面向高校零散文件數據安全的同步備份系統實現

常熟理工學院圖書館 王宇新

面向高校零散文件數據安全的同步備份系統實現

常熟理工學院圖書館 王宇新

高校零散文件數據安全的管理工作缺位，現有的文件同步備份工具使用不方便，導致其安全問題日漸突出。文章開發、構建了一套在校園網環境下，基于WINDOWS平臺，支持多線程多任務管理、多種任務模式、文件加密解密、文件恢復、日志管理等主要功能的零散文件同步備份系統，以期加強我校零散文件的數據安全管理。

零散文件；數據安全；校園網；同步備份系統

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

在現有的文件同步備份工具中，有的太專業、人機交互不友好、操作比較復雜[1-3]，有的功能單一、不方便使用[4-11]，不適合作為統一平臺在高校推廣。在這種情況下，高校零散文件的數據安全與否取決于個人的信息安全意識和信息技術水平，除少數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、不一致，影響了工作的效率，甚至嚴重干擾了教學與科研工作的正常開展[12-13]。

為拓展我校圖書館服務領域，方便全校教職工對零散文件進行安全有序地管理，保障教學與科研工作的順利進行，我們開發、構建了一套在校園網環境下，基于WINDOWS平臺的零散文件同步備份系統。

1.系統流程設計

系統的主要流程如圖1所示，系統管理員登錄服務器端后，可設置服務器參數、管理用戶信息、管理消息、查看用戶任務的執行日志等；用戶在客

戶端通過驗證后，便可以進行客戶端配置、任務管理、查看任務執行日志、恢復文件等操作。

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

2.系統的實現

系統采用C/S（Client/Server）結構，Visual C++6.0開發工具[14-15]；試運行環境是：校園主干網千兆帶寬，百兆到桌面，服務器的操作系統為Server 2003 R2 Enterprise Edition SP2，CPU為Xeon 2.6GHz兩顆四核，內存4GB，通過接口速率4GbS的HBA卡連接到FUJITSU ETERNUS4000 Model300的光纖磁盤陣列，客戶端操作系統為Windows XP、WIN 7等。該系統功能可分為兩個方面，即系統服務器端和系統客戶端，以下分別進行介紹。

2.1 系統服務器端功能

服務器端功能包括服務器設置、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，及其所對應的任務屬性，如名稱、類型、文件位置、執行方式等；在任務日志條目子窗口列出了在主窗口中選中任務的日志條目，用戶可以查看每次執行任務時的日志，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 服務器設置

服務器設置包括客戶端連接的端口、文件存放總目錄，及是否以系統服務的方式在后臺工作、是否開機自動啟動、啟動時是否需要密碼、窗口恢復顯示時是否需要密碼、是否啟用客戶與服務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

用戶分系統管理員和普通用戶。前者的管理內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順利地執行。管理員根據需要編輯消息，在任務執行前幾分鐘自動發出，提示用戶保存和關閉正在編輯的文件，以免丟失數據；并提示剩余空間大小。

2.2 系統客戶端功能

客戶端功能主要包括客戶端設置、新建任務向導、任務關聯性設置、文件恢復與加密解密，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屬性，及其執行進度（只有最后一次執行的內容）、執行日志和對應的文件信息等，并可以依照自己的需要，對功能窗口的結構和顯示的內容進行適當地調整。

2.2.1 客戶端設置

申請使用客戶端的用戶為了連接服務器端，必須在安裝運行客戶端程序后，填寫服務器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 新建任務向導

在“任務管理”菜單下，用戶可以新建任務，或修改或刪除已有的任務。新建或修改任務由通過新建任務向導一步步完成，分為設置任務類型與名稱、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、設置執行方式、設置日志自動刪除的模式、設置任務重試的方式、設置任務的擴展選項等八個步驟。此處介紹其中幾個重點步驟。

新建備份任務向導的第一步，設置任務類型與名稱，界面如圖4所示。在這里用戶需要為任務取一個名字，便于區分各個任務，并選擇適當的備份同步類型，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，其它類型的任務不會對源目錄文件進行操作。

新建備份任務向導的第五步，設置執行方式，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；再或者實時執行，即需要同步備份的文件夾中內容發生變化后，自動啟動任務。不管是手動執行還是自動執行，當軟件檢查源目錄，發現沒有任何變化時，軟件將不做同步備份動作。

圖1 系統流程

圖2 系統服務器端主窗口界面

圖3 系統客戶端主界面

圖4 設置任務類型與名稱

圖5 設置執行方式

圖6 設置任務的擴展項

新建備份任務向導的最后一步，設置任務的擴展項，界面如圖6所示。第一個選項，選擇是否要在任務每次執行后加入備注信息，這些備注信息會寫入日志中，以備查看；任務結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進度，對于本地目錄而言，進度刷新速度是相當快的，也就會占用一定數量的CPU。文件數量多的話，則會占用一定數量的內存；所以，用戶應根據自己的需要來選擇。第三個選項，用來選擇是否在復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，通過軟件中的恢復工具恢復時，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執行前后，在桌面右下角位置出現一個氣泡提示：任務是否執行及執行結果。最下面的選項選擇，是否要在復制文件的同時，把源文件的權限同樣復制給新的文件。

2.2.3 任務關聯性設置

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

2.2.4 文件恢復

用戶要恢復已經同步或備份的文件，需要先根據相應的任務和日志，查到該文件的保存位置；然后利用菜單“輔助工具”下的備份恢復向導一步一步操作完成：首先，選擇需要恢復文件的相關任務，這個任務負責這些文件的同步或備份；其次，選擇需要恢復的文件對應備份時間，對于備份類型的任務才會出現這個界面，因為同步類型的任務不能夠恢復出歷史文件，備份任務可以恢復出所有的歷史文件和對應的目錄結構；再次，選擇需要恢復的文件，不被打鉤的文件將被過濾掉；最后，選擇恢復文件在本機的保存路徑，點擊“完成”后，即可恢復文件，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，顯示任務的執行進度和結果。

3.結語

系統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，具備以下優點：

（1）多任務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）豐富的任務計劃功能，方便用戶根據實際情況，制定科學合理的任務自動執行計劃。

（3）文件的加密解密功能，實現文件的保密性管理，讓用戶無后顧之憂。

（4）支持多線程上傳下載，充分利用校園網帶寬，快速完成文件傳輸操作。

（5）合理設計用戶信息的字段，便于將來與校園卡系統的連接。

（6）人性化的界面布局和向導化的設計，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執行的操作類型、成功與否、文件信息等。

系統還存在一些不足，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；不支持異構平臺，目前流行的平板電腦、智能手機都無法使用該系統，需要進一步研究和完善。

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