CN116305253B - 一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法与系统。本方法为：在高保护等级区域和一般保护等级区域之间建立一个数据缓冲区，其包含用于缓存数据的缓冲区数据库及其数据服务接口；在缓冲区数据库中建立若干个用于存储交换数据的数据库表，各数据库表均包含字段ETL_TIME，用于记录数据到达所述数据缓冲区的时间；在高保护等级区域的网络区间内设置ETL交换装置并将其外部访问地址信息发送给数据缓冲区，将数据缓冲区设置为对ETL交换装置单向开放访问权限，以实现数据从高保护等级区域经数据缓冲区到一般保护等级区域的单向流动；数据服务接口设置为对应用端提供服务；数据缓冲区按照设定规则对交换数据进行删除。

Description

一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法与系统
技术领域
本发明属于数据信息处理技术领域，涉及一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法与系统，适用于大数据背景下，不同安全等级区域间的数据信息安全交换。
背景技术
随着大数据技术的发展，企事业单位建了许多的安全等级要求不同的大数据中心；如何在尽可能保证数据安全的前提下，在不同安全等级保护区域之间进行数据交换是个需要解决的问题。
目前的系统数据交换大部分基于ETL的方式，直接双向互联，在需要数据交换的两端进行数据交换，当两端处于不同的安全等级保护区域时，存在着安全方面的隐患。因此迫切需要一种结构简单、方便实施，不依赖与单向网闸等硬件的数据交换方法。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法与系统。本发明在高保护等级区域和一般保护等级区域之间建立一个数据缓冲区，数据缓冲区包含用于缓存数据的缓冲区数据库和相应的数据服务的接口。缓冲区数据库中存储交换数据的数据库表命名以“data_exchange_”前缀开始，以和其他的表相区分，并且这些数据表都有一个共同的交换时间标记字段：ETL_TIME，记录数据到达数据缓冲区的时间，方便定时程序扫描数据。缓冲区中的数据服务接口为应用端服务，应用端可以通过服务接口向缓冲区中的数据库写入要请求数据的特征参数，通过服务接口获取ETL根据请求数据的特征参数写入缓冲区的数据。
在高保护等级区域一端的网络区间内设置ETL交换装置并将其对外访问的地址信息发送给所述数据缓冲区，缓冲区数据库对ETL交换装置单向开放访问权限，以实现数据从高保护等级区域到一般保护等级区域的单向流动。缓冲区中有数据库，用于存储要交换数据的特征参数和要交换的数据；缓冲区中还有数据服务接口，数据服务接口为应用端服务，应用端可以通过数据服务接口向缓冲区中写入要请求数据的特征参数，通过数据服务接口获取ETL写入缓冲区的数据。
缓冲区既是缓存交换数据，也可以存储特征参数的。应用端通过缓冲区的接口将参数存入到缓冲区的表中。由于单项授权的原因，缓冲区并不能主动的将参数发送到高保护区里的ETL装置，而是等ETL装置定时来读取，并根据参数特征将满足条件的数据写入到缓冲区中。具体方法为：应用端通过调用缓冲区服务接口将所请求的交换数据的特征参数发送到缓冲区数据库，ETL装置获取特征参数确定数据交换范围，并所确定数据交换范围内的数据发送到所述数据缓冲区；应用端通过缓冲区数据服务接口获取所请求数据。
应用端获取交换数据后按照规则通过缓冲区服务接口触发数据下载完成通知机制，通知数据缓冲区及时删除已完成下载的交换数据；同时交换到缓冲区的数据表(表名以data_exchange_前缀开始来标记)，通过统一命名的交换时间标记字段ETL_TIME记录数据交换到缓冲区中的时间，系统按照设置针对每个表设置的数据记录最长保存时间进行定时删除，删除超过限定交换时间的数据。
本发明的技术方案为：
一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法，其步骤包括：
1)在高保护等级区域和一般保护等级区域之间建立一个数据缓冲区，所述数据缓冲区包含用于缓存数据的缓冲区数据库及其数据服务接口；在所述缓冲区数据库中建立若干个用于存储交换数据的数据库表，各所述数据库表均包含交换时间标记字段ETL_TIME，用于记录数据到达所述数据缓冲区的时间；
2)在所述高保护等级区域的网络区间内设置ETL交换装置并将其外部访问地址信息发送给所述数据缓冲区，将所述数据缓冲区设置为对所述ETL交换装置单向开放数据访问权限，以实现数据从所述高保护等级区域经所述数据缓冲区到一般保护等级区域的单向流动；所述数据服务接口设置为对应用端提供服务；
3)所述一般保护等级区域中的应用端通过所述数据服务接口将所请求的交换数据A的特征参数发送到所述数据缓冲区；所述ETL交换装置定期从所述数据缓冲区中获取应用请求数据的特征参数，并且根据所述特征参数确定数据交换范围，将所述交换数据A发送到所述数据缓冲区；所述数据缓冲区将所述交换数据A存储到一所述数据库表中并在其交换时间标记字段ETL_TIME中记录所述交换数据A交换到所述数据缓冲区中的时间；
4)所述应用端通过所述数据服务接口获取所述交换数据A；所述应用端下载完所述交换数据A后通过所述数据服务接口触发数据下载完成通知机制，通知所述数据缓冲区删除已完成下载的交换数据A；
5)所述数据缓冲区按照设定规则对各所述数据库表中的交换数据进行删除。
进一步的，所述设定规则为：a)监测各所述数据库表中的交换时间标记字段ETL_TIME中的时间，如果所述时间距离当前时间超过设定时长，则删除对应的交换数据；b)定期删除各所述数据库表中交换数据保存最长且已完成下载的交换数据。
进一步的，所述数据库表的名称包含设定前缀“data_exchange_”，用于与其他表区分。
进一步的，所述数据缓冲区内设置一定时任务程序，用于每隔一段时间扫描名称为设定前缀“data_exchange_”的数据库表，并在表中查找交换时间标记字段ETL_TIME中时间符合删除条件的记录。
进一步的，所述数据缓冲区内设置立即删除机制，用于对所述数据缓冲区的交换数据进行人工干预，删除相应交换数据。
进一步的，所述数据服务接口为Rest接口。
一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换系统，其特征在于，包括高保护等级区域、一般保护等级区域和数据缓冲区；
所述数据缓冲区包含用于缓存数据的缓冲区数据库及其数据服务接口；所述缓冲区数据库中包括若干个用于存储交换数据的数据库表，各所述数据库表均包含交换时间标记字段：ETL_TIME，用于记录数据到达所述数据缓冲区的时间；所述高保护等级区域的网络区间内设置ETL交换装置，所述数据缓冲区设置为对所述ETL交换装置单向开放数据访问权限，以实现数据从所述高保护等级区域经所述数据缓冲区到一般保护等级区域的单向流动；所述数据服务接口设置为对应用端提供服务；
所述数据服务接口用于接收所述一般保护等级区域中的应用端所请求的交换数据A的特征参数并将其发送到所述数据缓冲区；所述数据缓冲区将所述特征参数发送到所述ETL交换装置；
所述ETL交换装置定期从所述数据缓冲区中获取应用请求数据的特征参数，并且根据所述特征参数确定数据交换范围，将所述交换数据A发送到所述数据缓冲区；
所述数据缓冲区将所述交换数据A存储到一所述数据库表中并在其交换时间标记字段ETL_TIME中记录所述交换数据A交换到所述数据缓冲区中的时间；
所述应用端通过所述数据服务接口获取所述交换数据A；所述应用端下载完所述交换数据A后通过所述数据服务接口触发数据下载完成通知机制，通知所述数据缓冲区删除已完成下载的交换数据A；
所述数据缓冲区按照设定规则对各所述数据库表中的交换数据进行删除。
一种服务器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行上述方法中各步骤的指令。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明的优点如下：
本发明公开了一种在高保护等级的大数据中心和一般保护等级的应用之间基于缓冲区的提高安全性保证的数据交换方法和系统。包括：在高保护等级和一般保护等级系统之间建立包含交换数据库的缓冲区系统；在保护级别高的一端的网络区间内设置ETL交换装置，缓冲区数据库对其单向开放，缓冲区对高等级保护区内数据无感知和访问权限；应用端通过接口从缓冲区获取数据，为了数据安全先指定要交换数据的特征参数供ETL获取和交换相应数据到缓冲区；应用端通过接口获取数据后，触发数据下载完成通知，数据缓冲区调度程序根据一定规则删除数据。交换导缓冲区的数据设置统一交换时间字段，按照一定规则进行定时删除，降低数据交换过程中的数据全集泄露可能的安全风险。
附图说明
图1为本发明涉及的实施案例中，高保护等级区、数据缓冲区、低保护等级区之间数据交换的流程和原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本实施案例中包括一个大数据中心和应用端，应用端需要共享大数据中心的数据。其中，大数据中心为高保护等级区。应用端为一般保护等级区。在高保护等级区和一般保护等级区之间设置一个数据缓冲区来进行数据交换，数据缓冲区的保护等级和应用端一样。
在高保护等级区安装ETL数据抽取工具，数据缓冲区的数据库对高保护等级区的ETL单向授权，高保护等级区则无需对低等级缓冲进行任何的授权。ETL从同在高保护等级区的数据中心的数据库抽取数据，然后将需要交换的数据推送到数据缓冲区的数据库中。
在数据缓冲区中建设服务程序，以Rest接口的形式对外服务，采用网络IP点对点的方式对应用端服务器授权，一般保护等级区应用端程序根据需要通过服务接口从数据缓冲区读取数据。
应用端服务器定时从数据缓冲区获取数据，需要在一定的服务期限内获取更新数据(默认为72小时)；数据缓冲区执行定时任务，将不再需要和超时的数据清除，防止缓冲区中的数据无限制增长。
数据缓冲区数据有三种数据清除方案：①通知删除：提供回调接口，客户端读取数据，数据缓冲区标记已读取的数据；客户端完成数据读取后，向数据缓冲区发出数据同步完成的通知，数据缓冲区定时对通知数据进行扫描，当发现某些数据全部目标客户端都下载完成后，对相关数据进行删除；②默认删除：对于数据表中的数据，按照交换日期，默认删除超过N小时的数据。参数N可以针对表配置，不加配置则默认是72小时(3天)。默认删除是强制性的，通过数据库的定时任务进行。③立即删除：按照某种要求对缓冲区的数据进行人工干预，删除部分数据。
正常情况下，相关的数据表定期从大数据中心以增量的方式更新到缓冲区中，应用端更新成功后，通知数据缓冲区数据下载完成，数据缓冲区调度程序在全部客户端都完成数据下载的情况下将相应的数据删除。
对于异常的情况，比如应用端未同步数据进而未通知数据缓冲区数据下载完成，或者其他的类型的故障造成数据未及时删除，这时候第二种策略可以发挥作用。第二种策略通过数据库定时任务的方式来实现，默认删除交换时间超过72小时的数据。
缓冲区数据库中存储交换数据的数据库表命名以“data_exchange_”前缀开始，并且这些数据表都有一个共同的字段交换时间：ETL_TIME，交换时间为数据到达数据缓冲区的时间。
定时任务程序每隔一段时间就循环触发扫描程序，扫描以“data_exchange_”前缀开始数据表，并在表中查找字段ETL_TIME符合删除条件的记录进行删除操作。
尽管为说明目的公开了本发明的具体实施例，其目的在于帮助理解本发明的内容并据以实施，本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换方法，其步骤包括：
1)在高保护等级区域和一般保护等级区域之间建立一个数据缓冲区，所述数据缓冲区包含用于缓存数据的缓冲区数据库及其数据服务接口；在所述缓冲区数据库中建立若干个用于存储交换数据的数据库表，各所述数据库表均包含交换时间标记字段ETL_TIME，用于记录数据到达所述数据缓冲区的时间；
2)在所述高保护等级区域的网络区间内设置ETL交换装置并将其外部访问地址信息发送给所述数据缓冲区，将所述数据缓冲区设置为对所述ETL交换装置单向开放数据访问权限，以实现数据从所述高保护等级区域经所述数据缓冲区到一般保护等级区域的单向流动；所述数据服务接口设置为对应用端提供服务；
3)所述一般保护等级区域中的应用端通过所述数据服务接口将所请求的交换数据A的特征参数发送到所述数据缓冲区；所述ETL交换装置定期从所述数据缓冲区中获取应用请求数据的特征参数，并且根据所述特征参数确定数据交换范围，将所述交换数据A发送到所述数据缓冲区；所述数据缓冲区将所述交换数据A存储到一所述数据库表中并在其交换时间标记字段ETL_TIME中记录所述交换数据A交换到所述数据缓冲区中的时间；
4)所述应用端通过所述数据服务接口获取所述交换数据A；所述应用端下载完所述交换数据A后通过所述数据服务接口触发数据下载完成通知机制，通知所述数据缓冲区删除已完成下载的交换数据A；
5)所述数据缓冲区按照设定规则对各所述数据库表中的交换数据进行删除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定规则为：a)监测各所述数据库表中的交换时间标记字段ETL_TIME中的时间，如果所述时间距离当前时间超过设定时长，则删除对应的交换数据；b)定期删除各所述数据库表中交换数据保存最长且已完成下载的交换数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据库表的名称包含设定前缀“data_exchange_”，用于与其他表区分。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据缓冲区内设置一定时任务程序，用于每隔一段时间扫描名称为设定前缀“data_exchange_”的数据库表，并在表中查找交换时间标记字段ETL_TIME中时间符合删除条件的记录。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据缓冲区内设置立即删除机制，用于对所述数据缓冲区的交换数据进行人工干预，删除相应交换数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据服务接口为Rest接口。
7.一种基于数据缓冲区的跨域数据按需交换系统，其特征在于，包括高保护等级区域、一般保护等级区域和数据缓冲区；
所述数据缓冲区包含用于缓存数据的缓冲区数据库及其数据服务接口；所述缓冲区数据库中包括若干个用于存储交换数据的数据库表，各所述数据库表均包含交换时间标记字段：ETL_TIME，用于记录数据到达所述数据缓冲区的时间；所述高保护等级区域的网络区间内设置ETL交换装置，所述数据缓冲区设置为对所述ETL交换装置单向开放数据访问权限，以实现数据从所述高保护等级区域经所述数据缓冲区到一般保护等级区域的单向流动；所述数据服务接口设置为对应用端提供服务；
所述数据服务接口用于接收所述一般保护等级区域中的应用端所请求的交换数据A的特征参数并将其发送到所述数据缓冲区；所述数据缓冲区将所述特征参数发送到所述ETL交换装置；
所述ETL交换装置定期从所述数据缓冲区中获取应用请求数据的特征参数，并且根据所述特征参数确定数据交换范围，将所述交换数据A发送到所述数据缓冲区；
所述数据缓冲区将所述交换数据A存储到一所述数据库表中并在其交换时间标记字段ETL_TIME中记录所述交换数据A交换到所述数据缓冲区中的时间；
所述应用端通过所述数据服务接口获取所述交换数据A；所述应用端下载完所述交换数据A后通过所述数据服务接口触发数据下载完成通知机制，通知所述数据缓冲区删除已完成下载的交换数据A；
所述数据缓冲区按照设定规则对各所述数据库表中的交换数据进行删除。
8.一种服务器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行权利要求1至7任一所述方法中各步骤的指令。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法的步骤。
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