CN102932326A - 安全云计算系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全云计算系统，包括：云中心和安装在信息处理设备上、与所述云中心建立通信连接的代理终端；其中，所述云中心包括：计算服务器和用于管理、维护所述计算服务器的云计算管理中心；所述计算服务器用于实现如下管理功能：终端镜像管理、用户权限管理、认证管理和安全管理；代理终端，用于在本地硬盘开辟出备份区和数据区；所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份；所述数据区用于提供数据和参数的存储。相对于现有技术，本发明的安全云计算系统，可以确保代理终端在出现通信异常或网络中断的情况下仍可继续使用本地端备份区的系统镜像和用用程序以及本地端数据区的数据和参数，防止极端情况下用户数据和信息的丢失。

Description

安全云计算系统

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是一种安全云计算系统。

背景技术

随着信息化快速发展，云计算正在越来越受关注，无论是互联网厂商和运营商，还是通信厂商和基础网络运营商，都对云计算表现出极大的关注。

狭义的云计算是指互联网技术基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义的云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，云计算具有超大规模、虚拟化、安全可靠等优点。对于网络运营商而言，云计算可以使运营成本和操作维护成本大大降低，达到节能减排的目的，除此之外，还可以扩大运营的范围，而不仅仅受限于管道运营。在云计算环境下，一切资源都是可以运营的，都可以作为服务提供，包括应用程序、软件、平台、处理能力、存储、网络、计算资源以及其他基础设施等。对于用户而言，云计算使得随时、随地消费服务成为可能，用户可以不需要大量投资而获得运营业务所需的IT资源，完全可以根据自己的需求来租用，IT资源像水、电和煤气一样，按需获取和计费。

在云计算场景下，大量的用户信息都集中在云计算提供商，与传统的互联网业务相比，其信息更集中、信息资产价值更高、面临的攻击也会更多。云计算的安全解决方案需要根据不同业务的差异化安全需求，提供安全解决方案。而传统上针对单一业务所制定的安全解决方案，无法适应云计算平台高度共享的特性，因此，需要云计算安全在系统级架构上进行创新，以适应平台的新特性，满足平台上所有业务的个性化安全需求。

云计算的前景是无容置疑的，但是在实际使用过程中不可避免地会面临一些极端条件。例如：移动终端无法接入到网络，网络不稳定造成的会话突然终止而使得用户数据和信息的丢失，用户所处网络条件差而造成拥堵现象比较明显，黑客劫持会话攻击云中心等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全云计算系统，用于解决极端情况下用户数据和信息的丢失的问题。

为解决上述问题及其他问题，本发明提供一种安全云计算系统，包括：云中心和安装在信息处理设备上、与所述云中心建立通信连接的代理终端；其中，所述云中心包括：计算服务器和用于管理、维护所述计算服务器的云计算管理中心；所述计算服务器用于实现如下管理功能：终端镜像管理、用户权限管理、认证管理和安全管理；代理终端，用于在本地硬盘开辟出备份区和数据区；所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份；所述数据区用于提供数据和参数的存储。

可选地，所述云计算管理中心包括：计算管理模块，用于：为计算服务器分配计算量、调用计算服务器的计算资源、以及验证各个计算服务器的计算过程和结果；搜集代理终端的计算结果；通信管理模块，用于维护各个计算服务器之间的通信以及信息同步保证信息的一致性，并确保在极端情况下的容灾容错方案的正常运行；会话管理模块，用于管理、维护云计算管理中心与代理终端的会话，确保会话的正常进行；容灾容错模块，用于在极端情况下提供容灾容错解决方案，管理、维护所述容灾容错解决方案，确保云计算管理中心的正常工作以及确保代理终端的正常使用以及数据的正常使用；日志记录模块：用于记录操作日志、云中心和代理终端的相关日志。

可选地，所述云计算管理中心还包括：通信状态监控模块，用于监控云中心与代理终端之间的通信状况，若通过监控发现出现代理终端攻击的异常情况，则利用所述通信管理模块自动中断云中心与代理终端之间的通信，迫使代理终端自动重启。

可选地，在出现计算服务器发生宕机或错误的情况下，所述云计算管理中心，将计算服务器的运算量进行转移，确保计算过程不中断，并在计算服务器正常运行后及时更新数据。

可选地，所述计算服务器包括：镜像管理模块，用于管理计算服务器上保存的系统镜像；用户管理模块，用于管理管理员用户和终端用户的权限分配；认证管理模块，用于根据所述用户管理模块中的管理员用户和终端用户的权限分配来分别验证管理员的权限信息和终端用户的权限信息；安全管理模块，用于：对各个计算服务器之间的通信、计算服务器与代理终端之间的会话进行加密，防止被篡改；确保在遇到非法代理终端的攻击的情况下提供安全保护机制。

可选地，所述代理终端包括：资源调用模块，用于调用本地的资源进行计算并将计算结果上传至云中心；会话管理模块，用于管理代理终端与云中心之间的会话，并提供在离线情况下的会话机制保证数据的可用性；备份管理模块，用于：对代理终端的系统镜像和应用程序进行备份并将其保存至备份区；以及，对本地的数据和参数进行备份并将其保存至数据区；本地认证管理模块，用于在线状态下的用户认证以及离线状态下的用户验证。

可选地，所述代理终端还包括：通信状态监控模块，用于监控代理终端与云中心之间的通信状况。

可选地，对于备份区，当代理终端第一次与云中心正常通信时，备份区会自动备份系统镜像和应用程序，在后续使用中若发现有变更则自动进行更新；若出现通信异常或网络中断，代理终端会自动重启并调用备份区的系统镜像和应用程序。

可选地，对于数据区，当代理终端使用应用程序时，数据和参数会自动保存在数据区并实时更新，并将数据和参数上传至云中心；若出现通信异常或网络中断，则只更新数据和参数而不上传，待通信正常后再进行上传。

本发明提供的安全云计算系统，具有如下功效：

1）、通过在本地硬盘开辟出备份区和数据区（所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份；所述数据区用于提供数据和参数的存储），确保代理终端在出现通信异常或网络中断的情况下仍可继续使用本地端备份区的系统镜像和用用程序以及本地端数据区的数据和参数，防止极端情况下用户数据和信息的丢失。

2）、提供了安全保护机制，当若发现出现了代理终端攻击的异常情况，则自动中断云中心与代理终端之间的通信，迫使代理终端自动重启，保护云中心免受代理终端的恶意攻击。

附图说明

图1为本发明中安全云计算系统的结构框图。

图2为本发明提供的安全云计算系统中代理终端正常使用时的流程示意图。

图3为本发明提供的安全云计算系统中代理终端更新服务的流程示意图。

图4为本发明提供的安全云计算系统中异常情况下代理终端使用的流程示意图。

具体实施方式

本发明的发明人发现：云计算系统在实际使用过程中不可避免地会面临一些极端条件，例如：移动终端无法接入到网络，网络不稳定造成的会话突然终止而使得用户数据和信息的丢失，用户所处网络条件差而造成拥堵现象比较明显，黑客劫持会话攻击云中心等。

因此，本发明的发明人对现有技术进行了改进，提出了一种安全云计算系统，包括：包括计算服务器和云计算管理中心的云中心、以及安装在信息处理设备上、与所述云中心建立通信连接的代理终端。主要在于，代理终端的本地硬盘中开辟出用于保存系统镜像和应用程序的备份区以及用于保存数据和参数的数据区，防止极端情况下用户数据和信息的丢失，确保代理终端在极端情况下仍可正常运行。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，其显示了本发明中安全云计算系统的结构框图。如图1所示，所述安全云计算系统包括：云中心2和安装在信息处理设备上、与云中心2建立通信连接的代理终端1，其中，云中心2包括：计算服务器20和云计算管理中心22。在本发明中，所述信息处理设备是具有一定运算及信息处理能力的产品，具体地，可以是主机电脑、平板电脑、个人数位助理PDA、或智能手机等，不一而足。

以下对上述结构进行详细描述。

计算服务器20用于实现如下管理功能：终端镜像管理、用户权限管理、认证管理和安全管理。具体地，计算服务器20包括：镜像管理模块201、用户管理模块203、认证管理模块205、以及安全管理模块207。

镜像管理模块201用于管理计算服务器20上保存的系统镜像。

用户管理模块203用于管理管理员用户和终端用户的权限分配。在本实施例中，针对不同的管理员用户和终端用户分别设定了相应的权限，所述权限例如包括：访问权限、应用权限或下载权限等。

认证管理模块205用于根据用户管理模块203中的管理员用户和终端用户的权限分配来分别验证管理员的权限信息和终端用户的权限信息。

安全管理模块207用于对各个计算服务器之间的通信、计算服务器与代理终端之间的会话进行加密，防止被篡改，并确保在遇到非法代理终端的攻击的情况下提供安全保护机制。

云计算管理中心22用于管理、维护计算服务器20。具体地，云计算管理中心22包括：计算管理模块221、通信管理模块222、通信状态监控模块223、会话管理模块224、容灾容错模块225、以及日志记录模块226。

计算管理模块221用于为计算服务器20分配计算量、调用计算服务器20的计算资源、以及验证各个计算服务器20的计算过程和结果，搜集代理终端1的计算结果。

通信管理模块222用于维护各个计算服务器20之间的通信以及信息同步保证信息的一致性，并确保在极端情况下的容灾容错方案的正常运行。例如：在出现计算服务器20发生宕机或错误的情况下，云计算管理中心22将计算服务器20的运算量进行转移，确保计算过程不中断，并在计算服务器20正常运行后及时更新数据。

通信状态监控模块223，用于监控云中心2与代理终端1之间的通信状况，若通过监控发现出现代理终端1攻击的异常情况，则利用通信管理模块222自动中断云中心2与代理终端1之间的通信，迫使代理终端1自动重启。

会话管理模块224用于管理、维护云计算管理中心22与代理终端1的会话，确保会话的正常进行。

容灾容错模块225用于在极端情况下提供容灾容错解决方案，管理、维护所述容灾容错解决方案，确保云计算管理中心22的正常工作以及确保代理终端1的正常使用以及数据的正常使用。

日志记录模块226用于记录操作日志、云中心2和代理终端1的相关日志。

代理终端1包括：资源调用模块101、会话管理模块103、通信状态监控模块105、备份管理模块107、以及本地认证管理模块109。

资源调用模块101用于调用本地的资源进行计算并将计算结果上传至云中心2。

会话管理模块103用于管理代理终端1与云中心2之间的会话，并提供在离线情况下的会话机制保证数据的可用性。

通信状态监控模块105用于监控代理终端1与云中心2之间的通信状况。

备份管理模块107用于对代理终端1的系统镜像和应用程序进行备份并将其保存至备份区，对本地的数据和参数进行备份并将其保存至数据区。在本实施例中，代理终端1在本地硬盘开辟出备份区和数据区，所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份，所述数据区用于提供数据和参数的存储。对于备份区，当代理终端1第一次与云中心2正常通信时，备份区会自动备份系统镜像和应用程序，在后续使用中若发现有变更则自动进行更新；若出现通信异常或网络中断，代理终端1会自动重启并调用备份区的系统镜像和应用程序。对于数据区，当代理终端1使用应用程序时，数据和参数会自动保存在数据区并实时更新，并将数据和参数上传至云中心2；若出现通信异常或网络中断，则只更新数据和参数而不上传，待通信正常后再进行上传。

本地认证管理模块109用于在线状态下的用户认证以及离线状态下的用户验证。

以下对本发明提供的安全云计算系统的应用进行说明。

图2显示了本发明提供的安全云计算系统中代理终端正常使用时的流程示意图。如图2所示，包括步骤：

S201，在云中心正常配置终端用户及其权限信息；

S203，在信息处理设备（例如计算机主机）上安装代理终端；

S205，在信息处理设备启动后自动进入云中心验证模式，由云中心验证信息处理设备上的代理终端的终端用户的权限；

S207，验证成功后，代理终端正常接入系统，开启会话，正常使用云中心服务；

S209，在使用云中心服务过程中，备份系统镜像和应用程序等信息至本地端备份区；

S211，在使用应用程序过程中，数据和参数等信息被保存至数据区，并自动上传至云中心。

图3显示了本发明提供的安全云计算系统中代理终端更新服务的流程示意图。如图3所示，包括步骤：

S301，代理终端正常接入云中心；

S303，开启更新验证服务；

S305，验证系统镜像等是否存在更新；

S307，若存在更新，关闭备份区保护；

S309，开启更新服务，更新系统镜像、应用程序等信息；

S311，开启备份保护区。

图4显示了本发明提供的安全云计算系统中异常情况下代理终端使用的流程示意图。如图4所示，包括步骤：

S401，代理终端正常接入云中心，正常使用系统和应用程序；

S403，代理终端动态监测网络情况；

S405，判断服务是否正常；若判断服务正常时，则正常使用服务；

S407，若监测得到服务不正常时，则关闭数据区，并自动重启系统；

S409，验证云中心是否可用；若云中心可用则使用云中心服务；

S411，若云中心不可用，则开启本地验证服务；

S413，验证是否为合法用户；若验证为不合法用户，则提示错误；

S415，本地验证后的用户可正常使用本地系统镜像和应用程序；

S417，用户使用应用程序时，数据信息被保存至本地端数据区且不上传。

综上所述，本发明提供的安全云计算系统，具有如下功效：

1）、通过在本地硬盘开辟出备份区和数据区（所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份；所述数据区用于提供数据和参数的存储），确保代理终端在出现通信异常或网络中断的情况下仍可继续使用本地端备份区的系统镜像和用用程序以及本地端数据区的数据和参数，防止极端情况下用户数据和信息的丢失。

2）、提供了安全保护机制，当若发现出现了代理终端攻击的异常情况，则自动中断云中心与代理终端之间的通信，迫使代理终端自动重启，保护云中心免受代理终端的恶意攻击。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种安全云计算系统，其特征在于，所述安全云计算系统包括：云中心和安装在信息处理设备上、与所述云中心建立通信连接的代理终端；其中，

所述云中心包括：计算服务器和用于管理、维护所述计算服务器的云计算管理中心；

所述计算服务器用于实现如下管理功能：终端镜像管理、用户权限管理、认证管理和安全管理；

代理终端，用于在本地硬盘开辟出备份区和数据区；所述备份区用于提供系统镜像、应用程序的备份；所述数据区用于提供数据和参数的存储。

2.根据权利要求1所述的安全云计算系统，其特征在于，所述云计算管理中心包括：

计算管理模块，用于：为计算服务器分配计算量、调用计算服务器的计算资源、以及验证各个计算服务器的计算过程和结果；搜集代理终端的计算结果；

通信管理模块，用于维护各个计算服务器之间的通信以及信息同步保证信息的一致性，并确保在极端情况下的容灾容错方案的正常运行；

会话管理模块，用于管理、维护云计算管理中心与代理终端的会话，确保会话的正常进行；

容灾容错模块，用于在极端情况下提供容灾容错解决方案，管理、维护所述容灾容错解决方案，确保云计算管理中心的正常工作以及确保代理终端的正常使用以及数据的正常使用；

日志记录模块：用于记录操作日志、云中心和代理终端的相关日志。

3.根据权利要求2所述的安全云计算系统，其特征在于，所述云计算管理中心还包括：通信状态监控模块，用于监控云中心与代理终端之间的通信状况，若通过监控发现出现代理终端攻击的异常情况，则利用所述通信管理模块自动中断云中心与代理终端之间的通信，迫使代理终端自动重启。

4.根据权利要求2或3所述的安全云计算系统，其特征在于，在出现计算服务器发生宕机或错误的情况下，所述云计算管理中心，将计算服务器的运算量进行转移，确保计算过程不中断，并在计算服务器正常运行后及时更新数据。

5.根据权利要求1所述的安全云计算系统，其特征在于，所述计算服务器包括：

镜像管理模块，用于管理计算服务器上保存的系统镜像；

用户管理模块，用于管理管理员用户和终端用户的权限分配；

认证管理模块，用于根据所述用户管理模块中的管理员用户和终端用户的权限分配来分别验证管理员的权限信息和终端用户的权限信息；

安全管理模块，用于：对各个计算服务器之间的通信、计算服务器与代理终端之间的会话进行加密，防止被篡改；确保在遇到非法代理终端的攻击的情况下提供安全保护机制。

6.根据权利要求1所述的安全云计算系统，其特征在于：所述代理终端包括：

资源调用模块，用于调用本地的资源进行计算并将计算结果上传至云中心；

会话管理模块，用于管理代理终端与云中心之间的会话，并提供在离线情况下的会话机制保证数据的可用性；

备份管理模块，用于：对代理终端的系统镜像和应用程序进行备份并将其保存至备份区；以及，对本地的数据和参数进行备份并将其保存至数据区；

本地认证管理模块，用于在线状态下的用户认证以及离线状态下的用户验证。

7.根据权利要求5所述的安全云计算系统，其特征在于，所述代理终端还包括：通信状态监控模块，用于监控代理终端与云中心之间的通信状况。

8.根据权利要求6所述的安全云计算系统，其特征在于：

对于备份区，当代理终端第一次与云中心正常通信时，备份区会自动备份系统镜像和应用程序，在后续使用中若发现有变更则自动进行更新；若出现通信异常或网络中断，代理终端会自动重启并调用备份区的系统镜像和应用程序。

9.根据权利要求6或7所述的安全云计算系统，其特征在于：

对于数据区，当代理终端使用应用程序时，数据和参数会自动保存在数据区并实时更新，并将数据和参数上传至云中心；若出现通信异常或网络中断，则只更新数据和参数而不上传，待通信正常后再进行上传。

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