，并可以依照自己的需要，對功能窗口的結(jié)構(gòu)和顯示的內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

2.2.1 客戶端設(shè)置

申請使用客戶端的用戶為了連接服務(wù)器端，必須在安裝運行客戶端程序后，填寫服務(wù)器IP和連接端口，并輸入用戶名和密碼，即可登入客戶端。

2.2.2 新建任務(wù)向?qū)?/p>

在“任務(wù)管理”菜單下，用戶可以新建任務(wù)，或修改或刪除已有的任務(wù)。新建或修改任務(wù)由通過新建任務(wù)向?qū)б徊讲酵瓿?，分為設(shè)置任務(wù)類型與名稱、選擇需要同步備份的源文件位置、選擇同步備份文件的保存位置、選擇需要同步備份的文件、設(shè)置執(zhí)行方式、設(shè)置日志自動刪除的模式、設(shè)置任務(wù)重試的方式、設(shè)置任務(wù)的擴展選項等八個步驟。此處介紹其中幾個重點步驟。

新建備份任務(wù)向?qū)У牡谝徊?，設(shè)置任務(wù)類型與名稱，界面如圖4所示。在這里用戶需要為任務(wù)取一個名字，便于區(qū)分各個任務(wù)，并選擇適當(dāng)?shù)膫浞萃筋愋?，即單向同步、雙向同步、更新備份、移動備份和累加備份。除雙向同步和移動備份外，其它類型的任務(wù)不會對源目錄文件進行操作。

新建備份任務(wù)向?qū)У牡谖宀?，設(shè)置執(zhí)行方式，界面如圖5所示。有以下幾種自動啟動的方式，按每月某些日、每星期某些日或每日，當(dāng)日某一時刻啟動同步備份；或者按間隙多少時間自動啟動一次任務(wù)；再或者實時執(zhí)行，即需要同步備份的文件夾中內(nèi)容發(fā)生變化后，自動啟動任務(wù)。不管是手動執(zhí)行還是自動執(zhí)行，當(dāng)軟件檢查源目錄，發(fā)現(xiàn)沒有任何變化時，軟件將不做同步備份動作。

圖1 系統(tǒng)流程

圖2 系統(tǒng)服務(wù)器端主窗口界面

圖3 系統(tǒng)客戶端主界面

圖4 設(shè)置任務(wù)類型與名稱

圖5 設(shè)置執(zhí)行方式

圖6 設(shè)置任務(wù)的擴展項

新建備份任務(wù)向?qū)У淖詈笠徊?，設(shè)置任務(wù)的擴展項，界面如圖6所示。第一個選項，選擇是否要在任務(wù)每次執(zhí)行后加入備注信息，這些備注信息會寫入日志中，以備查看；任務(wù)結(jié)束時會自動彈出窗口，要求用戶輸入。第二個選項，選擇是否要顯示任務(wù)進度，對于本地目錄而言，進度刷新速度是相當(dāng)快的，也就會占用一定數(shù)量的CPU。文件數(shù)量多的話，則會占用一定數(shù)量的內(nèi)存；所以，用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要來選擇。第三個選項，用來選擇是否在復(fù)制文件的同時對文件進行加密；文件加密后將無法被正確打開，通過軟件中的恢復(fù)工具恢復(fù)時，文件會自動解密，這樣才能被正常打開；或者可以通過軟件中提供的文件夾加密解密工具對目標目錄解密后查看文件。第四個選項選擇是否要在任務(wù)執(zhí)行前后，在桌面右下角位置出現(xiàn)一個氣泡提示：任務(wù)是否執(zhí)行及執(zhí)行結(jié)果。最下面的選項選擇，是否要在復(fù)制文件的同時，把源文件的權(quán)限同樣復(fù)制給新的文件。

2.2.3 任務(wù)關(guān)聯(lián)性設(shè)置

在用戶建立的多個任務(wù)中，可能有一些任務(wù)是有關(guān)聯(lián)的，它們執(zhí)行起來有先后順序，或者說在執(zhí)行某一任務(wù)之前，有必要先去執(zhí)行一下其它幾個相關(guān)任務(wù)。該軟件在這里提供了方便，“任務(wù)管理”菜單下，此功能窗口如圖7所示。設(shè)置任務(wù)相關(guān)性以后，任務(wù)可以單獨執(zhí)行，也可以進行相關(guān)性執(zhí)行。進行相關(guān)性執(zhí)行時，任務(wù)會先執(zhí)行它的前置任務(wù)，等前置任務(wù)都執(zhí)行完畢后，最后再執(zhí)行自己。這里要說明一下，如果在軟件工具條要進行手動執(zhí)行任務(wù)，可以分別選擇單獨執(zhí)行和相關(guān)執(zhí)行。當(dāng)任務(wù)由自動執(zhí)行功能自動啟動時，除實時類型以外，都是進行相關(guān)性執(zhí)行。

2.2.4 文件恢復(fù)

用戶要恢復(fù)已經(jīng)同步或備份的文件，需要先根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)和日志，查到該文件的保存位置；然后利用菜單“輔助工具”下的備份恢復(fù)向?qū)б徊揭徊讲僮魍瓿桑菏紫?，選擇需要恢復(fù)文件的相關(guān)任務(wù)，這個任務(wù)負責(zé)這些文件的同步或備份；其次，選擇需要恢復(fù)的文件對應(yīng)備份時間，對于備份類型的任務(wù)才會出現(xiàn)這個界面，因為同步類型的任務(wù)不能夠恢復(fù)出歷史文件，備份任務(wù)可以恢復(fù)出所有的歷史文件和對應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)；再次，選擇需要恢復(fù)的文件，不被打鉤的文件將被過濾掉；最后，選擇恢復(fù)文件在本機的保存路徑，點擊“完成”后，即可恢復(fù)文件，同時被解密。

2.2.5 文件加密解密

用戶可能需要對本地的某幾個重要文件或文件夾進行加密或解密，可以通過“輔助工具”菜單下的文件加密解密工具來逐步引導(dǎo)完成：首先，選擇需要加解密文件夾或文件所在的路徑；其次，選擇需要加解密的文件或文件夾；再次，選擇是需要解密還是加密，并輸入密碼；然后，選擇加解密后的文件或文件夾的存儲路徑；最后，顯示任務(wù)的執(zhí)行進度和結(jié)果。

3.結(jié)語

系統(tǒng)較為充分地考慮了高校零散文件管理的實際情況，目前試運行情況良好，具備以下優(yōu)點：

（1）多任務(wù)管理和多種同步備份選擇功能，可以同時對多個不同的文件夾進行不同的備份或同步操作滿足用戶文件安全管理的多樣化需求。

（2）豐富的任務(wù)計劃功能，方便用戶根據(jù)實際情況，制定科學(xué)合理的任務(wù)自動執(zhí)行計劃。

（3）文件的加密解密功能，實現(xiàn)文件的保密性管理，讓用戶無后顧之憂。

（4）支持多線程上傳下載，充分利用校園網(wǎng)帶寬，快速完成文件傳輸操作。

（5）合理設(shè)計用戶信息的字段，便于將來與校園卡系統(tǒng)的連接。

（6）人性化的界面布局和向?qū)Щ脑O(shè)計，使其功能明確，用戶操作簡單。

（7）詳細的日志信息，便于用戶查看每次任務(wù)執(zhí)行的操作類型、成功與否、文件信息等。

系統(tǒng)還存在一些不足，如不具備文件共享功能，不能讓多個用戶下載他們共同需要的文件；不支持異構(gòu)平臺，目前流行的平板電腦、智能手機都無法使用該系統(tǒng)，需要進一步研究和完善。

[1]孫東奇,王秀梅.用Rsync實現(xiàn)Linux文件系統(tǒng)備份[J].教育信息化,2006(2):35-36.

[2]王向偉.利用cwRsync實現(xiàn)Window間數(shù)據(jù)同:步備份[J].電腦知識與技術(shù),2008(23):1082-1083

[3]張海峰,張耀南,張寶山.異構(gòu)環(huán)境下數(shù)據(jù)文件Rsync同步機制研究[J].計算機與現(xiàn)代化,2009(10):78-85.

[4]張瀛.論網(wǎng)絡(luò)硬盤在高校圖書館的應(yīng)用[J].中山大學(xué)研究生學(xué)刊(社會科學(xué)版),2009,30(3):97-101.

[5]王洋.淺談網(wǎng)絡(luò)硬盤的應(yīng)用及其優(yōu)勢以及缺點[J].電腦學(xué)習(xí),2 009(4):60-61.

[6]張莉.插入U盤,家里單位文件就同步[J].電腦愛好者(普及版),2009(10):16-17.

[7]張桂英.同步你的文件——Total Commander讓文件始終保持最新[J].軟件世界,2004(2):57.

[8]張進.單位家庭兩點一線同步玩轉(zhuǎn)文件共享[J].電腦迷,2009(17):64.

[9]姚淑云.巧用公文包讓文件更新同步[J].電腦知識與技巧,2007(7):20.

[10]戴洪玲.U盤文件隨時同步[J].電腦迷,2007(7):25.[11]風(fēng)雨彩虹.各取所需—多管齊下玩轉(zhuǎn)文件同步備份[J].電腦知識與技術(shù),2011(8):7-14.

[12]常毅,王覓,趙杰.約10個實驗室被燒毀,師生積累多年的學(xué)術(shù)文件付之一炬——東南大學(xué)動力樓火災(zāi)后續(xù)報道[N].現(xiàn)代快報,2008-03-15(A3).

[13]張軼.(中南大學(xué))起火實驗室相關(guān)負責(zé)人被傳喚[N].瀟湘晨報,2011-10-12(B04).

[14]王維玉.開發(fā)巨匠:Visual C++ 6.0項目開發(fā)深度剖析[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[15]汪曉平,劉韜.Visual C++6.0開發(fā)網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用實例導(dǎo)航[M].北京:人民郵電出版社,2005.