大数据技术在小学校园网络安全中的应用分析

2020-12-30郑朋福

网络安全技术与应用 2020年6期

◆郑朋福袁静

( 1.临沂第三实验小学山东 276000; 2.临沂市兰山区白沙埠镇中心小学山东 276000 )

1 大数据的定义及在小学校园中应用的意义

大数据是当前我们日常网络安全应用中的重要信息技术，其自身具有的特点是可以对数据库中的各种信息进行采集、整理以及存储等功能，针对网络中的大数据更可以很快地进行相关的挖掘、数据分析，让数据可以得到更好地供使用者参考。大数据技术的存储信息量非常大，目前我国大数据存储数量部分达到了PB以及EB的级别。而在各个行业中，大数据技术则可以对更加有效地进行海量数据的整理从而达到可视化展示，发挥自身的信息处理作用。但是，随之而来的则是网络的安全性问题，若是不加以注意则很容易造成校园内容的网络崩溃，进而影响校园的正常教学和工作开展。

小学校园的现代管理中，很多的资料是具有一定的保密性的，特别是校园内部的行政管理，更是需要具有高度的保密要求。例如校园内容的重要文献、科研数据等，这些资料对校园的发展和日常教学管理非常具有意义。因此，我们在当前的大数据环境下，要重视对这些资料的安全性的保障，从而更好地保护校园的内部资料等不受黑客的侵袭。

2 传统小学校园网络安全管理存在的问题

2.1 数据存储以及预处理能力不足

虽然我国近年来大数据信息技术不断地得到提升，但是在小学校园的环境建设中我们依然看到，我们的信息储存还是以服务器本身为基础，信息存储量的大小也就与服务器本身的存储能力大小有着直接的关系。而且随着教育系统和考试系统等多方面的系统应用后，所要储存的数据不断增加，需要具有强大的信息数据器处理，才能够实现学校的信息存储作用，若是只依靠学校的服务器则很难达到这一要求。因此，只有不断地刷新大数据自身的扩展性和容错能力，才能够更好地实现书记存在和预处理的目标。

2.2 数据融合能力难以满足复杂数据处理标准

近年来，小学校园网络技术得到了全面地发展，随着教学条件和教学质量等各方面的要求提升，其所产生的网络数据也呈现了纷繁复杂的特点。而传统的网络管理中，其面对的是网络的安全性攻击问题，如内外的非法攻击、网络服务器自身系统的安全问题，以及病毒等攻击，这样的情况下网络安全监管问题便显得很吃力。很多的数据存储和融合处理标准都在不断地提升要求，传统的网络管理模式下的正常运行，便会显得力不从心。另外，校园管理中的很多网络安全管理呈现的是数据形式多元化问题，各种各样的数据以各种形式出现，这样的情况下传统的网络管理模式更加难以满足当前的数据处理需求。

2.3 传统校园信息安全管理缺乏实时性

我们在当前的小学网络系统管理中可以看到，其中包括了很多的应用系统组成，每个应用系统都具有自身的特点和产生一定的异构数据。而这些异构数据的处理为小学校园的正常运行、避免突发事件发生等有着重要的作用，其可以有效地针对数据来查询校园的网络隐患因素。但是我们在传统的数据库处理中可以看到，其对大规模数据流的处理有着一定的欠缺，很多的安全问题都不能及时发现并且有效处理，从而引发了网络的安全问题。而应用大数据后可以有效地对复杂的问题进行实时反应，在发现异常情况时也可以及时处理，这对网络的安全性起到较为重要的促进作用。

3 基于大数据背景下的小学校园网络安全管理系统的建立

大数据背景下小学校园网络安全管理系统的建立是对数据的一种高精度处理，主要包含对数据的采集挖掘、处理与加工、生成与显示、存储与兼容这四个部分，并且每个部分都以数据的管理作为基础和辅助，达到对校园网络安全管理系统的完善。

3.1 全面采集，挖掘基础类数据

对数据的采集，主要表现在对校园网络数据的收集上，这是最基础性的工作，也是网络安全管理的基础。通常情况下，我们将数据采集过程中收集出的数据分为结构化数据和非结构化数据两类，这些数据涵盖了整个小学校园网络系统的所有内容。这个阶段的数据，采集重点是数据的涵盖范围，也是基础数据的整体把握，直接影响到后期数据的排查和处理，也是整个校园网络安全的“总基调”。

3.2 精细处理，实现分布式存储

仅有前期的数据收集是远远不够的，借助于大数据的高效率处理。在进行小学校园网络安全管理的过程中，着重对数据进行加工与处理。对于基础类数据，首先就是进行数据资源的“淘沙”过滤过程，也有论文中将这一个过程叫作“精处理”，其本质都是一样的，主要是对海量数据的一个筛选过程，这时候的数据将进行具体的分类。数据的集中分析也属于精细处理的内容中，系统通过对数据性质的预判断，简单进行“粗加工”，分析数据关系，将同构数据进行合并存储，将异构数据进行有效辨析，达到数据的有效转化，从而保障数据处理过程中的可靠性和高质量。这个环节中，对数据的专业工具的选择也尤为重要，ETL是一类比较专业的加工处理工具，其通过聚类算法对数据进行有效分类和加工，以此来保障数据库的重新建立，同时也能提升数据加工预处理的存储效率。一般情况下，我们都会选择ETL类的处理工具，也针对加工处理的数据结果进行数据类型的划分，有效减少数据查询所需要的时间，让数据的进一步与挖掘能够得到有效处理。

3.3 有效生成，显示安全数据内容

数据有效生成过程主要包含数据的再次深度挖掘以及对数据的静态批量处理，这是数据的中后段处理过程。对于数据的深度挖掘，我们一般会考虑到实际的用途。用不同的方式转换，对数据进行不同方式上的生成，这个过程中也包含了对数据的实时监控，网络日志数据的分析。一般实时性的数据生成和非实时性的数据转换生成，都应该作为网络安全管理的一个重要部分，对于一些非实时数据，可以选用NoSQL数据以及Hadoop计算机框架来进行数据处理工作。在显示方面，一般会将处理后的数据进行展示，也会根据数据的生成结果，将数据变化、数据处理过程计入到后台数据日志中，作为网络安全检查的一项重要内容。

3.4 拓展存量，及时发现潜在安全

随着时间的推移，数据越来越多，尽管一部分的数据能够在空间里得到压缩，但随着数据的累积，数据容量的拓展仍然需要我们进行定期的处理，否则，就容易造成数据丢失的网络潜在风险。与此同时，数据的分析结果和处理结果有效性，也是我们对网络安全中的数据容量的一种设置。鉴于对数据的处理与加工，我们能够更加直观地对数据的状态进行观察，遇到恶意攻击的无效数据列，一方面通过设置防火墙来提升系统存储的有效性，另一方面，我们也及时对数据实时消除，以保障其他数据的安全。有效拓展和分析，能够帮助工作人员及时进行了解，也能给我们的进一步完善提供技术上和数据上的有力支持，获得良好的小学校园网络安全管理效果。