【说明】<br /> 按照相关部门对网络安全、数据安全的要求及规定，某市拟新建一套信息..

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第4题

知识点：承建单位概要设计监理单位设计阶段 AR 安全监测分析设计阶段监控结构设计视频数据安全索引体系结构网络安全

【说明】
按照相关部门对网络安全、数据安全的要求及规定，某市拟新建一套信息监控系统，功能包括视频专网安全监测与分析、公交站点视频监控、AR高点视频监控。
[事件1]该系统为首次建设，尚未履行定级手续。系统涉及大量社会敏感信息，如受到破坏，会对国家安全造成损害。
[事件2]该项目进入分析设计阶段，承建单位提交了《概要设计说明书》供监理单位审查。《概要设计说明书》的框架内容包括:工作范围、体系结构设计、过程设计、需求/设计交叉索引、测试部分、特殊注解和附录。

问题：4.1 (6分)
(1)请写出信息系统安全保护的五个等级名称。
(2)针对事件1，请判断该系统应当被判定为信息系统安全保护的哪个等级。

问题：4.2 (4分)
针对事件2，如果你是监理工程师，请指出《概要设计说明书》的文件框架缺少的内容。

问题：4.3 (3分)
请根据对应的系统安全功能及要求补充下表(从候选答案中选择正确选项，将选项编号填写到答题纸的对应栏内)。
A.网闸
B.防火墙系统
C.漏洞扫描器
D.入侵检测系统


知识点讲解
· 承建单位 · 概要设计 · 监理单位 · 设计阶段 · AR · 安全监测 · 分析设计阶段 · 监控 · 结构设计 · 视频 · 数据安全 · 索引 · 体系结构 · 网络安全

承建单位

负责具体实施的承建方应该有自己的项目管理，监理方代表项目建设方对承建方提出的工程计划进行监督和协调，对一些关键点进行控制。这些关键点主要属于进度、资金及质量的范畴，但不能涉及管理细节。工程项目管理主要以承建方为主，并强调在项目中组织并制定相关计划。

在一个大型信息系统工程项目的建设中，承建方可能有多个，比如硬件提供商、软件开发商和系统集成商等。而在市场竞争日益激烈的今天，专业化能促进生产效率和提高生产质量，故而承建方常常分解成一定的层次结构，如总承包商和分包商等，从而使一部分人或企业专注于项目管理的科学化。

从市场的角度看，总承包商既是买方又是卖方；从工程合同的角度来讲，他既要对建设方负全部法律责任，又要根据分包合同对分包商进行管理并履行义务，所有的主合同都会限定总承包商可以分包的最大范围。总承包商只能将某些具体的工程施工分包给分包商，但不能分包合同的责任和义务。总承包商不能期望通过分包逃避自己在合同中的法律和经济责任。

作为分包商，一般情况下不与建设方直接发生合同关系。分包商只接受总承包商的统筹安排和调度，它只对总承包商承担分包合同内规定的责任并履行规定的义务。

如果总承包商违反分包合同，则应该赔偿分包商的经济损失；分包商违反分包合同并造成建设方对总承包商的罚款或制裁，则分包商应该赔偿总承包商的损失。分包商是从总承包商处按分包合同索回其应得部分的，如果总承包商无力偿还债务，则分包商也同样蒙受损失，因此分包商的利益通常与总承包商的利益密切相关。

概要设计

概要设计也称为高层设计，即将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。例如，如果采用结构化设计，则从宏观的角度将软件划分成各个组成模块，并确定模块的功能及模块之间的调用关系。

概要设计主要包括设计软件的结构、确定系统由哪些模块组成，以及每个模块之间的关系。它采用的是结构图（包括模块、调用和数据）来描述程序的结构，还可以使用层次图和HIPO（层次图加输入／处理／输出图）。整个过程主要包括复查基本系统模型、复查并精化数据流图、确定数据流图的信息流类型（包括交换流和事务流）、根据流类型分别实施变换分析或事务分析，以及根据软件设计原则对得到的软件结构图进一步进行优化。

监理单位

项目监理方服务于信息系统建设合同的建设方与承建方。接受建设方委托后，监理方作为工程承包合同的监督者，所执行的原则是使工程承包合同成为“平等条约”；作为工程承包合同管理和工程款支付的签认者，所执行的原则是等价交换。因此监理方是为双方的利益服务的，而不仅仅为委托方服务。

根据工程监理的深入程度不同，信息系统工程监理可分为如下三种。

（1）咨询式监理。只解答用户方就企业信息化过程中提出的问题，其性质类似于业务咨询或方案咨询。这种方式费用最少，监理方的责任最轻，适合于对信息化有较好把握，并且技术力量较强的用户方采用。

（2）里程碑式监理。将信息系统的建设划分为若干个阶段，在每一个阶段结束都设置一个里程碑，在里程碑到来时通知监理方进行审查或测试。一般来讲，这种方式比咨询式监理的费用要多，监理方也要承担一定的责任。不过，里程碑的确定需要承建方的参与，或者说监理合同的确立需要开发方的参与，否则就会因对里程碑的界定不同而引起纠纷。

（3）全程式监理。一种复杂的监理方式，不但要求对系统建设过程中的里程碑进行审查，还应该派相应人员全程跟踪并收集系统开发过程中的信息，不断评估承建方的开发质量和效果。这种方式费用最高，监理方的责任也最大，适合于那些对信息系统的开发不太了解且技术力量偏弱的用户采用。

监理单位的主要作用如下。

（1）信息系统工程监理可以帮助建设单位更合理地保证工程的质量、进度和投资，并合理且客观地处理好它们之间的关系。监理由独立的第三方依据相关技术标准来对工程建设进行监督，这样对信息系统工程的建设质量更能起到保驾护航的作用。在项目建设全过程中，监理单位要依据国家有关法律和相关技术标准，遵循守法、公平、公正、独立的原则，对信息系统建设的过程进行监督和控制。即在确保质量、安全和有效性的前提下，合理安排进度和投资。监理单位要帮助建设单位对工程有关方面控制进行再控制，对承建单位项目控制过程进行监督管理。

（2）在信息系统工程建设中，建设单位和承建单位有许多问题存在争议，双方都希望由第三方在工程的立项、设计、实施、验收及维护等各个阶段的效果都给予公正、恰当且权威的评价，这就需要监理单位来协调和保障这些工作的顺利进行。

（3）由于建设单位在信息技术等相关领域普遍存在缺乏人才和经验不足的问题，实践证明建设单位自行管理对于提高项目投资的效益和建设水平是无益的。通过第三方的专业服务，帮助建设单位对项目实施控制，并对建设单位和承建单位都做出约束，是监理作用一个重要体现。

设计阶段

设计阶段监理进行质量控制的要点如下。

（1）了解建设单位的建设需求和对信息系统安全性的要求，协助建设单位制定项目质量目标规划和安全目标规划。

（2）对各种设计文件提出设计质量标准。

（3）进行设计过程跟踪，及时发现质量问题，并及时与承建单位协调解决。审查阶段性成果，并提出监理意见。审查承建单位提交的总体设计方案，审查承建单位对关键部位的测试方案。

（4）协助承建单位建立质量保障体系。

（5）协助承建单位完善现场质量管理制度。

（6）组织设计文件及设计方案交底会，制定质量要求标准。

（1）AR的定义。增强现实技术（Augmented Reality，AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

（2）AR的特点。

①真实世界和虚拟世界的信息集成；

②具有实时交互性；

③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。

（3）AR的营销价值。

①虚实结合，震撼体验。借助AR的虚实交互体验，增强产品发布会的趣味性和互动性。另外借助AR技术，可以展示模拟现实条件无法表现的细节和创意，使消费者更直观形象地感知产品，提升对企业品牌形象的理解，尤其适用于工艺复杂、技术含量高、价值相对较高的产品。

②体验营销。AR技术实现品牌和消费者零距离接触，在游戏或互动中潜移默化地传达产品内容、活动及促销信息，加深消费者对品牌的认可和了解。AR技术借助手机摄像头可以生动地再现产品使用场景，增强用户的购物体验，解决电子商务当下无法试用、试穿的瓶颈，给我们生活带来极大地便利和乐趣。

③与微博、SNS等社交媒体整合。利用AR技术与微博、SNS等社交媒体的融合打通，实现从体验营销到自营销，最终形成消费者对产品和品牌的信任和钟爱，满足了消费者购买咨询、体验和分享的需求，促成消费者形成良好的口碑并促进购买。

安全监测

安全监控MySQL数据库运行，及时修补MySQL数据库漏洞。

分析设计阶段

分析设计阶段的测试工作是评审与测试相结合的过程，主要包括需求说明书评测、概要设计说明书评测、详细设计说明书评测以及软件编码规范评测等。下述章节将详细论述。

需求说明书评测

由于软件应用系统针对的行业广泛，因此在需求分析阶段可能存在着承建单位对业主单位的业务需求理解不全面、不准确的情况，常发生承建单位认为某一个业务功能的实现非常简单，而实际上业主单位业务标准的要求却很复杂的情况。在这种情况下，如果不通过评测进行相关的质量控制，往往造成承建单位按照自己的理解进行开发。如果不进行评测，或者评测之后没有充分发现问题，则给系统造成重大隐患，或者造成返工与延期。

因此，在此阶段评测的工作重点是与承建单位的分析人员、设计人员一起对需求说明书进行审查，并协调业主单位完成需求说明书的评审确认。

什么样的需求说明书是良好的，需求说明书编写应该遵照怎样的框架，针对需求说明书的评测有哪些主要内容等，这些在下述章节将详细论述。

. 编制良好的需求说明书8条原则。

1979年由Balzer和Goldman提出了作出良好规格说明的8条原则。

原则1：功能与实现分离，即描述要“做什么”而不是“怎样实现”。

原则2：要求使用面向处理的规格说明语言，讨论来自环境的各种刺激可能导致系统做出什么样的功能性反应，来定义一个行为模型，从而得到“做什么”的规格说明。

原则3：如果目标软件只是一个大系统中的一个元素，那么整个大系统也包括在规格说明的描述之中。描述该目标软件与系统的其他系统元素交互的方式。

原则4：规格说明必须包括系统运行的环境。

原则5：系统规格说明必须是一个认识的模型，而不是设计或实现的模型。

原则6：规格说明必须是可操作的。规格说明必须是充分完全和形式的，以便能够利用它决定对于任意给定的测试用例，已提出的实现方案是否都能满足规格说明。

原则7：规格说明必须容许不完备性并允许扩充。

原则8：规格说明必须局部化和松散的耦合。它所包括的信息必须局部化，这样当信息被修改时，只要修改某个单个的段落（理想情况）。同时，规格说明应被松散地构造（即耦合），以便能够很容易地加入和删去一些段落。

尽管Balzer和Goldman提出的这8条原则主要用于基于形式化规格说明语言之上的需求定义的完备性，但这些原则对于其他各种形式的规格说明都适用。当然要结合实际来应用上述的原则。

. 需求说明书的框架。

需求说明书是分析任务的最终产物，通过建立完整的信息描述、详细的功能和行为描述、性能需求和设计约束的说明、合适的验收标准，给出对目标软件的各种需求。如下表中列出了需求说明书的框架。

需求说明书的框架

. 需求说明书评测内容。

需求说明书评测作为需求分析阶段工作的复查手段，应该对功能的正确性、完整性和清晰性，以及其他需求给予评测。评测的主要内容是：

①系统定义的目标是否与用户的要求一致；

②系统需求分析阶段提供的文档资料是否齐全；

③文档中的所有描述是否完整、清晰，准确地反映用户要求；

④与所有其他系统成份的重要接口是否都已经描述；

⑤被开发项目的数据流与数据结构是否足够、确定；

⑥所有图表是否清楚，在不补充说明时能否理解；

⑦主要功能是否已包括在规定的软件范围之内，是否都已充分说明；

⑧软件的行为和它必须处理的信息、必须完成的功能是否一致；

⑨设计的约束条件或限制条件是否符合实际；

⑩是否考虑了开发的技术风险；

?是否考虑过软件需求的其他方案；

?是否考虑过将来可能会提出的软件需求；

?是否详细制定了检验标准，它们能否对系统定义是否成功进行确认；

?有没有遗漏、重复或不一致的地方；

?用户是否审查了初步的用户手册或原型；

?项目开发计划中的估算是否受到了影响。

为保证软件需求定义的质量，评测应由专门指定的人员负责，并按规程严格进行。评审结束，应有评审负责人的结论意见及签字。除承建单位分析员之外，业主单位人员和测试单位都应当参加评测工作。需求说明书要经过严格评测，一般，评测的结果都包括了一些修改意见，待修改完成后再经评测，才可进入设计阶段。根据上述讨论的评测内容，可以制定需求说明书评测规范，如下表所示。

填表说明：Y—是，TBD—不确定，N—否，NA—不适用。

需求说明书评测规范

在需求说明书评测结束后，测试单位应将评测意见以专题报告的形式提交业主单位。

概要设计说明书评测

. 设计说明书的框架。如下表所示为软件设计规格说明的大纲。

软件设计规格说明大纲

软件设计的最终目标是要取得最佳方案。“最佳”是指在所有候选方案中，就节省开发费用，降低资源消耗，缩短开发时间的条件，选择能够赢得较高的生产率、较高的可靠性和可维护性的方案。在整个设计的过程中，各个时期的设计结果需要经过一系列设计质量的评测，以便及时发现和解决在软件设计中出现的问题，防止把问题遗留到开发的后期阶段，造成后患。

. 概要设计说明书评测的内容。

①可追溯性：即分析该软件的系统结构、子系统结构，确认该软件设计是否覆盖了所有已确定的软件需求，软件每一成份是否可追溯到某一项需求。

②接口：即分析软件各部分之间的联系，确认该软件的内部接口与外部接口是否已经明确定义。模块是否满足高内聚和低耦合的要求。模块作用范围是否在其控制范围之内。

③风险：即确认该软件设计在现有技术条件下和预算范围内是否能按时实现。

④实用性：即确认该软件设计对于需求的解决方案是否实用。

⑤技术清晰度：即确认该软件设计是否以一种易于翻译成代码的形式表达。

⑥可维护性：从软件维护的角度出发，确认该软件设计是否考虑了方便未来的维护。

⑦质量：即确认该软件设计是否表现出良好的质量特征。

⑧各种选择方案：看是否考虑过其他方案，比较各种选择方案的标准是什么。

⑨限制：评估对该软件的限制是否现实，是否与需求一致。

⑩其他具体问题：对于文档、可测试性、设计过程等进行评估。

在这里需要特别注意：软件系统的一些外部特性的设计，例如软件的功能、一部分性能以及用户的使用特性等，在软件需求分析阶段就已经开始。这些问题的解决，多少带有一些“怎么做”的性质，因此有人称之为软件的外部设计。

为评测设计是否达到目标，必须建立衡量设计的技术标准。如下：

①设计出来的结构应是分层结构，从而建立软件成分之间的控制。

②设计应当模块化，从逻辑上将软件划分为完成特定功能或子功能的构件。

③设计应当既包含数据抽象，也包含过程抽象。

④设计应当建立具有独立功能特征的模块。

⑤设计应当建立能够降低模块与外部环境之间复杂连接的接口。

⑥设计应能根据软件需求分析获取的信息，建立可驱动、可重复的方法。

根据上述讨论的评测内容以及评测标准，可以建立概要设计说明书评测规范，如下表所示。

填表说明：Y—是，TBD—不确定，N—否，NA—不适用。

概要设计说明书评测规范

详细设计说明书评测

详细设计说明书的评测标准和评测内容与概要设计说明书基本相同，这里不再赘述。如下表所示为详细设计说明书评测规范。

填表说明：Y—是，TBD—不确定，N—否，NA—不适用。

详细设计说明书评测规范

软件编码规范评测

程序实际上也是一种供人阅读的文章，有一个文章的风格问题。程序良好的风格表现在源程序文档化、数据说明的方法、语句结构和输入/输出方法这四个方面，软件编码规范评测也是围绕这四个方面展开。下面分别论述评测内容以及相应的评测标准。

. 源程序文档化。

①符号名的命名。符号名即标识符，包括模块名、变量名、常量名、标号名、子程序名、数据区名以及缓冲区名等。这些名字应能反映它所代表的实际东西，应有一定实际意义。例如，表示次数的量用Times，表示总量的用Total，表示平均值的用Average，表示和的量用Sum等。

名字不是越长越好，应当选择精炼的、意义明确的名字。必要时可使用缩写名字，但这时要注意缩写规则要一致，并且要给每一个名字加注释。同时，在一个程序中，一个变量只应用于一种用途。

②程序的注释。夹在程序中的注释是程序员日后与程序读者之间通信的重要手段。注释绝不是可有可无的。一些正规的程序文本中，注释行的数量占到整个源程序的1/3~1/2，甚至更多。注释分为序言性注释和功能性注释。

序言性注释通常置于每个程序模块的开头部分，它应当给出程序的整体说明，对于理解程序本身具有引导作用。有些软件开发部门对序言性注释做了明确而严格的规定，要求程序编制者逐项列出。有关项目包括：程序标题；有关本模块功能和目的的说明；主要算法；接口说明：包括调用形式，参数描述，子程序清单；有关数据描述：重要的变量及其用途，约束或限制条件，以及其他有关信息；模块位置：在哪一个源文件中，或隶属于哪一个软件包；开发简历：模块设计者，复审者，复审日期，修改日期及有关说明等。

功能性注释嵌在源程序体中，用以描述其后的语句或程序段是在做什么工作，或是执行了下面的语句会怎么样。而不要解释下面怎么做。要点：描述一段程序，而不是每一个语句；用缩进和空行，使程序与注释容易区别；注释要正确。

③标准的书写格式。视觉组织用空格、空行和移行来实现。恰当地利用空格，可以突出运算的优先性，减少编码的错误；自然的程序段之间可用空行隔开；移行也叫做向右缩格。它是指程序中的各行不必都在左端对齐，都从第一格起排列，这样做使程序完全分不清层次关系。对于选择语句和循环语句，把其中的程序段语句向右作阶梯式移行。使程序的逻辑结构更加清晰。

. 数据说明。

在设计阶段已经确定了数据结构的组织及其复杂性。在编写程序时，则需要注意数据说明的风格。为了使程序中数据说明更易于理解和维护，必须注意以下几点。

①数据说明的次序应当规范化。数据说明次序规范化，使数据属性容易查找，也有利于测试，排错和维护。原则上，数据说明的次序与语法无关，其次序是任意的。但出于阅读、理解和维护的需要，最好使其规范化，使说明的先后次序固定。

②说明语句中变量安排有序化。当多个变量名在一个说明语句中说明时，应当对这些变量按字母的顺序排列。带标号的全程数据也应当按字母的顺序排列。

③使用注释说明复杂数据结构。如果设计了一个复杂的数据结构，应当使用注释来说明在程序实现时这个数据结构的固有特点。

. 语句结构。

在设计阶段确定了软件的逻辑流结构，但构造单个语句则是编码阶段的任务。语句构造力求简单、直接，不能为了片面追求效率而使语句复杂化。

比如：在一行内只写一条语句；程序编写首先应当考虑清晰性；程序要能直截了当地说明程序员的用意；除非对效率有特殊的要求，程序编写要做到清晰第一，效率第二，不要为了追求效率而丧失了清晰性；首先要保证程序正确，然后才要求提高速度，反过来说，在使程序高速运行时，首先要保证它是正确的；避免使用临时变量而使可读性下降；对编译程序做简单的优化；尽可能使用库函数；避免不必要的转移；尽量采用基本的控制结构来编写程序；避免采用过于复杂的条件测试；尽量减少使用“否定”条件的条件语句；尽可能用通俗易懂的伪码来描述程序的流程，然后再翻译成必须使用的语言；数据结构要有利于程序的简化；程序要模块化，使模块功能尽可能单一化，模块间的耦合能够清晰可见；利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性；从数据出发去构造程序；不要修补不好的程序，要重新编写。

. 输入和输出

输入和输出信息是与用户的使用直接相关的。输入和输出的方式和格式应当尽可能方便用户的使用。一定要避免因设计不当给用户带来的麻烦。因此，在软件需求分析阶段和设计阶段，就应基本确定输入和输出的风格。系统能否被用户接受，有时就取决于输入和输出的风格。输入/输出风格还受到许多其他因素的影响。如输入/输出设备（终端的类型，图形设备，数字化转换设备等）、用户的熟练程度以及通信环境等。不论是批处理的输入/输出方式，还是交互式的输入/输出方式，在设计和程序编码时都应考虑下列原则。

①对所有的输入数据都要进行检验，识别错误的输入，以保证每个数据的有效性；

②检查输入项的各种重要组合的合理性，必要时报告输入状态信息；

③使输入的步骤和操作尽可能简单，并保持简单的输入格式；

④输入数据时，应允许使用自由格式输入；

⑤应允许缺省值；

⑥输入一批数据时，最好使用输入结束标志，而不要由用户指定输入数据数目；

⑦在交互式输入时，要在屏幕上使用提示符，明确提示交互输入的请求，指明可使用选择项的种类和取值范围。同时，在数据输入的过程中和输入结束时，也要在屏幕上给出状态信息；

⑧当程序设计语言对输入/输出格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句要求的一致性；

⑨给所有的输出加注解，并设计输出报表格式。

监控

主要包括故障监控和性能、流量、负载等状态监控，这些监控关系到集群的健康运行及潜在问题的及时发现与干预。

（1）服务故障、状态监控：主要是对服务器自身、上层应用、关联服务数据交互监控；例如针对前端Web Server，就可以有很多种类型的监控，包括应用端口状态监控，便于及时发现服务器或应用本身是否崩溃、通过ICMP包探测服务器健康状态，更上层可能还包括应用各频道业务的监控，这些只是一部分，还有多种监控方式，依应用特点而定。还有一些问题需解决，如集群过大，如何高性能地进行监控也是一个现实问题。

（2）集群状态类的监控或统计，为合理管理调优集群提供数据参考，包括服务瓶颈、性能问题、异常流量、攻击等问题。

结构设计

多媒体课件的结构规定了教学软件中各部分教学内容的相互关系及呈现的形式，它反映了教学软件的主要框架及其教学功能，多媒体课件的系统结构大多采用非线性的超媒体结构，在此基础上形成了以下四种组织结构方式。

①线性结构：学生顺序地接收信息，从当前帧到下一帧，是一个事先设置好的序列。

②树状结构：学生沿着一个树状分支展开学习活动，该树状结构按教学内容的自然逻辑形成。

③网状结构：多媒体课件的网状结构是超文本结构，学生可在内容单元之间自由航行，没有预设路径的约束。

④复合结构：学生可以在一定范围内自由地航行，但同时受主流信息的线性引导和分层逻辑组织的影响。

视频

视频是动态的画面序列，这些画面以超过每秒24帧的速度播放，便可以使观察者产生平滑、连续的视觉效果。视频类似于我们熟知的电影和电视，有声有色。电影采用了每秒24幅画面的播放速度，电视采用了每秒25幅或30幅画面的播放速度。视频图像可来自于录像带、影碟、电视、摄像机等，这些模拟视频信号可通过视频采集卡转换成数字视频信号，以便计算机进行处理和存储。

数据安全

华为云构建全数据生命周期的安全防护能力。通过自动化敏感数据发现、动态数据脱敏、高性能低成本数据加密、快速异常操作审计、数据安全销毁等多项技术的研究与应用，实现数据在创建、存储、使用、共享、归档、销毁等多个环节的管控，保障云上数据安全。具体的数据安全机制主要有数据隔离、数据加密、数据冗余。

. 数据隔离。华为云各服务产品和组件实现了隔离机制，避免客户间有意或无意的非授权访问、篡改等行为，降低数据泄露风险。以数据存储为例，华为云的块存储、对象存储、文件存储等服务均将客户数据隔离作为重要特性，服务设计的实现因服务而异。如块存储，数据隔离以卷（云硬盘）为单位进行，每个卷都关联了一个客户标识，挂载该卷的虚拟机也必须具有同样的客户标识，才能完成卷的挂载，确保客户数据隔离。

. 数据加密。华为云的多个服务采用与数据加密服务（DEW）集成的设计，方便客户管理密钥，客户可以通过简单的加密设置，实现数据的存储加密。DEW已经支持对象存储、云硬盘、云镜像、云数据库和弹性文件存储等多个服务，并且数量还在不断增加，极大地方便了数据加密操作。华为云服务为客户提供控制台和API两种访问方式，均采用加密传输协议构建安全的传输通道，有效地降低数据在网络传输过程中被网络嗅探的风险。

. 数据冗余。华为云数据存储采用多副本备份和纠删码设计，通过冗余和校验机制来判断数据的损坏并快速进行修复，确保即使一定数量的物理设备发生故障也不会影响业务的运行，使华为云存储服务的可靠性达到业界先进水平。例如对象存储服务的数据持久性高达99.9999999999%（12个9）。

索引

在数据库系统中，索引是一种可选结构，其目的是提高数据访问速度。利用索引可提高用户访问数据的速度，或直接从索引中独立检索数据。如果对索引的配置和使用进行了优化，那么索引能大大降低数据文件的I/O操作并提高系统性能。

但是在为一个表创建索引之后，Oracle将自动维护这个索引。当用户在表中插入、更新或删除记录时，系统将自动更新与该表相关的索引。一个表可以有任意数量的索引，但一个表的索引越多，用户在该表中插入、更新或删除记录时所造成的系统开销也越大。其原因是无论何时更新表，系统都必须更新与之相关的索引。

索引是建立在表的一个或多个字段之上的。索引的作用大小取决于该字段或字段集的选择性。所谓选择性，是指索引能降低数据集中的程度。如果表中与某个索引相关的字段值各不相同，那么该索引就有很好的选择性。一个选择性很差的索引的例子，是基于字段值仅为true/false的字段创建的索引，因为表中很多记录该字段的字段值都相同。一个索引可能只能帮助管理员降低检索的记录数，而不能惟一地确定一条记录。例如：如果为一个表的LastName字段创建了一个索引，现在用户需要搜索John Smith，那么这个索引将返回LastName字段值为Smith的所有记录，因而用户还不得不在返回的记录中搜索含John的记录。索引的选择性越好，就越有助于降低返回记录的数量，从而提高数据访问速度。下面介绍有效创建和使用索引的技巧和方法。

. 索引和降低系统处理的数据量。

索引的主要作用之一就是降低系统处理的数据量。对CPU使用和等待完成I/O操作的时间上，I/O操作引起的系统开销都是非常昂贵的。降低I/O操作可提高系统性能和处理能力。如果不使用索引，那么为了找到特定的数据，系统将不得不扫描表中的所有数据。

例如如下查询语句：

如果不使用索引，系统必须扫描整个emp表并检查表中每条记录的employee_id字段的值。如果emp表很大，那么这个操作可能意味着数量巨大的I/O读写和很长的处理时间。

如果为emp表的employee_id字段创建了索引，那么系统将遍历该索引并找到用户所查询记录的ID。找到记录ID之后，只需一条额外的I/O操作就能检索到用户所需的数据。

用于说明这个问题的最好例子，是只需查找一条记录的情况。在表的每条记录中，类似employee_id这样的字段的值可能在整个表中都是惟一的。这意味着查询结果值返回一条记录，这种查询的效率是非常高的。

在某些情况下，索引必须返回大量数据。如下面的例子：

这个查询语句很可能返回大量数据，因为索引操作返回了大量记录的ID，并且系统必须独立访问这些记录的ID，所以这种情况下，不使用索引可能比使用索引的效率更高，直接进行表扫描可能效率更高。不同情况下，采用哪种查寻方法更好，很大程度上取决于表的数据量和组织形式。

对于不同的数据，在某些情况下位图索引可能非常有用，而在另外一些情况下，使用位图索引可能没有任何好处。

. 索引和更新。

如果对表创建了索引，那么更新、插入和删除表中的记录都将导致额外的系统开销。在系统提交这些操作之前，系统将会更新所有与该表相关的索引。这可能需要花费很长时间，并额外增加一定的系统开销。

. 在字段选择性很低的情况下适用索引。

在某些情况下，表中的某些字段的选择性可能很低。开发人员没必要为所有表创建索引，实事上，在某些情况下索引引起的问题比解决的问题更多。在很多情况下，需要反复试验，才能确定一个索引是否有助于提高系统性能。

但是，位图索引能在字段选择性不高的情况下工作得很好。一个位图索引可以和其他位图索引联合使用，以降低系统检索的数据集。对于某些值为true/false、yes/no或其他小范围数据的字段，建立位图索引是非常合适的。请记住：位图索引所占用的空间，是随着与该索引相关的字段的不同值的数量的增加而增加的。

如果决定创建一个索引，那么确定为哪些字段创建索引是非常重要的。对于不同的表，可能会选择一个或多个字段创建索引。可使用如下方法来确定在哪些字段上创建索引：

①选择那些最常出现在where子句中的字段。经常被访问的字段最可能受益于索引。

②经常用于连接表的字段是创建索引的必然候选字段。

③必须注意索引导致的查询语句性能的提高与更新数据时性能的降低之间的平衡。

④经常被修改的字段不适合创建索引，其原因是，更新索引将增加系统开销。

在某些情况下，使用复合索引的效率可能比使用简单索引的效率更高。下面的一些例子说明了应当在何种情况下使用复合索引。

①某两个字段单独来看都不具有惟一性，但结合在一起却有惟一性，那么这种情况下，复合索引将工作得很好。例如：A字段和B字段都几乎没有惟一性值，但绝大多数情况下，字段A和B的某个特定组合却具有惟一性特点。那么在检索数据时，可在where子句重视and操作符来将这两个字段连接在一起。

②如果select语句中的所有值都位于复合索引中，那么Oracle将不会检索表，而直接从索引中返回数据。

③如果多个查询语句的where子句中作为查询条件的字段都不相同，但返回的记录相同，那么应当考虑利用这些字段创建一个复合索引。

在创建索引之后，开发人员应当定期利用SQL TRACE工具或EXPLAIN PLAN来察看用户查询是否充分利用了索引。很有必要花费一定精力来试验使用索引和未使用索引在效率上的差别，以判断索引所耗费资源是否物有所值。

应该删除那些不经常使用的索引。可使用alter index monitoring usage语句来跟踪索引的使用情况。还可以从系统表all_indexes、user_indexes和dba_indexes中查询用户访问索引的频率。

如果为一个不适合创建索引的字段或表创建了索引，那么这可能会导致系统能力的下降。而如果创建的索引合理，那么这将降低系统的I/O操作并加快访问速度，从而大大提高系统性能。

体系结构

RPR的体系结构如下图所示。RPR采用了双环结构，由内层的环1和外层的环0组成，每个环都是单方向传送。相邻工作站之间的跨距包含传送方向相反的两条链路。RPR支持多达255个工作站，最大环周长为2000km。

RPR体系结构

网络安全

随着互联网的飞速发展，网络安全问题已经越来越受到大家广泛的关注，各种病毒花样繁多、层出不穷；系统、程序、软件的安全漏洞越来越多；黑客们通过不正当手段侵入他人电脑，非法获得信息资料，给正常使用互联网的用户带来不可估计的损失。由于目前网络经常受到人为的破坏，因此，网络必须有足够强的安全措施。

计算机网络的安全问题

计算机网络安全就其本质而言是网络上的信息安全。从广义上讲，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论，都是网络安全的研究领域。简单来讲，网络安全包括：系统不被侵入、数据不丢失以及网络中的计算机不被病毒感染三大方面。完整的网络安全要求：

.运行系统安全

.网络上系统信息的安全

.网络上信息传播的安全

.网络上信息内容的安全

网络安全应具有保密性、完整性、可用性、可控性以及可审查性几大特征。网络的安全层次分为物理安全、控制安全、服务安全和协议安全。

物理安全

物理安全包括：自然灾害、物理损坏、设备故障、意外事故、人为的电磁泄漏、信息泄漏、干扰他人、受他人干扰、乘机而入、痕迹泄露、操作失误、意外疏漏、计算机系统机房环境的安全漏洞等。

控制安全

控制安全包括：计算机操作系统的安全控制、网络接口模块的安全控制、网络互联设备的安全控制等。

服务安全

服务安全包括：对等实体认证服务、访问控制服务、数据加密服务、数据完整性服务、数据源点认证服务、禁止否认服务等。

TCP/IP协议安全

TCP/IP协议安全主要用于解决：TCP/IP协议数据流采用明文传输、源地址欺骗（Source address spoofing）或IP欺骗（IP spoofing）、源路由选择欺骗（Source Routing spoofing）、路由信息协议攻击（RIP Attacks）、鉴别攻击（Authentication Attacks）、TCP序列号欺骗攻击（TCP SYN Flooding Attack）、易欺骗性（Ease of spoofing）等。

计算机网络的安全威胁主要表现在：非授权访问、信息泄漏或丢失、破坏数据完整性、拒绝服务攻击、利用网络传播病毒、使用者的人为因素、硬件和网络设计的缺陷、协议和软件自身的缺陷以及网络信息的复杂性等方面。

下面介绍一些常见的信息安全技术。

数据的加密与解密

随着计算机网络不断渗透到各个领域，密码学的应用也随之扩大。数字签名、身份鉴别等都是由密码学派生出来的新技术和应用。

在计算机上实现的数据加密，其加密或解密变换是由密钥控制实现的。密钥（Keyword）是用户按照一种密码体制随机选取，它通常是一随机字符串，是控制明文和密文变换的唯一参数。

密码技术除了提供信息的加密解密外，还提供对信息来源的鉴别、保证信息的完整和不可否认等功能，而这三种功能都是通过数字签名实现。数字签名的原理是将要传送的明文通过一种函数运算（Hash）转换成报文摘要（不同的明文对应不同的报文摘要），报文摘要加密后与明文一起传送给接受方，接受方将接受的明文产生新的报文摘要与发送方的发来报文摘要解密比较，比较结果一致表示明文未被改动，如果不一致表示明文已被篡改。

数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性，防止秘密数据被外部破译所采用的主要技术手段之一，也是网络安全的重要技术。

根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类：一类是对称加密（秘密钥匙加密）系统，另一类是公开密钥加密（非对称加密）系统。

对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，并保持钥匙的秘密。它的安全性依赖于以下两个因素。第一，加密算法必须是足够强的，仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的；第二，加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性，而不是算法的秘密性，因此，没有必要确保算法的秘密性，而需要保证密钥的秘密性。对称加密系统的算法实现速度极快。因为算法不需要保密，所以制造商可以开发出低成本的芯片以实现数据加密。这些芯片有着广泛的应用，适合于大规模生产。对称加密系统最大的问题是密钥的分发和管理非常复杂、代价高昂。比如对于具有n个用户的网络，需要n（n-1）/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称加密系统是有效的。但是对于大型网络，当用户群很大，分布很广时，密钥的分配和保存就成了大问题。对称加密算法另一个缺点是不能实现数字签名。

公开密钥加密系统采用的加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）是不同的。由于加密钥匙是公开的，密钥的分配和管理就很简单，比如对于具有n个用户的网络，仅需要2n个密钥。公开密钥加密系统还能够很容易地实现数字签名。因此，最适合于电子商务应用需要。在实际应用中，公开密钥加密系统并没有完全取代对称密钥加密系统，这是因为公开密钥加密系统是基于尖端的数学难题，计算非常复杂，它的安全性更高，但它的实现速度却远赶不上对称密钥加密系统。在实际应用中可利用二者的各自优点，采用对称加密系统加密文件，采用公开密钥加密系统加密“加密文件”的密钥（会话密钥），这就是混合加密系统，它较好地解决了运算速度问题和密钥分配管理问题。因此，公钥密码体制通常被用来加密关键性的、核心的机密数据，而对称密码体制通常被用来加密大量的数据。

防火墙技术

防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合，以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。实际上，它包含着一对矛盾（或称机制）：一方面它限制数据流通，另一方面它又允许数据流通。

作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障，防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。虽然从理论上看，防火墙处于网络安全的最底层，负责网络间的安全认证与传输，但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化，现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次，不仅要完成传统防火墙的过滤任务，同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证、防止病毒与黑客侵入等方向发展。

常见的防火墙主要有数据包过滤型防火墙、应用级网关型防火墙、代理服务型防火墙、复合型防火墙等几种类型。典型的防火墙包括过滤器、链路级网关和应用级网关或代理服务器，如下图所示。

安装防火墙的作用在于弥补网络服务的脆弱性、控制对网络的存取、集中的安全管理、网络使用情况的记录及统计。但是它仍然有局限性，对于下列情况，它不能防范：绕过防火墙的攻击、来自内部变节者和不经心的用户带来的威胁、变节者或公司内部存在的间谍将数据复制到软盘、传送已感染病毒的软件或文件等。

在使用防火墙前，应该设计好防火墙的规则。它包括下列内容：防火墙的行为准则（拒绝没有特别允许的任何服务、允许没有特别拒绝的任何服务）、机构的安全策略、费用、系统的组件或构件。

防火墙的组成

网络安全协议

下面介绍几种常见的网络安全协议。

SSH （Secure Shell）

由芬兰的一家公司开发的。通过使用SSH，可以把所有传输的数据进行加密，抵御“中间人”攻击，而且也能够防止DNS和IP欺骗。由于传输的数据是经过压缩的，所以还可以加快传输的速度。

SSH由客户端和服务端的软件组成的。从客户端来看，SSH提供两种级别的安全验证：基于密码的安全验证和基于密匙的安全验证。

PKI （Public Key Infrastructure）

PKI体系结构采用证书管理公钥，通过第三方的可信机构CA，把用户的公钥和用户的其他标识信息（如名称、E-mail、身份证号等）捆绑在一起，在Internet网上验证用户的身份，PKI体系结构把公钥密码和对称密码结合起来，在Internet网上实现密钥的自动管理，保证网上数据的机密性、完整性。一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有：公钥密码证书管理、黑名单的发布和管理、密钥的备份和恢复、自动更新密钥以及自动管理历史密钥等几部分。

（1） SET （Secure Electronic Transaction）。

SET安全电子交易协议是由美国Visa和MasterCard两大信用卡组织提出的应用于Internet上的以信用卡为基础的电子支付系统协议。它采用公钥密码体制和X.509数字证书标准，主要应用于B to C模式中保障支付信息的安全性。SET协议本身比较复杂，设计比较严格，安全性高，它能保证信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性。

（2） SSL （Secure socket Layer&Security Socket Layer）。

安全套接层协议（SSL）是网景（Netscape）公司提出的基于Web应用的安全协议，包括：服务器认证、客户认证（可选）、SSL链路上的数据完整性和SSL链路上的数据保密性。对于电子商务应用来说，使用SSL可保证信息的真实性、完整性和保密性。但由于SSL不对应用层的消息进行数字签名，因此不能提供交易的不可否认性，这是SSL在电子商务中使用的最大不足。

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