基于数据分类的云迁移数据安全研究

吕佩吾

（江苏省铁路集团有限公司信息中心，南京 210000）

0 引言

近年来，云计算技术得到极大的发展和普及，“业务上云”“系统上云”“应用上云”逐步走入各行各业，上云有助于系统运营商摆脱物理主机、网络的束缚，使其更专注于业务本身，因此得到了大家的青睐［1］，IDC调研显示，2021年全球云计算市场规模为7050亿美元，并预测到2025年将达1.3万亿美元［2］。当前国内云市场百家争鸣，阿里云、腾讯云、华为云、电信天翼、移动和云、联通沃云等公有云、私有云都已得到广泛使用和广大用户的认可。然而在实际中，经常出现系统从公有云迁移到公有云，从公有云迁移到私有云，从私有云迁移到公有云的场景。由于需要考虑网络组网、系统稳定、数据完整、数据安全和服务能否停用等问题［3］，耗费精力大且存在风险，因此云迁移是一个纷繁复杂的工程，需要考虑的因素众多，而数据是系统的核心，是服务运营商的核心资产［4］，数据完整和数据安全是云迁移中的重要目标。本文通过对云迁移中的数据进行分类梳理，研究不同类型数据的迁移过程和数据安全保障措施。

1 云迁移的数据分类研究

云迁移需要考虑网络迁移、服务器迁移、数据迁移等多种要素，而云迁移的数据主要指系统涉及数据，因此要对迁移系统的数据进行分类。当前主流系统使用的数据有存放关系类型数据的关系数据库、存放系统缓存数据的Redis数据库和存储文件类型数据的对象存储数据库，此外，系统的配置文件、程序等应视为配置程序类静态数据，还有系统产生的系统日志数据，因此云迁移中的数据即包含数据库数据，又包含服务器中的配置、程序和日志等数据，梳理出的数据分类如图1所示。

（1）关系数据：系统使用的如MySQL、Oracle等关系类数据库数据，当前大多云平台提供的云数据库集成了容灾、备份、恢复、监控、迁移等全套解决方案功能［5］；

（2）对象存储数据：对象存储是当前流行的文件存储方式，与自建存储相比，对象存储有着更高安全性、更便捷使用性和更持久存储性的特点，当前大多云平台均支持对象存储［6］；

（3）Redis数据：Redis既可作为缓存层加速应用访问，又可作为持久化功能用于高并发、大流量场景，在当前信息系统建设中使用得较为广泛［7］；

（4）配置、程序：系统本身的配置文件、程序文件，在迁移过程中保障程序文件、配置文件的完整无损非常重要；

（5）日志数据：程序运行的日志数据作为系统日志审查和网络安全的重要内容，在迁移过程中宜同步实施迁移。

2 数据迁移方法研究

2.1 关系数据迁移研究

当前云服务商都带有自己的关系数据迁移工具，随着迁移的需求逐年上升，关系数据迁移工具逐步向易操作、周期短、成本低、风险低演化［8］，数据迁移工具操作的基本步骤为：

（1）创建迁移任务，输入数据库源和目标，需提供源库和目标库的连接地址、端口、用户名和口令；

（2）确认迁移方式，确认是增量或全量迁移，确认迁移期间目标数据库是否可以进行读写操作；

（3）开始迁移，数据库迁移工具根据设置操作自动实施数据迁移；

（4）查看迁移日志，迁移完成后，查看迁移日志信息，确认是否在迁移实施中存在问题；

（5）迁移对比，对比源库和目标库的表数量、表内数据项的一致性。

2.2 对象存储数据迁移研究

对象存储数据和关系数据的存储方式和访问方法都不同，关系数据的存储是关系数据库，访问方法是通过用户名、密码连接指定URL的数据库；对象存储的存储方式是桶（Bucket）和对象（Object），多通过AK、SK和RESTful API接口调用方式访问使用［9］。因此对象存储的一般迁移步骤为：

（1）迁移前准备，创建目标AK、SK和Bucket，解冻归档数据；

（2）创建迁移任务，输入源、目的对象存储地址、Bucket、AK、SK；

（3）配置迁移参数，选择迁移方式（增量、全量）、文件覆盖方式等；

（4）开始迁移，查看迁移状态和迁移结果；

（5）迁移结果检查，查看迁移完成清单和迁移失败清单，检查迁移报告。

2.3 配置文件数据迁移研究

配置文件、程序文件、系统日志等文件一般都存储在服务器的云盘中，通常使用云主机迁移的迁移方法，通过主机迁移直接把源主机操作系统和硬盘打包镜像到目的主机，当前主流的云主机迁移方法是在源主机上安装迁移软件，配置迁移软件的目的是迁移服务器信息，实现源主机的操作系统和云盘全量或存量迁移，迁移步骤为：

（1）在源主机上安装迁移软件；

（2）迁移软件配置目的主机的信息，包含IP地址，对应账号的AK和SK或用户名密码；

（3）创建迁移任务并检查迁移结果。

3 云迁移数据安全研究

数据安全是指通过采取必要措施，确保数据处于有效保护和合法利用的状态，以及具备保障持续安全状态的能力，本节首先确定云迁移过程中数据安全的内容和范围，其次研究范围内风险和保障措施，最后研究不同数据类型迁移中的数据安全风险。

3.1 云迁移数据安全内容

根据第2节云迁移方法研究，云迁移在时间阶段上可以分为迁移准备阶段，迁移中和迁移后三个阶段，根据信息安全的五大特征和云迁移特点［10］，数据安全主要包含数据完整性、保密性和可用性，因此本文研究云迁移数据安全内容为云迁移准备阶段、迁移中和迁移后数据的完整性、保密性和可用性。

（1）数据完整性：保障迁移后的目的环境的数据同源环境在数据目录、内容上完全一致；

（2）数据保密性：首先指迁移过程中不能扩大、增加数据的访问范围；其次指迁移过程中最好使用加密传输，避免传输过程中被监听；

（3）数据可用性：在需要迁移时不停用系统，保障数据在迁移和系统交割中数据的可用。

3.2 通用数据安全风险和保障措施

根据云迁移步骤和数据安全要求，云迁移中数据安全风险和保障措施包括七方面：迁移准备阶段的数据保密性、迁移中的数据完整性、迁移中的数据保密性、迁移中的数据可用性、迁移后的数据完整性、迁移后的数据保密性、迁移后的数据可用性。

表1 云迁移不同阶段数据安全风险分类

（1）迁移准备阶段的数据保密性风险：源数据的访问范围被扩大。保障措施：按照“最小访问”原则，以白名单、安全组等方式限制数据的访问范围；

（2）迁移中的数据完整性风险：迁移未完全完成时系统在目的环境开启服务。保障措施：迁移期间数据停用，直至确认所有类型数据全部迁移完毕；或迁移期间迁移交割前确保系统在源环境服务，交割时刻切换至目的环境服务；

（3）迁移中的数据保密性风险：使用http等明文协议在互联网传输，源数据的访问范围被扩大。保障措施：禁止使用明文传输实施迁移；按照“最小访问”原则，以白名单、安全组等方式限制数据的访问范围；

（4）迁移中的数据可用性风险：迁移软件占用资源过高造成无法正式访问数据；迁移未完全完成时系统在目的环境开启服务。保障措施：保障迁移任务的迁移参数设置为非占用全部资源；迁移期间数据停用，直至确认所有类型数据全部迁移完毕；

（5）迁移后的数据完整性：出现迁移过程中数据迁移失败而未实施检查。保障措施：每迁移一项数据后进行迁移完整性检查，确保所有数据都实施完整性迁移；

（6）迁移后的数据保密性：迁移后源环境数据未及时限制访问范围。保障措施：迁移后源环境数据范围设置为“最小访问”范围；

（7）迁移后的数据可用性：系统迁移后应用系统未做数据库地址等参数调整造成数据不可访问。保障措施：迁移准备阶段充分测试迁移后应用系统需要修改的数据访问地址、口令等，确保数据正常访问。

3.3 分类数据下数据安全保障

由于不同类型数据的迁移过程、操作步骤存在差异，因此针对关系数据、对象存储和配置文件数据，分析不同数据类型下迁移中存在的安全风险和保障措施。

（1）关系数据迁移安全：互联网迁移时需使用加密方式连接；迁移后及时关闭源数据库的互联网连接访问；

（2）对象存储迁移数据安全：迁移时需确认归档数据解冻，保障迁移数据完整性；若迁移不停服务，在迁移过程中可使用流量控制，在业务系统访问量大时降低迁移带宽，保障迁移过程中数据可用性；

（3）主机迁移数据安全：迁移前严格按照迁移软件操作说明书配置端口、白名单和访问网络，确保网络正常；确认目的云主机的系统盘、数据盘存储大小大于等于源主机的存储大小。

4 结语

本文通过对云迁移中的数据进行分类，研究分类数据下不同数据的迁移方案，最后根据迁移准备、迁移中、迁移后三个阶段分析了数据安全完整性、保密性和可用性要求下的风险和应对措施，并对不同类型数据下各自的风险进行梳理和总结，对云迁移数据安全保障具有实际意义。