云计算的发展及面临的挑战(改).doc

云计算的发展及面临的挑战
彭晶晶，范黎明，刘慧，刘莉
（武汉纺织大学 计算机科学学院，湖北 武汉 430073）
摘要：云计算是IT 产业的第三次变革，它代表IT 产业由硬件转向软件、软件转向服务、分散服务转向集中服务的发展趋势.云计算也是一种新兴的商业计算模式，它将在未来得到广泛的应用。在云计算环境下,如何保证存储在云计算服务商手中的数据的安全和消除云计算各产业间标准的不统一，将是云计算面临的挑战。
关键词:云计算；发展状况;挑战
1 对云计算的认识
云计算这个概念由Google提出的， 在商业的推动下逐渐推广开来。如今IT 界对云计算的讨论及研发进入了关键性阶段, 企业、部门纷纷向云计算市场靠拢， 被广泛接受的几个应用有Google的云计算平台、IBM的蓝云和Amazon的弹性计算云等。
1。1 云计算的定义(改）把定义看能不能改好一点
云计算是基于互联网的计算，在其上共享的资源，软件和信息都根据需求提供给计算机和其他设备.
云计算描述了一种基于互联网的为IT服务的新的补充，消费和交付模式，它代表性的包括动态可扩展性的通过Internet的规定并通常虚拟化了资源。这是由因特网提供的易于访问远程计算机网站的一个副产品和结果.
美国国家标准技术研究所提供了一个较为客观和具体的定义:所谓“云”是在基于云的绘图中,用作Internet的比喻，过去用于表示电话网络，后来用于把计算机互联网的网络图描绘成一个它代表的底层基础设施的抽象。典型的云计算供应商在线提供被从另一个Web服务或软件像一个Web浏览器访问的通用业务，软件和数据都存储在服务器上。云计算的一个关键因素是定制和一种用户定义的经验的创作。
1。2 云计算的特点
大多数云计算基础设施,包括共用中心提供的和服务器上构建的服务.云经常出现为所有消费者的计算需求的单一访问点。商业产品普遍被期望能满足客户的服务质量(QoS)的要求,通常包括服务水平协议.主要的云服务供应商包括微软，Salesforce,Amazon和Google.
一般来说，云计算客户没有自己的实体基础设施,从而避免了从第三方供应商租用的资本开支.他们消耗作为服务的资源并只支付他们使用的资源.许多云计算产品采用公用计算模式,它类似于传统的公用事业服务（如电力）如何消耗的,而其他法案是收费的基础上。
（1）按需自助服务：申请、调整和释放资源均由用户在管理界面上自行操作;
(2)广泛网络访问：任何时间、任何地点和任何接入方式均可以访问到云计算所提供的服务；
（3)资源的池化：计算机的物理资源不再专人专用,而是有需求才占用,不需要就释放；
（4）良好的弹性：资源的调度能够及时响应用户需求的扩张和收缩;
（5）计费服务:可满足公用服务的运营需求，资源的使用以计时和计量来收取费用.
2 云计算的发展前景
许多大学，供应商和政府组织正在投资于研究云计算的课题,如2008年7月，HP，Intel和Yahoo公司宣布建立一个全球性的多数据中心即开源测试平台,称为Open Cirrus，目的是鼓励将云计算的研究和应用推广到各方面,包括服务和数据中心管理。
2.1 云计算的发展现状及应用
云计算是一种新型的基于Internet的计算机技术,它将带来工作方式和商业模式的根本性改变.在未来，只需要一台电脑或者一个手机，就可以通过互联网来实现一切的需要。云计算的发展是一种不可逆转的趋势，未来的生活会更紧密的跟网络联系在一起。
2。1。1 云计算技术(增)
云计算技术是应用程序开发的巨大的改变，它使人们有可能了解世界上任何正从指尖流逝的信息。在一个应用程序开发中，云计算基础设施建设尽可能使企业更强大，在短的时间内，使成本更少。
云计算是一个综合性的技术, 技术涉及面宽， 对从事云计算研发的企业的技术、资金实力有很高的要求， 真正能在现阶段进行云计算平台研发的企业并不是太多， 现阶段大量提供“云计算服务”的企业更多的都是将自己原有的技术和资源中类似云计算的部分称为云计算，如主机租用、网络存储等.甚至Google 的云计算系统也在测试和改进阶段,依托搜索引擎所提出的云计算架构无法满足将来应用的需要.以Sun 的口号“网络就是计算机”作为标准，目前并没有真正实用、标准化的云计算系统架构.
2。1。2云计算类型
1）公共云
公共云或外部云介绍了传统的主流意识，即资源是动态的,在自我服务的基础上通过互联网置备云计算，通过网络/互联网服务，从场外的第三方供应商根据动态资源得到计算服务。
2）云社区
云社区可以建立几个也有类似要求的组织，并寻求分享基础设施,以实现云计算的一些好处。随着传播成本比公共云较少的用户（但比单一租户更多），但可以提供更高水平的隐私性,安全性和政策。这样的例子如谷歌的“州长云“。
3）混合云
混合云环境中的多个内部和外部供应商组成的“将是最经典的模式"。通过整合多个云服务的用户可以过渡到公共云服务，同时避免如PCI遵约问题。
另一个从云中部署Web应用程序的角度来看,是用混合式的Web托管，托管的地方基础设施是用于Web服务器之间的混合云托管和专用数据库服务器管理.
4)私有云
私人电脑的概念最早是由道格拉—斯帕克希尔1966年在他的著作“计算机实用的挑战”描述的。当时的想法是基于与其他行业（如电力行业）和混合供应模式的广泛使用，以平衡和减轻风险。
2。1。3 云计算的应用
作为一种新兴的商业计算模式，云计算将计算任务分布到“云"中,使各种应用系统能够根据需要获得计算力、存储空间和各种软件服务.基于云计算的应用或服务称为“云服务"主要有以下几个方面:
1)SAAS 与平台即服务
SAAS(软件即服务)，这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的用户.对用户而言，他们不需要事先购买服务器设备或软件授权,这样会省去部分开支。从供应商角度来看，这样只需要维持一个程序就够了,成本也会低很多。
平台即服务是SAAS 的变种,这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供,用户可以使用中间商的设备来开发自己的程序,并通过互联网和其服务器传到其他用户手中。
2)实用计算
实用计算为IT 行业创造虚拟的数据中心,使得其能够把内存、I/O 设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池,为整个网络提供服务。
3）网络服务
基于云计算的网络服务范围非常广泛,从分散的商业服务到全套的API（应用程序接口）服务.网络服务提供者们可以提供API 让开发者能够开发更多基于互联网的应用，而不是提供单机程序。
4）MSP(管理服务供应商)
管理服务是云计算最早的应用之一.这种应用更多的是面向IT 行业而不是终端用户，常用于邮件病毒扫描、程序监控等等.
5）商业服务平台和云计算集成
商业服务平台是SAAS 和MSP 的混合应用，该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平台；云计算集成是将互联网上提供类似服务的公司整合起来,以便用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。
云计算用户只需要支付给其所使用资源的供应商而避免了在硬件、软件和服务上的资本支出。消费通常以效用为基础(资源消耗，如电力）或是订阅（如时报)，很少或并没有前期的成本。云计算应用的进入门槛、共享基础设施和成本都很低,管理开销也很低,从而能迅速获得广泛的应用。
2。2 云计算的未来（增）
云计算的发展， 是服务生产与消费的共同发展。影响变化的主要内容是技术的进步， 而其最终目标, 是服务的进步.
调查显示，企业导入云计算已逐渐普及,并且有逐年成长的趋势， 未来五年内将会呈现急剧发展的状态.估计在2012年，企业投入在云计算服务的支出将占整体IT成本的25%，甚至在2013年提高至IT总支出的三分之一。由此可见,在各大公司和学术界的共同推动下，云计算技术将会持续发展。云计算未来主要有两个发展方向： 一个是构建与应用程序紧密结合的大规模底层基础设施，使得应用能够扩展到很大的规模；另一个是通过构建新型的云计算应用程序，在网络上提供更加丰富的用户体验.
3 云计算的未来和挑战
无论是政府、学界或是企业界，现在许多行业对云计算的关注度迅速提高。人们从多方面的角度来分析定义云计算,在探讨云计算对人类未来的影响的同时也关注到云计算存在的各种问题。
3。1 安全问题
在云计算推动的过程当中,比如像Amazon事件，它的云计算平台多次出现服务中断,Google的Gmail邮箱用户面还是非常广的，但是他也曾经发生过长达4个小时的全球性的故障,微软的云计算平台也有报道说出现屏蔽20多个小时的事故。还有一些比如像Google 的Docs上面因为安全漏洞导致用户个人隐私泄漏这样的一些问题.认证和授权的问题在云计算中也是非常重要的一个安全方面的问题。云计算需要能满足用户的身份鉴别、授权，还有保护用户数据的完整性、私密性的技术，如数据安全技术等。另外，云计算应用模式下，用户数据被存入云服务商处，由此将引发对数据私密性进行保护的法律问题，目前尚缺乏相关法律、法规对用户数据进行有效保护，这导致用户对云计算应用产生顾虑，这将阻碍云计算应用的开展.
目前,关于云计算与安全之间的关系一直存在两种对立的说法.持有乐观看法的人认为，采用云计算会增强安全性。通过部署集中的云计算中心,可以组织安全专家以及专业化安全服务队伍实现整个系统的安全管理，避免了现在由个人维护安全，由于不专业导致安全漏洞频出而被黑客利用的情况.然而，更接近现实的一种观点是，集中管理的云计算中心将成为黑客攻击的重点目标。由于系统的巨大规模以及前所未有的开放性与复杂性，其安全性面临着比以往更为严峻的考验。对于普通用户来说，其安全风险不是减少而是增大了。
因此，安全问题被认为是云计算普及的头号大敌, 主要存在以下几个方面.
（1）若云端使用浏览器来接入，然而浏览器是计算机中相对脆弱的,其自身漏洞可以使客户的证书或认证密钥的泄露，所以客户端的可用性和安全性对于云计算的发展至关重要。
（2)云中各种不同的应用需要认证，从云端到云之间如何进行有效的认证需要简单健壮高效的认证机制.
(3）在应用服务层中，要有高效的手段保证网络的服务质量，免受病毒木马侵袭，保护数据隐私安全。
（4)在基础设施层中，数据的完整性、可用性、保密性和隔离风险性都是令人担忧和棘手的问题.
3.2标准有待统一（增）
Google是云计算的提出者, 多年的搜索引擎技术的积累成果使Google在云计算技术上处于领先的地位，不仅提供在线应用，还希望发挥自身的数据库系统优势，成为在线应用的统一平台.Google是典型的无“端”系统,这迫使微软推出了保卫“端"的策略。
鉴于此，微软于2008年10月推出了Windows Azure 操作系统.微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器， Azure （ 蓝天）试图通过在互联网架构上打造新云计算平台， 让Window s 由PC 延伸到“蓝天”上.
IBM从企业内部需求的逐渐上升出发，分析企业对于未来互联网及公众需求的应对策略， 面对Google低端服务器战略的冲击, 推出了从高端走向通用的云计算方案.依托IBM在服务器领域的传统优势, IBM成为目前唯一一个提供从硬件、软件到服务全部自主生产的厂商。
目前，各大公司在“云计算”业务领域的竞争正逐渐加剧。AT＆T全球商业服务策略解决营销副总裁Joe Weinman 指出,目前云和云之间并无共同标准，也就是说企业用户难以从一家服务供货商转换到另外一家，降低了服务转移的弹性。鉴于此,云计算的标准问题亟待全球化的统一。
结论
无论是作为一种新的技术，还是作为一种新的业务形式，云计算的出现，都表明当前互联网遇到了新的发展契机.机遇与挑战并存，在我国这个全球最大的互联网市场中，云计算的应用刚刚起步，除了在行业标准、数据安全上存在问题外，云计算在服务质量、应用软件等方面也面临着各种问题,只有逐步解决这些问题,云计算模式才会真正发挥其本身的价值，并助推IT 产业跨越式发展。
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