文件的保護與保密
在文件系統中，文件保護和文件保密是確保資料安全的重要措施。
- 檔案保護：防止使用者的錯誤操作導致檔案資料遺失或破壞。
- 文件保密：防止未經授權的使用者存取文件內容。
影響檔案系統安全的因素
- 人為因素：誤操作、惡意攻擊、權限濫用等。
- 系統因素：硬體故障、軟體漏洞、系統崩潰等。
- 自然因素：電源故障、天災（如火災、地震）等。
檔案系統安全的主要措施
- 存取控制機制：限制使用者對檔案的存取權限，防止誤操作或惡意操作。
- 磁碟容錯技術：透過增加冗餘和備份，防止系統故障導致的資料遺失。
- 備份技術：定期將資料備份到其他儲存裝置上，以防止因自然因素造成的資料遺失。
存取控制
存取控制是透過設定文件的存取權限來限制使用者對文件的操作，既能保護文件，又能保證文件的保密性。
常見的檔案存取權限
| 權限 | 說明 |
|---|---|
E |
可執行 |
R |
可讀 |
W |
可寫 |
- |
無權限 |
存取控制的方案
- 存取控制矩陣：透過二維矩陣描述使用者與檔案之間的存取權限關係。行表示用戶，列表示文件，矩陣的每個元素表示該用戶對該文件的操作權限。
- 存取控製表：每個檔案對應一個表，記錄具有存取權限的使用者及其對應權限。
- 設定口令：文件擁有者為文件設定存取口令，使用者在存取文件時需要提供正確的口令。
- 文件加密：對文件內容進行編碼，只有解密後才能存取文件內容。
磁碟容錯技術
磁碟容錯技術透過增加冗餘設備（如磁碟機、磁碟控制器）來提高檔案系統的完整性和可靠性，分為以下三個等級：
一級容錯技術
- 適用場景：磁碟表面發生局部缺陷。
- 常用方法：
- 雙目錄：為檔案系統維護兩份目錄副本。
- 雙文件分配表：為文件分配表建立冗餘副本。
- 熱修復重定向：動態調整資料的儲存位置，繞過損壞區域。
- 寫後讀校驗：寫入資料後立即讀取校驗，確保資料完整性。
二級容錯技術
- 適用場景：磁碟機發生故障。
- 常用方法：
- 磁碟鏡像：複製整個磁碟的資料到另一塊磁碟上，實現即時同步。
- 磁碟雙工：透過兩個獨立的磁碟控制器管理兩個磁碟，提供更高的可靠性。
三級容錯技術
- 適用場景：高可靠性的網路系統。
- 常用方法：結合多種容錯和冗餘技術，實現高度可靠的資料保護。
RAID（廉價磁碟冗餘陣列）
RAID 是一種高級容錯技術，透過使用多區塊磁碟和一個磁碟陣列控制器，實現高效能和高可靠性。 RAID 的主要特點是利用冗餘儲存技術，即使其中一塊磁碟損壞，也不會導致資料遺失。
- 常見 RAID 等級：
- RAID 0：資料條帶化，提升效能，但無容錯功能。
- RAID 1：磁碟鏡像，實現資料冗餘。
- RAID 5：分散式奇偶校驗，提供效能和容錯性。
- RAID 6：雙奇偶校驗，提供更高的容錯性。
- RAID 10：結合 RAID 1 和 RAID 0，提供高效能和冗餘。
資料備份與轉儲
資料備份是防止資料遺失的重要措施，通常透過將重要檔案複製到其他儲存媒體上來實現。
常見備份措施
- 建立副本：為重要文件建立多個副本，保存在不同的儲存媒體上（如硬碟、光碟、USB等）。
- 定期轉儲：定時或定期將檔案轉儲到其他儲存裝置上，常用的轉儲方法有：
- 全量轉儲：備份所有檔案。
- 增量轉儲：僅備份自上次轉儲以來修改過的檔案。