云计算技术的发展与挑战

云计算技术开展与挑战

摘要：云计算是一种基于Internet新兴应用计算机技术.其利用高速互谈网

传输能力将数据处理过程从个人计算机或效劳器转移到互联网上计算机集群中。

云计算由于其优点和巨大商业价值.在各个领域得到了广泛运用和日新月异开

展。在这个特殊云计算环境下.如何保证存储在云数据平安和降低云计算所带来

软件危机危害.将是云计算面临挑战性问题。

关键词：云计算开展挑战性

一、引言

云计算是近年来互联网讨论最为热烈技术，被认为是继微型计算机、互轶网

后第三次IT革命，是互联网开展大势所趋。云计算概念最早由Google等国外

厂商提出，并随互联网技术进步迅速开展。云计算已经深刻地影响着整个IT产

业，它是在分布式计算、网格计算、并行计算等开展根底上提出一种新型计算模

型，是一种新兴共享根底架构方法。它将带来工作方式和商业模式根本性改变。

我们生活己经与互联网密不可分，云计算开展是一种不可逆转趋势。因此，我们

需要更进一步地认识云计算技术，探索它开展与挑战。

二、云计算概述

1.云计算思想产生

传统模式下，企业建立一套IT系统不仅仅需要购置硬件等根底设施，还有

买软件许可证，需要专门人员维护。当企业规模扩大时还要继续升级各种软硬件

设施以满足需要。对于企业来说，计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要，

它们仅仅是完成工作、提供效率工具而已。对个人来说，我们想正常使用电摘需

要安装许多软件，而许多软件是收费，对不经常使用该软件用户来说购置是非常

不划算。可不可以有这样效劳，能够提供我们需要所有软件供我们租用？这样我

们只需要在用时付少量“租金〃即可“租用〃到这些软件效劳，为我们节省许多购

置软硬件资金。

我们每天都要用电，但我们不是每家自备发电机，它由电厂集中提供；我们

每天都要用自来水，但我们不是每家都有井，它由自来水厂集中提供。这种模式

极大得节约了资源，方便了我们生活。面对计算机给我们带来困扰，我们可不可

以像使用水和电一样使用计算机资源？这些想法最终导致了云计算产生。

云计算最终目标是将计算、效劳和应用作为一种公共设施提供应公众，使人

们能够像使用水、电、煤气和那样使用计算机资源。

云计算模式即为电厂集中供电模式。在云计算模式下，用户计算时机变十分

简单，或许不大内存、不需要硬盘和各种应用软件，就可以满足我们需求，因为

用户计算机除了通过浏览器给“云〃发送指令和承受数据外根本上什么都不用做

便可以使用云效劳提供商计算资源、存储空间和各种应用软件。这就像连接“显

示器〃和“主机〃电线无限长，从而可以把显示器放在使用者面前，而主机放在

远到甚至计算机使用者本人也不知道地方。云计算把连接“显示器〃和“主机”电

线变成了网络，把“主机〃变成云效劳提供商效劳器集群。

在云计算环境下，用户使用观念也会发生彻底变化：从“购置产品〃至厂购置

效劳〃转变，因为他们直接面对将不再是复杂硬件和软件，而是最终效劳。用户

不需要拥有看得见、摸得着硬件设施，也不需要为机房支付设备供电、空调制冷、

专人维护等等费用，并且不需要等待漫长供货周期、工程实施等兀长时间，只需

要把钱汇给云计算效劳提供商，我们将会马上得到需要效劳。

2.云计算概念

目前.，“云计算〃还没有一个十分确切和统一定义，不同机构有不同理解，

较一致观点认为云计算是以虚拟化技术为根底，以网络为载体提供根底架构、平

台、软件等效劳为形式，整合大规模可扩展计算、存储、数据、应用等分布式计

算资源进展胁同T作超级计算模式°如果使用了云计算模式，用户不再需要购置

复杂硬件和软件.而只需要支付棚应费用给“云计算〃效劳提供商，通过网络就

可以方便地获取所需要汁算、存储等资源。特别说明是，完全脱离“本地〃计算、

数据资源云计算只是一种比较理想状态，云计算一个重要价值是软硬件需求按需

扩展能力，并且具有整合资源按需扩展方面特殊意义。

云计算根本原理是通过使用分布式计算机，利用高速互联网传输能力，将数

据处理过程从个人计算机或效劳器移到互联网计算机集群中。一个大型数据处理

中心主要功能管理分布式计算机，并按客户需要分配计算资源，到达与超级计算

机同样效果。数据中心管理者对数据中心进展统一管理，负责资源分配、负载均

衡、软件部署、平安控制等。

3.云计算特点

从研究现状上看，云计算具有以下特点：超大规模.“云〃具有相当规模，

且“云〃能赋了用户前所未有计算能力。

(1)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取效劳。

(2)高可靠性「云〃使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来

保障效劳高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更加可靠。

(3)通用性。在“云〃支撑下可以构造出千变万化应用，同一片“云〃可以

同时支撑不同应用运行。

(4)高可扩展性。“云〃规模可以动态伸缩。满足应用和用户规模增长需要。

(5)按需效劳。“云〃是一个庞大资源池，用户按需购置。像自来水、电和煤

气那样计费。

(6)极其廉价。“云〃自动化管理使数据巾心管理本钱大幅降低，“云〃公用

性和通用性使资源利用牢大幅提升。所以说“云〃具有前所未有性能价格比和巨

大商业价值。

4.云计算分类

用户根据自己需要租用女中效劳、技术，在云计算中应用把玄计算划为三个

效劳层，即以下几个效劳集合。

(1)把软件当作效劳(SaaS)。应用程序作为效劳提供应用户，应用程序一个

实例运行于云效劳器上并为多个用户提供效劳。

(2)把平台当作效劳(PaaS)。对开发环境抽象封装和对有效效劳负载封装。

即把开发平台当作效劳。并实现系统有效效劳负载均衡。

(3)把根底设施当年效劳(TaaS).把根本存储和计算能力作为标准效劳提供

应用户。

三、云计算开展状况趋势

云计算作为一种新兴商业计算模式，符合产业开展中控制本钱、节省资源、

减少排放、保护环境等多方面需求趋势。开展云计算，对多个产业开展意义重大。

因此。云计算被广泛地运用于或将运用于实际生活各方个面。如科研中心地震监

测、海洋信息监控、天文信息计算处理，医学中DNA信息分析、海最病例存储分

析、医疗影像处理，网络及平安中病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、图形和图像史理、

动画素材存储分析、高仿真动画制作、海量图片检索，互联网中E—mail效劳、

在线实时翻译、网络检索效劳，等等。

1.现阶段开展

目前.国内外对于云计算研究和应用取得了一定成绩。据了解，多家知名品

牌公司纷纷提出了“云方案〃。例如亚马逊AWS(AmazonWebServices)>IBM

和谷歌联合进展“蓝云〃方案。谷歌同华盛顿大学和清华大学合作，启动云计算

学术合作方案等等。

之前我们提到了云计算三个效劳：根底设施即效劳(laaS,Infrastructure

asaService)平台即效劳(PaaS>PlatformasaService)软件即效劳(SaaS,

SoftwareasaService)olaaS面向企业用户，提供包括效劳器、存储、网络

和管理工具在内虚拟数据中心，可以帮助企业削减数据中心建立本钱和运维本

钱。PaaS面向应用程序开发人员，提供简化分布式软件开发、测试和部署以境,

它屏蔽了分相式软件开发底层复杂操作，使得开发人员可以快速开发出基于云平

台高性能、高可扩展Web效劳。SaaS面向个人用户，提供各种各样在线软件效

劳。这三类效劳具有一定层级关系，在数据中心物理根底设施之上，laaS通过

虚拟化技术整合出虚拟资源池，PaaS可在laaS虚拟资源池上进一步封装分布式

开发所需软件栈，SaaS可在PaaS上开发并最终运行在laaS资源池上。可见，

laaS.PaaS、SaaS三种效劳，几乎覆盖了整个IT产业生态系统。随着N计算开

展，1T产业将面临新一轮调整。

2.用户需求趋势

⑴公众用户综合化需求日益丰富

电信通过各种增值效劳应用来满足用户需求，并最大限度地发挥电信网络能

力。业务系统是根据不同业务类型分别建立，如短信平台、彩信平台等。对于跨

平台跨网络个性化业务甚至融合业务具备一定技术瓶颈，对运营商管理网络提出

了更高要求。

个性化需求。互联网逐渐进入一个崭新阶段，通过移动互联网等技术手段，

能够将人与人之间有效连接起来，从而产生更多新个性化应用。传统互联网应用，

如社交网络、游戏、博客已经不能满足用户移动性和便捷性需求。如何利用移动

互联网接入手段为用户提供交互式、实时性互联网效劳已经成为用户所关注焦点

问题。

娱乐化需求。随着移动互联网技术开展，用户不仅仅满足于音乐、图铃等简

单娱乐应用，越来越多交互式应用已成为用户首选，也成为运营商新增值业务增

长点。用户可以在更多平台上享受到移动互联网带来新能力和效劳。

综合化需求。利用强大互联网信息交互和创新业务能力，弥补移动互联网在

开放性业务方面缺乏，以及在互联网接入方面缺失。随着移动网和互联网业务开

展，通过两张网络融合，为用户提供更加随时随地、更加个性化、更加精准效劳。

⑵行业用户差异化效劳逐渐凸显

在企业或行业用户效劳市场中，电信运营商具备网络搭建组织和后期维护等

IT效劳商不可比较优势。基于电信运营商优势和定位，企业或行业用户更希望

能够获得电信运营商一揽子和一站式效劳。此外，随着云计算技术不断开展，越

来越多企业IT建立从自建方式逐步转变为向数据中心效劳运营商租用相关资

源，实现降低采购本钱、快速安装部署、维护简单便捷IT需求。希望通过个性

化定制信息化解决方案获取更好差异化效劳。

⑶开发者效劳型理念逐步渗透

随着应用丰富，开发者在开发应用时需要多种能力结合才能实现，而不再是

单独电信业务能力。开发者急需一套软件开发、测试、部署、运行环境，从而简

化应用程序开发和部署工作，使得开发者可以从复杂低效环境搭建、配置和维护

工作中解放出来，将更多精力集中在软件编写工作，大大提高软件开发效率。此

外，通过内建集成Web效劳和数据库啊，提供开放接口，具备较好扩展性、可

靠性和平安性，解决用户数据、网络、源代码平安问题。

四.云计算技术面临挑战和问题

云计算已经降临了。它将是下一代技术引导者，并且最终会被大家承受。然

而，整个云计算行业开展需要应对一些挑战并消除用户担忧。

1.用户隐私新挑战

不管有没有云计算，用户隐私都存在平安隐患。特别是随着互联网普及，一

些黑客恶意盗取用户信息，谋取利益。2021年底，爆出来“泄密门〃就是最好例

子。所以，在云计算时代下，云上用户隐私越多，越有价值，遭到恶意攻击可能

性就越大，对于云效劳提供者来说挑战自然就更大。在互联网还不普及时候，人

们喜欢把自己隐私锁在抽屉里，更为重要锁在保险柜里或交给银行保管。当这些

隐私存放于互联网上时候，或者放在用户所不知道哪一朵里面时，担忧会越发加

剧。

一方面，在云上存储用户隐私，用户可能会对云效劳提供商产生担忧：云效

劳商会不会利用自己信息作恶？他们会不会把自己信息卖给一些乱发小广告人，

平日经常受到垃圾短信骚扰等。另外，当用户信息存储于自己电脑中时，任何人

需要这些信息都要经过允许，黑客入侵那么是触发了法律。但是，我们发现，当

用户信息存储于云上之时，还没有明确法律规定云效劳商或者其他官方机构不

能够查看这些信息，这些隐私泄漏会受到什么样处分。这也是业界一直在努力推

进事情，一旦有一天，很多国家都对云效劳商推出相关法律法规，那么云计算用

户就可以把云效劳商当做银行来放心地合作了。

2.平安挑战

前面提到用户隐私保护，主要还是针对云效劳商来说。而这里平安那么更多

是针对互联网常见平安挑战。一旦用户放心大胆把企业和个人资料存放于云上，

云效劳商也受到法律抑制不会杳看到用户信息，但是仍然逃不脱网络黑客们暴力

破解啊。云计算主要运行通道是互联网，这里是恶意攻击经常发生通道，无利不

起早，这些攻击有些来自于互联网，甚至有些来自于物理攻击。那么，云时代平

安挑战与传统平安有何不同呢？

首先是多租户带来平安问题。不同用户之间相互隔离，防止相互影响。云时

代，需要通过一些技术防治用户有意或无意识地“串门〃。同时，每个用户程