18、探索Azure Rights Management Services与HDInsight集群

探索Azure Rights Management Services与HDInsight集群

1. Azure Rights Management Services

Azure Rights Management Services（RMS）是Azure中用于信息和内容保护的重要组件，它在数据安全方面发挥着关键作用。下面将详细介绍其相关功能和操作。

1.1 日志管理

可以使用 Disable - AadrmUsageLogFeature cmdlet禁用使用日志功能。通过PowerShell可以生成两种日志：
- 管理日志 ：记录所有Azure RMS管理命令的日志。使用 Get - AadrmAdminLog cmdlet获取，示例代码如下：

#Get Azure RMS Admin Log
Get - AadrmAdminLog -Path "C:\AzureRMS\Logs\Admin\AdminLog.log" -FromTime "06/01/2015 08:00:00" -ToTime "06/10/15 07:00:00"

此日志对于监控Azure RMS租户的全局管理员非常重要，因为全局管理员可以启用超级用户功能并将自己指定为超级用户，可能会解密组织保护的所有文件。
- 使用日志 ：将Azure RMS使用情况的日志下载到本地存储。使用 Get - AadrmUsageLog cmdlet获取，示例代码如下：

#Get Azure RMS Usage Log
Get - AadrmUsageLog –Path "C:\AzureRMS\Logs\UsageLog"

使用日志可用于监控和跟踪超级用户的活动，包括文件解密。

需要注意的是，上述两个日志cmdlet仅用于获取日志文件，若要读取和解析日志，可参考https://technet.microsoft.com/library/dn529121.aspx 。

1.2 RMS保护工具

RMS保护工具是一组PowerShell cmdlet，用于批量保护和取消保护文件，可从https://www.microsoft.com/en - us/download/details.aspx?id = 47256 下载。使用该工具前，需要进行服务到服务（S2S）身份验证，使用 Set - RMSServerAuthentication cmdlet，并提供三个标识符：BposTenantId、AppPrincipalId和SymmetricKey。
- 获取BposTenantId ：使用 Get - AadrmConfiguration cmdlet，示例代码如下：

# Get BPOS Tenant Id
(Get - AadrmConfiguration).BPOSId

• 创建AppPrincipalId和SymmetricKey ：使用Azure AD PowerShell模块中的 New - MsolServicePrincipal cmdlet，示例代码如下：

# Create Service Principal
$Cred = Get - Credential admin@Company123.com
Connect - MSOLService -Credential $Cred 
New - MsolServicePrincipal -DisplayName 'AzureRMSPrincipal' 

创建的对称密钥只会显示一次，请务必安全存储。
- 设置RMS服务器身份验证 ：示例代码如下：

$Key = 'OfJmfLbu + kCytVwkN888JE5rwBPXKC2qqB0sZxt4QgY='
$AppPrincipalId = 'dbf65047 - 3df7 - 40bb - 9be5 - 87c1fe51ada8'
$TenantId = 7b0d20e9 - f930 - 7777 - 8888 - e8572a9caf93 
Set - RMSServerAuthentication –Key $Key -AppPrincipalId $AppPrincipalId -BposTenantId $TenantId 

身份验证成功后，即可连接到托管RMS服务的服务器。

1.3 文件保护与取消保护

使用以下三个cmdlet进行文件保护和取消保护操作：
- Protect - RMSFile ：保护文件。参数如下：
- -File ：指定要保护的文件路径。
- -Folder ：指定要批量保护文件的文件夹路径。
- -Recurse ：与 –Folder 参数配合使用，保护子文件夹中的文件。
- -OutputFolder ：指定存储受保护文件版本的文件夹，不影响原始文件。
- -OwnerEmail ：指定受保护文件的不同所有者，默认为当前保护文件的用户。
- -TemplateId ：指定用于保护文件的模板ID，可使用 Get - RMSTemplate cmdlet获取模板及其ID。
- -License ：指定临时权限策略，使用 New - RMSProtectionLicense cmdlet创建。
- -DoNotPresistEncryptionKey ：防止离线访问受保护内容，用户每次访问文件时都需进行身份验证并检查策略是否有更改。
示例代码如下：

#Listing RMS Templates
Get - RMSTemplate 
#Protect RMS File
Protect - RMSFile –File C:\Documents\MyCompanySecret.docx –TemplateId 10003 

• Unprotect - RMSFile ：取消保护受保护的文件。参数如下：
  • -File ：指定要取消保护的文件路径。
  • -Folder ：指定要批量取消保护文件的文件夹路径。
  • -Recurse ：与 –Folder 参数配合使用，取消子文件夹中文件的保护。
  • -OutputFolder ：指定存储取消保护后文件的文件夹，不影响原始受保护文件。
    示例代码如下：

#Unprotect RMS File
Unprotect - RMSFile –File C:\Documents\MyCompanySecret.docx 

• Get - RMSFileStatus ：获取文件的当前保护状态。

1.4 临时权限策略

当现有模板无法满足需求时，可使用 New - RMSProtectionLicense cmdlet创建临时权限策略，参数如下：
- -OwnerEmail ：指定权限策略的所有者。
- -UserEmail ：指定有权访问受保护文件的用户。
- -Permission ：指定临时权限策略的使用权限，可用权限包括VIEW、EDIT、PRINT、EXPORT、COMMENT、VIEWRIGHTSDATA、EDITRIGHTSDATA、EXTRACT和OWNER。
- -ValidForDays ：指定受保护内容的有效期（天数）。
示例代码如下：

# Creating Ad - Hoc rights policy
$License = New - RMSProtectionLicense –OwnerEmail 'Sherif@Company123.com' –UserEmail 'Yahia@Company123.com' –Permission 'VIEW', 'COMMENT' –ValidForDays 10 
# Protect File
Protect - RMSFile –File C:\Documents\MyCompanySecret.docx –License $License

2. 大数据与HDInsight

随着数据量的爆炸式增长，传统关系数据库系统已难以应对，大数据应运而生。下面将介绍大数据的概念、Hadoop以及Azure HDInsight。

2.1 大数据的特点

大数据具有以下三个主要特点（3Vs）：
- Volume（大量） ：大数据通常具有巨大的体量，以TB为单位。例如，YouTube每分钟上传的视频时长超过25小时，物联网机器生成的日志数据也非常庞大。
- Velocity（高速） ：大数据的生成速度极快，处理高频接收的数据需要特殊工具和技能。例如，每分钟生成的推文数量超过98,000条。
- Variety（多样） ：大数据不仅包括日志和记录，还涵盖音频、视频、图像和二进制文件等多种类型，从这些多样化的数据中提取有价值的信息并非易事。

许多企业利用数据湖的概念，将结构化和非结构化数据存储在一起，这对企业来说既是关键的差异化因素，也是一项具有挑战性的任务。

2.2 Hadoop简介

Hadoop是一个Apache开源软件库和框架，用于在计算机集群上实现分布式存储和处理大数据集。它具有高可用性，能够检测和处理应用层的故障，并可从单台计算机扩展到数千台机器。Hadoop主要由以下四个组件组成：
- Hadoop Common ：支持其他模块的通用实用程序。
- Hadoop Distributed File System（HDF） ：分布式文件系统，为Hadoop集群中的应用程序数据提供高吞吐量和高性能访问。
- Hadoop YARN ：用于作业调度和集群资源管理的框架。
- Hadoop MapReduce ：基于YARN的系统，用于并行处理大型数据集。

Hadoop使用Java编写，通过它可以更轻松、快速地并行处理数据。

2.3 HDInsight简介

HDInsight是Hortonworks与Microsoft合作的成果，是Hadoop在云端的实现。借助Microsoft Azure，开发人员和管理员可以轻松创建、扩展和维护大型节点集群。HDInsight有三种实现方式：
- Windows可下载版 ：用于测试和开发，仅在单台机器上运行单个节点，不用于生产环境。
- Microsoft APS ：分析平台系统，可作为单独部分购买并连接到平台。
- Microsoft Azure ：利用云计算能力和基础设施，可创建和使用任意数量的节点集群。

创建HDInsight集群时，只需提供唯一的集群名称、管理员用户密码和所需的数据节点数量，Azure将在几分钟内完成集群的配置并使其投入使用。例如，创建一个四节点集群时，Azure会进行以下操作：
1. 验证集群要求，创建两个A3或A4 VM实例的头节点和两个用于高可用性集群的节点，根据请求的数据节点数量创建相应的A3 VM实例（这里是四个），这些节点按分钟计费。
2. 创建两个A2 VM实例用于安全，三个A1 VM实例的Zookeeper节点用于集群管理，这些节点免费。

需要注意的是，HDInsight集群从创建时开始计费，且不能暂停或分配，只能通过删除集群来停止计费。与传统Hadoop分布安装不同，HDInsight可以无缝访问Azure存储Blob，数据可存储在普通Azure Blob存储中，具有以下优点：
- 便于从运行系统或使用PowerShell上传数据。
- 集群删除时数据得以保留，可仅将集群用于处理数据，节省成本。

2.4 创建第一个HDInsight集群

可以使用Azure管理门户或PowerShell创建HDInsight集群，以下是使用PowerShell的步骤：
1. 准备存储 ：

New - AzureStorageAccount -StorageAccountName "pshdclstrstorage" -Location "East US"
$StorageAccountName = "pshdclstrstorage"
$StorageAccountKey = Get - AzureStorageKey pshdclstrstorage | %{$_.Primary}
$storageContext = New - AzureStorageContext -StorageAccountName $StorageAccountName -StorageAccountKey $StorageAccountKey
New - AzureStorageContainer -Name "storageforcluster" -Context $storageContext

2. 创建集群 ：

$ClusterName = "pshdclstr"
$ClusterStorageAccountName = "pshdclstrstorage.blob.core.windows.net"
$ClusterStorageContainer = "storageforcluster"
$ClusterSize = 1
New - AzureHDInsightCluster -Name $ClusterName -Location "East US" -DefaultStorageAccountName $ClusterStorageAccountName -DefaultStorageAccountKey $StorageAccountKey -DefaultStorageContainerName $ClusterStorageContainer -ClusterSizeInNodes $ClusterSize

提交请求后，会弹出用户名和密码的提示框，输入的凭据将用于创建启动Azure HDInsight集群的新账户。可以在PowerShell窗口的上部栏或管理门户中查看创建进度，创建成功后将收到相应消息。

综上所述，Azure Rights Management Services和HDInsight在数据安全和大数据处理方面提供了强大的功能和便捷的操作方式，通过合理使用这些工具和技术，可以更好地管理和处理企业的数据。

下面是创建HDInsight集群的流程mermaid图：

graph LR
    A[开始] --> B[准备存储]
    B --> C[创建存储账户]
    C --> D[获取存储账户密钥]
    D --> E[创建存储上下文]
    E --> F[创建存储容器]
    F --> G[创建HDInsight集群]
    G --> H[输入集群凭据]
    H --> I[等待集群创建完成]
    I --> J[结束]

同时，为了更清晰地展示HDInsight集群创建过程中的成本情况，以下是一个简单的表格：
| 节点类型 | 数量 | 计费情况 |
| ---- | ---- | ---- |
| 头节点（A3或A4 VM实例） | 2 | 按分钟计费 |
| 数据节点（A3 VM实例） | 根据请求数量（如4个） | 按分钟计费 |
| 安全节点（A2 VM实例） | 2 | 免费 |
| Zookeeper节点（A1 VM实例） | 3 | 免费 |

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3. HDInsight集群使用注意事项及其他补充说明

3.1 存储选择建议

在使用HDInsight集群时，存储的选择至关重要。虽然可以使用数据节点的内部存储，但更建议使用Azure Blob存储，原因如下：
- 数据上传便捷 ：可以从运行系统或使用PowerShell轻松将数据上传到Azure。
- 成本节约 ：当集群删除时，数据得以保留，可仅将集群用于数据处理，避免了维护数据的成本。

3.2 集群计费提醒

HDInsight集群从创建的那一刻起就开始计费，并且无法进行暂停或分配操作。因此，如果暂时不需要使用集群，唯一停止计费的方法就是删除集群。在实际使用中，需要根据业务需求合理规划集群的创建和删除时间，以避免不必要的费用支出。

3.3 地域限制说明

在创建Azure存储账户时，存储位置应选择有可用HDInsight服务的数据中心，包括东南亚、北欧、西欧、美国东部和美国西部。如果选择了不支持的地域，可能会导致HDInsight服务无法正常使用。

4. 相关工具和命令总结

4.1 Azure Rights Management Services命令总结

命令	功能	参数说明
Disable - AadrmUsageLogFeature	禁用使用日志功能	无
Get - AadrmAdminLog	获取Azure RMS管理日志	-Path ：指定日志保存路径； -FromTime 和 -ToTime ：指定时间范围
Get - AadrmUsageLog	获取Azure RMS使用日志	-Path ：指定日志保存路径
Set - RMSServerAuthentication	设置RMS服务器身份验证	-Key ：对称密钥； -AppPrincipalId ：应用程序主体ID； -BposTenantId ：租户ID
Protect - RMSFile	保护文件	-File ：文件路径； -Folder ：文件夹路径； -Recurse ：递归保护子文件夹； -OutputFolder ：输出文件夹； -OwnerEmail ：所有者邮箱； -TemplateId ：模板ID； -License ：临时权限策略； -DoNotPresistEncryptionKey ：防止离线访问
Unprotect - RMSFile	取消保护文件	-File ：文件路径； -Folder ：文件夹路径； -Recurse ：递归取消子文件夹保护； -OutputFolder ：输出文件夹
Get - RMSFileStatus	获取文件保护状态	无
New - RMSProtectionLicense	创建临时权限策略	-OwnerEmail ：所有者邮箱； -UserEmail ：用户邮箱； -Permission ：权限； -ValidForDays ：有效期

4.2 HDInsight相关命令总结

命令	功能	参数说明
New - AzureStorageAccount	创建Azure存储账户	-StorageAccountName ：存储账户名称； -Location ：存储位置
Get - AzureStorageKey	获取存储账户密钥	-StorageAccountName ：存储账户名称
New - AzureStorageContext	创建存储上下文	-StorageAccountName ：存储账户名称； -StorageAccountKey ：存储账户密钥
New - AzureStorageContainer	创建存储容器	-Name ：容器名称； -Context ：存储上下文
New - AzureHDInsightCluster	创建HDInsight集群	-Name ：集群名称； -Location ：集群位置； -DefaultStorageAccountName ：默认存储账户名称； -DefaultStorageAccountKey ：默认存储账户密钥； -DefaultStorageContainerName ：默认存储容器名称； -ClusterSizeInNodes ：集群节点数量

5. 实际应用场景示例

5.1 Azure Rights Management Services应用场景

• 企业机密文件保护 ：企业可以使用 Protect - RMSFile 命令对机密文件进行保护，指定合适的模板ID或临时权限策略，确保只有授权人员能够访问和操作这些文件。例如，将公司的财务报表设置为“公司123 - 机密，禁止转发或打印”模板进行保护。

Protect - RMSFile –File C:\Documents\FinancialReport.docx –TemplateId 10003 

• 审计和监控 ：通过获取管理日志和使用日志，企业可以对Azure RMS的使用情况进行审计和监控，及时发现异常操作。例如，使用 Get - AadrmAdminLog 命令获取特定时间段的管理日志。

Get - AadrmAdminLog -Path "C:\AzureRMS\Logs\Admin\AdminLog.log" -FromTime "06/01/2015 08:00:00" -ToTime "06/10/15 07:00:00"

5.2 HDInsight应用场景

• 大数据分析 ：企业可以利用HDInsight集群对海量数据进行分析，例如对社交媒体数据、物联网日志数据等进行处理和挖掘。首先创建HDInsight集群，然后将数据上传到Azure Blob存储，使用集群进行数据分析。

# 创建存储账户
New - AzureStorageAccount -StorageAccountName "bigdataanalysisstorage" -Location "East US"
# 创建存储容器
$StorageAccountName = "bigdataanalysisstorage"
$StorageAccountKey = Get - AzureStorageKey bigdataanalysisstorage | %{$_.Primary}
$storageContext = New - AzureStorageContext -StorageAccountName $StorageAccountName -StorageAccountKey $StorageAccountKey
New - AzureStorageContainer -Name "bigdatacontainer" -Context $storageContext
# 创建HDInsight集群
$ClusterName = "bigdataanalysiscluster"
$ClusterStorageAccountName = "bigdataanalysisstorage.blob.core.windows.net"
$ClusterStorageContainer = "bigdatacontainer"
$ClusterSize = 3
New - AzureHDInsightCluster -Name $ClusterName -Location "East US" -DefaultStorageAccountName $ClusterStorageAccountName -DefaultStorageAccountKey $StorageAccountKey -DefaultStorageContainerName $ClusterStorageContainer -ClusterSizeInNodes $ClusterSize

6. 总结与展望

Azure Rights Management Services和HDInsight为企业提供了强大的数据安全保护和大数据处理能力。通过合理使用相关工具和命令，企业可以更好地管理和保护敏感数据，同时高效地处理海量数据。

在未来，随着数据量的不断增长和安全需求的提高，这些技术将不断发展和完善。例如，Azure Rights Management Services可能会提供更精细的权限管理和更强大的审计功能；HDInsight可能会支持更多的大数据处理框架和算法，进一步提高数据处理的效率和准确性。企业应密切关注这些技术的发展趋势，及时调整和优化自身的数据管理和处理策略。

下面是一个简单的mermaid流程图，展示了从数据保护到大数据分析的整体流程：

graph LR
    A[数据准备] --> B[使用Azure Rights Management Services保护数据]
    B --> C[将数据上传到Azure Blob存储]
    C --> D[创建HDInsight集群]
    D --> E[使用HDInsight集群进行大数据分析]
    E --> F[获取分析结果]

通过以上内容的介绍，相信读者对Azure Rights Management Services和HDInsight有了更深入的了解，可以根据实际需求进行实践和应用。