浅析云计算

　　摘要：云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。在这个特殊的云计算环境下，如何保证存储在云上数据的安全，将是云计算面临的一个大问题。本文将从云计算的特征及目前存在的问题出发，浅析云计算的网络安全问题。

　　关键词：云计算;网络;数据;

　　Abstract: The concept of cloud computing is proposed by Google, which is a beautiful network application mode.The core idea of ​​cloud computing is to integrate the large number of network-connected computing resources to manage and scheduling to form a pool of computing resources providing on-demand service to users. In this particular cloud computing environment, how to ensure the security of stored data in the cloud will be a big problem faced by cloud computing. Considering the characteristics and existing problems of cloud computing, this paper gives a analysis of the net-work security.

　　Keywords: cloud computing; network; data

　　中图分类号：G623.58文献标识码： A文章编号：2095-2104(2012)

　　一、云计算的概念

　　云计算(Cloud Computing)是在2007年第3季度才诞生的新名词，但仅仅过了半年多，其受到关注的程度就超过了网格计算(Grid Computing)，如图1-1所示。

　　图1-1 云计算和网格计算在Google中的搜索趋势

　　狭义云计算：提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义云计算:这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。　　这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。　　有人打了个比方：这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。　　云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化、效用计算、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。　　总的来说，云计算可以算作是网格计算的一个商业演化版。

　　二、云计算的特点

　　从研究现状上看，云计算具有以下特点。

　　A.超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，亚马逊、IBM、微软和Yahoo等公司的“云”均拥有几十万台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

　　B.虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解应用运行的具体位置，只需要一台笔记本或一个PDA，就可以通过网络服务来获取各种能力超强的服务。

　　C.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服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更加可靠。

　　D.通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一片“云”可以同时支撑不同的应用运行。

　　E.高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

　　F.按需服务。“云”是一个庞大的资源池，用户按需购买，像自来水、电和煤气那样计费。

　　G.极其廉价。“云”的特殊容错措施使得可以采用极其廉价的节点来构成云;“云”的自动化管理使数据中心管理成本大幅降低;“云”的公用性和通用性使资源的利用率大幅提升;“云”设施可以建在电力资源丰富的地区，从而大幅降低能源成本。因此“云”具有前所未有的性能价格比。Google中国区前总裁李开复称，Google每年投入约16亿美元构建云计算数据中心，所获得的能力相当于使用传统技术投入640亿美元，节省了40倍的成本。因此，用户可以充分享受“云”的低成本优势，需要时，花费几百美元、一天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的数据处理任务。

　　三、云计算分类

　　云计算按照服务类型大致可以分为三类：将基础设施作为服务IaaS、将平台作为服务PaaS和将软件作为服务SaaS，如图1-2所示。

　　图1-2 云计算的服务类型

　　IaaS将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用，如亚马逊云计算AWS(Amazon Web Services)的弹性计算云EC2和简单存储服务S3。在IaaS环境中，用户相当于在使用裸机和磁盘，既可以让它运行Windows，也可以让它运行Linux，因而几乎可以做任何想做的事情，但用户必须考虑如何才能让多台机器协同工作起来。AWS提供了在节点之间互通消息的接口简单队列服务SQS(Simple Queue Service)。IaaS最大的优势在于它允许用户动态申请或释放节点，按使用量计费。运行IaaS的服务器规模达到几十万台之多，用户因而可以认为能够申请的资源几乎是无限的。同时，IaaS是由公众共享的，因而具有更高的资源使用效率。

　　PaaS对资源的抽象层次更进一步，它提供用户应用程序的运行环境，典型的如Google App Engine。微软的云计算操作系统Microsoft Windows Azure也可大致归入这一类。PaaS自身负责资源的动态扩展和容错管理，用户应用程序不必过多考虑节点间的配合问题。但与此同时，用户的自主权降低，必须使用特定的编程环境并遵照特定的编程模型。这有点像在高性能集群计算机里进行MPI编程，只适用于解决某些特定的计算问题。例如，Google App Engine只允许使用Python和Java语言、基于称为Django的Web应用框架、调用Google App Engine SDK来开发在线应用服务。

　　SaaS的针对性更强，它将某些特定应用软件功能封装成服务，如Salesforce公司提供的在线客户关系管理CRM(Client Relationship Management)服务。SaaS既不像PaaS一样提供计算或存储资源类型的服务，也不像IaaS一样提供运行用户自定义应用程序的环境，它只提供某些专门用途的服务供应用调用。

　　需要指出的是，随着云计算的深化发展，不同云计算解决方案之间相互渗透融合，同一种产品往往横跨两种以上类型。例如，Amazon Web Services是以IaaS发展的，但新提供的弹性MapReduce服务模仿了Google的MapReduce，简单数据库服务SimpleDB 模仿了Google的Bigtable，这两者属于PaaS的范畴，而它新提供的电子商务服务FPS和DevPay以及网站访问统计服务Alexa Web服务，则属于SaaS的范畴。

　　没有人能够准确预期云计算将给我们的生活带来哪些巨大变化，但随着这一运动的不断推进，不管是作为消费者，还是商业人士，都可以感受到云计算带来的巨大变化。首先，对中小企业和创业者来说，云计算意味着巨大的商业机遇，他们可以借助云计算在更高的层面上和大企业竞争。其次，从某种意义上说，云计算意味着硬件之死。至少，那些对计算需求量越来越大的中小企业，不再试图去买价格高昂的硬件，而是从云计算供应商那里租用计算能力，节省下来的时间和经济进行更多的业务创新。

　　四、中国的云计算

　　在中国云计算模式真正推广开来还需要解决市场环境不成熟的问题，在中国大多企业都有自己拿不上台面的数据，如何转变这部分企业利用云计算需要一个漫长的过程，这也是为什么SaaS模式的应用不能得到广泛市场的原因。虽然企业的财务人员在利用一些“公共”邮箱在发送本企业的机密数据;虽然大多网民都曾用过即时通讯工具传递过某些密码，但是仍然对把所有数据保存上网心存疑虑。任何技术安全手段在互联网上面对强大的具有创造性的人来说都是浮云，唯一能够保证安全的还是人类的道德和法律的威慑。然而市场的培育需要无数的开拓者和牺牲者，就好比几年前云计算刚刚提出时众多的云计算倡导者已经倒下，新的继承者还在步履蹒跚。未来是光明的，道路是曲折的。

　　参考文献

　　[1]王鹏.走进云计算[M].北京:人民邮电出版社.2009-6

　　[2]欧阳璟.云计算趋势一览[J].程序员2008精华本,2008(1):282-286