第一篇：淺析基于可驗證計算的可信云計算優(yōu)秀論文

引 言

云計算作為一種新興的網絡計算商業(yè)服務模式，使得用戶可以隨時在遠端的云服務器存儲數據和運行程序.但這種新興的計算模式在給用戶帶來諸多便利性的同時，也帶來了一些新的安全挑戰(zhàn).用戶可能擔心云計算平臺本身的安全性，比如云平臺漏洞和錯誤配置、管理員的惡意行為等等，而這都可能直接導致用戶數據的完整性和隱私性受到危害，導致用戶應用程序無法正確執(zhí)行.這就產生了一個問題：用戶如何相信云提供商執(zhí)行的程序結果是正確的?如何確保存儲在遠端的數據的完整性和私密性?檢測遠程服務器返回的結果是否正確的傳統(tǒng)解決方案有以下幾種：

(1)采用審計的方法，即隨機選取服務器執(zhí)行的一小部分程序進行驗證，這就可能發(fā)生錯誤執(zhí)行的程序沒有被服務器驗證的情況，所以說這種方法必須假設錯誤執(zhí)行的程序的發(fā)生頻率是很小的;

(2)利用可信硬件和遠程證明來保證遠程服務器運行的程序是正確的，但是這種方法必須假設云提供商是完全可信的，由于硬件基礎設施是在云提供商的控制之下，如果云提供商內部人員惡意控制了可信硬件(如CPU、TPM)，就無法保障云提供商運行的程序的機密性和可驗證性.而且還需要假設存在一個可信鏈，而運行時可信鏈的建立在可信計算領域依然是一個難題.事實上，在實際的云計算應用場景中這兩個假設通常是無法滿足的.在云計算場景中，用戶無法完全相信云提供商，即使用戶出于聲譽的考慮相信云提供商本身，也無法相信其內部管理人員;

(3)采用冗余計算的方法，用戶可以讓多個遠程服務器把相同的程序執(zhí)行多次，然后檢測他們返回的結果是否一致.但這在云計算中也是行不通的，云計算中的軟硬件平臺配置通常是相同的，而這違背了冗余計算中錯誤必須是不相關的假設，且遠程服務器很容易竄通，合謀返回一個錯誤的程序執(zhí)行結果.而可證明數據持有(Provable Data Possession，PDP)方法和可恢復證明(Proof of Retrievability，POR)方法可以用來確保存儲在遠端的數據的完整性，避免云提供商刪除和篡改數據.相比PDP方法，POR除了能確保數據的完整性之外，還能確保數據的可恢復性，但是PDP和POR無法確保在云提供商端執(zhí)行的程序的正確性.另一方面，基于復雜性理論的交互式證明系統(tǒng)(Interactive Proof system，IPs)和概率可驗證證明系統(tǒng)(Probabilistically Checkable Proof system，PCPs)以及密碼學理論構造的可驗證計算協(xié)議能以很高的正確率檢測出遠程服務器返回的程序執(zhí)行結果是否正確并且不需要對遠程服務器(云提供商)做任何假設.可驗證計算協(xié)議致力于設計驗證者與證明者之間的協(xié)議，協(xié)議允許在計算能力上相對較弱的驗證者(如云計算中的用戶)將其程序發(fā)送到一個計算能力強大的，但不可信的證明者(例如云提供商)，并要求證明者執(zhí)行其發(fā)送的程序.所設計的協(xié)議應確保證明者不但返回程序的執(zhí)行結果給驗證者，并且使得驗證者相信這個程序執(zhí)行結果是正確的.其主要目標是使得服務器在發(fā)送程序執(zhí)行結果的同時提供程序正確執(zhí)行的證據，而用戶驗證證據的過程必須要比用戶自己執(zhí)行程序的開銷小(當然有時由于資源比如存儲的限制，用戶根本無法自己執(zhí)行程序，在這種情況下是指和假設用戶有足夠的資源執(zhí)行程序時的開銷相比要小)。問題描述和協(xié)議設計原則問題描述：

驗證者V把程序f和輸入變量x發(fā)送給證明者P，P計算f(x)，并把f(x)賦值給變量y，返回y給V，然后V 和P 以如下方式進行交互：

(1)如果y=f(x)，那么P 應該能向V 證明y的正確性，即使得V 接受y.其中，證明可以通過回答V 提出的一些問題完成，也可以通過給V 提供一個證書完成.(2)如果y≠f(x)，V 能以很高的概率拒絕接受y.可驗證計算協(xié)議的設計必須滿足3個基本原則：(1)協(xié)議應該使得驗證者的開銷比其在本地執(zhí)行程序f(x)的開銷要低，但可以允許證明者為達到協(xié)議的目標產生合理的開銷，因為提供運行程序的正確性保障本身就需要用戶付出一定的代價，在云計算實際場景中，表現為云提供商可能會對需要提供程序正確執(zhí)行證據的用戶收取額外的費用;

(2)不能假設證明者完全遵守協(xié)議，也就是說證明者可能是惡意的，這和云計算中不能假設云提供商是完全可信的實際場景也是十分吻合的;

(3)f 應該是通用程序，然而在具體的協(xié)議設計中，可能需要對f 表示的程序做一些假設，從而通過限制可驗證計算協(xié)議適用的應用程序種類使得協(xié)議的性能達到實際應用場景的要求，但是可驗證計算協(xié)議的設計原則依然是盡量能表示通用程序.通常的安全保障工具比如說病毒檢測關注的都是不正確的行為的識別和防范，可驗證計算協(xié)議則有所不同，其不關心證明者可能的不正確行為，比如犯了什么錯誤，出現了什么故障等等，而只關心其執(zhí)行程序的結果是否是正確的，卻無法推測程序錯誤執(zhí)行的原因.這和云計算中用戶對于程序執(zhí)行的要求也是相符的.協(xié)議流程和關鍵

3.1 可驗證計算協(xié)議流程

可驗證計算協(xié)議的流程主要包括編譯處理和證明系統(tǒng)，具體流程如圖1所示.首先是編譯處理階段，驗證者V 和證明者P 將高級語言(比如C 語言)編寫的程序轉換成一組布爾電路集(根據協(xié)議的不同，也可以是其他計算模型比如算術電路集或者約束集等).接下來，P 和V 進行一系列協(xié)議交互，不失一般性，這里用布爾電路集C表示程序f.V 把輸入變量x傳輸給P，P 計算C，輸出程序執(zhí)行結果y和C正確執(zhí)行的一組軌跡{C，x，y｝給V，{C，x，y｝也稱為C的一個可滿足性賦值z.其中，C正確執(zhí)行的一組軌跡是指C的輸入線路被賦值為x，輸出線路被賦值為f(x)時，電路集中所有電路門的賦值集合.在程序執(zhí)行的過程中，證明者P 獲得了正確計算電路的執(zhí)行軌跡{C，x，y｝.如果P 聲稱的輸出y是不正確的，即y不等于f(x)，那么對于{C，x，y｝，就不可能存在一個有效的執(zhí)行軌跡(電路C正確計算的一個證明).因此，如果P 能夠對{C，x，y｝構建一個有效的執(zhí)行軌跡，那么就一定能使得驗證者V 相信它返回的結果是正確的.顯然，電路正確計算過程中的各個門的賦值本身就能說明存在有效的執(zhí)行軌跡.但是，如果需要V 依次驗證所有電路門在計算電路過程中的值，進而確定程序是否正確執(zhí)行，這個工作量和V 本地執(zhí)行f 是相當的，這就違背了可驗證計算協(xié)議設計的基本原則.所以，圖中第步就需要證明者對程序執(zhí)行軌跡編碼，生成一個很長的字符串，并使得不同的執(zhí)行軌跡生成的編碼在所有不同的位置的取值是不相同的.這樣，驗證者就可以通過檢查隨機選擇的編碼的特定的位置的取值，來驗證執(zhí)行軌跡的有效性，進而對返回的結果采取特定的測試來確定證明者返回的結果是否正確.3.2 可驗證計算協(xié)議的理論依據

理解可驗證計算協(xié)議的原理和流程關鍵在于理解兩個等價關系，如3.1節(jié)所述，可驗證計算協(xié)議的流程主要包括編譯處理和證明系統(tǒng).其中，編譯處理階段，編譯器完成高級語言程序到電路集或者約束集(可以看做方程組)等計算模型的轉化，其實現的理論依據在于等價關系：程序執(zhí)行的正確性等價于電路集或者約束集可滿足問題.計算模型生成原理流程

為了應用IPs和PCPs理論構造可驗證計算協(xié)議，必須先把高級語言程序轉換成IPs和PCPs 判定器可以接受的計算模型，比如說電路集和約束集.Cook-Levin 理論表明這種轉換理論上是可以的，因為任何程序f 都可以用圖靈機來模擬，同時圖靈機可以轉換成布爾電路，且不會超過程序的步驟.目前可驗證計算協(xié)議中編譯器都是基于Fairplay和Benjamin 編譯器設計的，常用的計算模型主要有電路集和約束集兩種.Fairplay編譯器和通常的硬件編譯器不同，不能使用寄存器，沒有時序邏輯，通過Fairplay Web 網站可以獲取該編譯器.Fairplay 可以用來把高級語言編寫的程序編譯成一組布爾電路集，但這種高級語言并不是通常所說的高級語言，而是一種類似Pascal或者C 語言的子集的程序語言，稱為(安全函數定義)SFDL 語言.Benjamin 提出的編譯器繼承并改進了Fairplay 編譯器，用于把高級語言表示的程序編譯成一組約束集.這種編譯器也引入了一種類似SFDL 的高級程序語言，稱為擴展函數描述BFDL.不失一般性，本文以Benjamin 編譯器為例說明從高級語言程序(C 語言為例)轉化成約束集的原理和工作流程.BFDL 的語法很容易理解，很多地方都是從C和Pascal語言繼承的.BFDL 語言使用C 風格的語法，是一種靜態(tài)類型語言，支持類型引用：第一部分是類型聲明，定義將要使用的數據類型、支持布爾型、整型、結構體和數組.可驗證計算協(xié)議分類

5.1 依據編譯器復雜程度分類

由第3節(jié)所述，可驗證計算協(xié)議主要流程包括編譯處理和證明系統(tǒng)兩個階段，所以下文將依據協(xié)議流程對不同協(xié)議分類，并說明每種分類的特點和典型協(xié)議.本文提到的協(xié)議中的編譯處理都是直接使用Fairplay和Benjamin編譯器或者對其改進后使用，生成證明系統(tǒng)可以接受的計算模型.依據可驗證計算協(xié)議使用的編譯器的復雜程度，可以分為簡單編譯器的可驗證計算協(xié)議和復雜編譯器的可驗證計算協(xié)議.簡單的編譯器是指不支持內存隨機存取的編譯器，即不考慮內存概念，假設程序的輸入都來源于驗證者.簡單編譯器的可驗證計算協(xié)議包括GKR、CMT、Thaler、Allspice、Pepper、Ginger、Zaatar和Pinocchio等，其中Pinocchio是第一個直接接受C語言程序的協(xié)議，而其他協(xié)議則需要先將C語言程序轉化為另一種指定的高級語言比如BFDL語言，然后再轉化成證明系統(tǒng)可以接受的計算模型.GKR使用算術電路作為計算模型，相比較之前協(xié)議使用的布爾電路減少了程序編譯的開銷.CMT、Thaler、Allspice、Pepper基本沿用了GKR 中的編譯器，且Pepper對算術電路進行了簡化，Ginger擴展了算術電路模型表示的程序種類，使得模型包含浮點數類型，不等測試，邏輯表達式，條件語句等等，因而使得模型能表示的程序更加接近于通用程序.Allspice編譯器通過增加了一個靜態(tài)分析器來自動確定并運行Zaatar或GKR兩個協(xié)議中效率較高的一個，增加了協(xié)議的可擴展性.復雜編譯器的可驗證計算協(xié)議包括Pantry和BCGTV.復雜的編譯器支持內存操作，這更符合實際應用場景.Pantry中的編譯器改進了Zaatar和Pinocchio使用的編譯器，結合了不可信存儲中使用的技術，使用Merkle-hash樹來支持內存隨機存取.通過構建一個二叉樹來表示內存，二叉樹的每個葉節(jié)點存儲相應內存地址的值，每個內部節(jié)點存儲作用于其子節(jié)點的抗沖突哈希函數的值.每當驗證者通過(根節(jié)點值、內存地址)二元組訪問一個內存地址(葉節(jié)點)時，證明者可以通過提供沿葉節(jié)點到根節(jié)點“證明路徑”的所有值來“證明”其返回值是正確的.證明者欺騙驗證者的唯一方法是通過找到哈希函數中的沖突.由于Pantry使用的抗沖突哈希函數的計算函數可以有效地表示成約束集，從而使得內存操作也可以有效的表示成約束集.如果把內存操作也看作普通的程序，就可以實現包含內存操作的程序的可驗證計算了.更重要的是，Pantry支持“遠程輸入”，這使其能更好的支持MapReduce程序，且在MapReduce程序中為了降低開銷定義了GetBlock和PutBlock兩種元操作來代替構造Merklehash樹6 基于交互式證明系統(tǒng)的可驗證計算協(xié)議 本文首先說明交互式證明系統(tǒng)是如何使驗證者V確信它接收到的程序執(zhí)行結果是正確的，.假設要執(zhí)行的程序是計算輸入為x 的函數f.首先，驗證者在把輸入x 和f傳輸給證明者，同時隨機選取關于輸入的低階多項式擴展函數的值(比如加權和)作為秘密s，s不依賴于要執(zhí)行的程序，因此無需在輸入要執(zhí)行的程序之前選取秘密s.接下來，P和V 進行一系列交互(d 輪，d 為電路層數)，這些交互的目的在于V 控制并引導P從生成V0(0，0，…，0)=R0遞歸到Vd(Zd)=Rd(從一層的電路門的值的低階多項式擴展函數的某個點的值遞歸到下一層的電路門的值的低階多項式擴展函數的某個點的值，其中低階多項式擴展函數是每層的線性組合，如加權和)，Vd是輸入x的低階多項式擴展函數，V 此時的任務就是計算Vd在特定點Zd的函數值，并檢測和P 的回復是否一致.在這個過程中，V 發(fā)送給P 詢問向量Zi=(z1，z2，…，zm)，P 計算Ri=Vi(Zi)，用Ri回復V 的詢問.這些詢問向量(一共d個)都是相關的，V 遞歸檢測P 對所有詢問向量的回復是否一致.V 隨機生成的詢問向量使得P 對第一個詢問向量的回復包含所執(zhí)行的程序f的結果的聲稱值.同樣的，P 對最后一個詢問的回復包含一個關于V 的輸入變量的低階多項式擴展函數的某個點的值的聲稱Rd.如果P 對所有向量的回復都是一致的，且聲稱的值Rd和Rd的真實值相匹配，然后P 使得V 確信其遵守了協(xié)議，即正確的執(zhí)行了程序，因此接受結果.否則，V 知道P 在某個點欺騙它，因此拒絕接受.問題與展望

目前可驗證計算協(xié)議還只是“玩具”系統(tǒng)，由于性能開銷過大，仍無法真正用于通用應用程序和云計算的實際場景中.本文說這些協(xié)議接近實際場景，是因為相對于相關理論的直接實現所產生的開銷來說，這些協(xié)議已經有了質的飛躍.在特定構造的程序中，這些協(xié)議還是有意義的.而且，在某些需要犧牲性能來換得安全性的場景下，比如在高確保計算場景中，為了掌握部署在遠端的機器的運行是否正常，通常愿意花費比較大的代價.更幸運的是，現有可驗證計算協(xié)議基于性能的考慮要求證明者有大量空閑的CPU周期，驗證的程序有多個不同的實例(同一程序、不同輸入)，這些和數據并行的云計算場景十分吻合，因而研究可驗證計算協(xié)議，對于解決引言中提出的云計算中的程序執(zhí)行的可信問題從而構建可信的云計算是有意義的.然而，可驗證計算協(xié)議領域以及其構建可信云計算領域在以下幾個方面還有待進一步的研究：

(1)相關的理論工具還有待于進一步改進.一方面需要通過理論工具的研究和改進來降低驗證者和證明者的開銷，尤其是要把證明者的開銷降低到一個合理的范圍，使得協(xié)議真正能用于實際的場景中.驗證者的開銷可以分為固定的開銷(可以分攤，通常指每個程序或者每次批處理的初始階段的開銷)和可變的開銷(程序的每個實例的驗證開銷).研究如何降低驗證者的可變開銷，研究能否使用密碼學操作和復雜的理論工具來降低或取消驗證者初始階段的開銷.改進基于無預處理的論證系統(tǒng)的可驗證計算協(xié)議，使得其能用于實際場景.另一方面，研究利用理論工具來建立更加合理的計算模型，用于高效的表示通用程序，從而提高協(xié)議的效率.目前的系統(tǒng)要不不能很好的處理循環(huán)結構，要不就是編譯的代價太高無法實用.BCGTV協(xié)議可以處理獨立于數據的循環(huán)的程序，但是其對于程序轉化成特殊的電路模型引入了過大的開銷.BCGTV和Pantry協(xié)議可以處理包含RAM 的程序，但是Pantry協(xié)議對內存操作轉換成約束集也引入了過大的開銷(目前，在T 機器運行的一些計算機程序原本需要T 步，轉換成由電路計算遠遠超過T 步).有必要改進這兩種計算模型使得其既可以很好的處理循環(huán)結構和RAM，又不至于引入過大的開銷.或者設計新的更加高效的計算模型來表示通用計算.(2)在系統(tǒng)和編程語言方面值得研究.針對已有的電路和約束計算模型，設計定制的高級程序語言，降低程序到計算模型的轉化開銷.目前，一些可驗證計算協(xié)議編譯處理和證明系統(tǒng)的工作已經有所交叉，而且很多協(xié)議在并行計算中性能更優(yōu)，由于計算模型的高效轉化，可以使得驗證的效率提高.所以設計一整套相應的高級語言程序、計算模型、驗證機器十分必要.目前還沒有協(xié)議在真實的云計算場景中測試，開發(fā)適用于云計算實際場景的支持并發(fā)、訪問控制、合理結構的數據庫應用的可驗證計算，使得協(xié)議支持多用戶數據庫，才能更好的構建可信的云計算.(3)改變協(xié)議的目標和原則，減少可驗證計算

協(xié)議的限制條件，比如可驗證計算協(xié)議的無條件假設，即除了密碼學假設之外不做任何其他假設.如果假設多個證明者之間不能相互交互、合謀，那么多證明協(xié)議相對單證明者的開銷則降低很多.實際上，如果假設兩個證明者至少有一個是計算正確的，就可以使得很多協(xié)議能用于特定構造的場景中.(4)增加安全相關的屬性用于構建可信的云計算

Pinocchio、Pantry協(xié)議說明了在證明者對驗證者隱藏詢問信息的場景下的簡單應用，還有很多地方值得研究，比如說提供隱私相關的其他安全屬性，可以用來保護云計算用戶的隱私.再比如說公開可驗證性的特性使得任何擁有密碼的用戶都可以驗證其可信性，這為第3方審計來保證云計算的可信性提供了良好的思路.可驗證計算協(xié)議把復雜的密碼學和理論計算機科學的研究成果用于實際本身就具有里程碑的意義.基于證據的可驗證計算協(xié)議是一個趨勢，這不僅使理論應用于實際，而且開創(chuàng)了理論計算機新的研究領域.雖然可驗證計算協(xié)議的性能和在云計算實際場景中的部署還有一定的距離.但是以當前的研究節(jié)奏，相信不久的將來，就會有基于證據的可驗證計算協(xié)議應用到云計算的真實場景中.而且，可驗證計算的潛力很大，遠遠不只是云計算.如果這個領域的研究性能降低到合理的范圍，除了驗證云計算之外，還有更大的價值.將會有新的方法來構建協(xié)議，在任何一個模塊為另一個模塊執(zhí)行程序的場景中都可以應用.包括微觀層面(micro level)，如果CPU可以驗證GPU，則可以消除硬件錯誤;宏觀層面(macro level)分布式計算將基于不同的可信假設構建.而且，隨著計算能力的增加和計算成本的下降，原本無法實踐的協(xié)議也可以用于實際場景中.

第二篇：云計算總結

云計算總結

(2009-10-22 00:02:46)轉載▼

標簽： 分類： 教育技術學基礎云計算 理論

云計算是在網格計算之后06年開始流行起來的一個名詞，以下是我針對云計算的基本內容做一個總結：

一、云計算的概念：

到目前為止，云計算還沒有一個統(tǒng)一的定義。IBM,Google,Microsoft，SUN，Amazon等研究組織和相關廠家，依據各自的利益和各自不同個的研究視角都給出了對云計算的定義和理解。

IBM公司于2007年宣布了藍云計劃，在IBM的技術白皮書中“Cloud Computing”中云計算的定義如下：“云計算一詞用來同時描述一個系統(tǒng)平臺或者一種類型的應用程序。一個云計算的平臺按需進行動態(tài)的部署（provision）、配置（configuration）、重新配置（reconfigure）以及取消服務（deprovision）等。在云計算平臺中的服務器可以是物理的服務器或者虛擬的服務器。高級的計算云通常包含一些其他的計算資源，例如存儲區(qū)域網絡（SANs），網絡設備，防火墻以及其他安全設備等。云計算在描述應用方面，它描述了一種可以通過互聯網Internet進行訪問的高擴展的應用程序。

“云使用”是大規(guī)模的數據中心以及功能強勁的服務器來運行網絡應用程序與網絡服務。任何一個用戶可以通過合適的互聯網接入設備以及一個標準的瀏覽器就能夠訪問一個云計算應用程序。”

上面的定義給出了云計算的兩個方面的含義：一方面描述了基礎設施，用來構造應用程序，其地位相當于PC機上的操作系統(tǒng)；另一方面描述了建立在這種基礎設施之上的云計算應用。

還有以下分別從模型、模式等方面對云計算的定義

云計算是一種新興的計算模型：用戶可以利用該模型在任何地方通過連接的設備訪問應用程序，應用程序位于可大規(guī)模伸縮的數據中心，計算資源可在其中動態(tài)部署并進行共享；或是脫離了本地計算且計算任務分配到遠端大型的統(tǒng)一的計算平臺上的模型

云是由一系列相互聯系并且虛擬化的計算機組成的并行和分布式系統(tǒng)模式。基于這樣云的計算稱為云計算。簡單地說,云計算就是指基于互聯網絡的超級計算模式。即把存儲于個人電腦、服務器和其他設備上的大量存儲器容量和處理器資源集中在一起,統(tǒng)一管理并且協(xié)同工作。

云計算(Cloud Computing)是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網格計算(Grid

Computing)的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現。

根據上面的引用內容，我認為云計算的功能類似于Telenet,只是Telenet中的遠程計算機變成了云計算服務器，用戶只需通過PC機、筆記本或智能手機聯通網絡，在云計算平臺上實現自己的要求即可。而且用戶端口只需要有基本的輸入輸出界面，網絡連接設備即可，不需用安裝各種各樣的軟件；用戶的數據存儲在云計算數據中心，不用再擔心如果硬盤出問題數據丟失的問題。即隨時隨地只要能上網就能應用各種各樣的服務，如同錢莊、銀行、發(fā)電廠等。用一個圖片來解釋如下：

二、云計算的特征

要想成為云計算，必須具備以下五個方面的特征：1）水平可擴展性，即將多片云連接并整合為一片云來工作的能力。

2）垂直可擴展性，即通過增強云中單個或多個節(jié)點的性能來提升整個云性能的能力。3）以互聯網為中心。云平臺運營商一互聯網為中心，將存儲和運算能力分布在網絡所連接的各個節(jié)點之中，從而弱化終端的計算能力，使互聯網的架構由“服務器+客戶端”向“云服務平臺+客戶端”演進。4）虛擬化，將底層的硬件，包括服務器、存儲于網絡設備全面虛擬化，建立起一個共享的可以按需分配的基礎資源池。5）用戶透明，包括操作透明和技術透明。操作透明，即對處在云計算環(huán)境下的用戶來說，在云中進行計算操作或數據存儲操作與其在本機上進行相應的操作是沒有區(qū)別的；技術透明，指用戶不用關心云中的節(jié)點是如何協(xié)同工作的以及怎樣擴展的。

三、云計算的應用類型

Saas(軟件即服務)——通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶。

Paas（平臺即服務）——把開發(fā)環(huán)境作為一種服務來提供。Iaas（基礎設施即服務）

1、SaaS軟件即服務

這類云計算是通過WEB瀏覽器來向成千上萬個用戶提供某種單一的軟件應用。在用戶看來，這樣他們不需要事先購買服務器設備或是軟件授權;而對于廠商來說，與常規(guī)的軟件

服務模式相比，僅提供一項應用的成本也要低得多。一個典型的針對企業(yè)級應用的例子就是Salesforce.com的CRM。另外，SaaS在人力資源軟件應用中也比較普遍，甚至它已經開始向ERP領域拓展，如Workday。而且，誰又能料到，GoogleApps和Zoho Office這種同樣基于SaaS的“桌面”應用會突然火爆起來呢?

2、公用/效用計算

公用/效用計算雖已不是新穎的概念了，但如今它正被付予新的含義。Amazon的AWS、Sun的存儲云、IBM的“藍云”以及其他廠商所共同倡導的的云計算，正在為整個業(yè)界提供所需要的存儲資源和虛擬化服務器等應用。早期的企業(yè)主要將公用/效用計算作為一種補充手段，不會應用在關鍵性任務需求上。但是時至今日公用/效用計算逐漸在數據中心開始占據一席之地。一些廠商開始幫助企業(yè)用戶創(chuàng)建虛擬的數據中心，諸如3Tera的AppLogic，Cohesive Flexible Technologies的Elastic Server on Demand(可按需實現彈性擴展的服務器)。Liquid Computing公司的LiquidQ也有類似的服務，能幫助企業(yè)將內存、I/0、存儲和計算容量通過網絡集成為一個虛擬的資源池來使用。

云計算如今已成為又一風靡的概念。與很多同行一樣，Gartner資深分析師Ben Pring認為：“云計算就像法國大餐一

樣正被人們津津樂道。”然而，問題在于(類似Web 2.0一樣)，似乎每個人對云計算的定義都有不同之處。

3、云計算領域的WEB服務

與SaaS有些類似，WEB服務廠商也是通過提供API讓開發(fā)人員來開發(fā)互聯網應用，而不是自己來提供功能全面的應用軟件。這種云計算的服務范圍非常廣泛，從分散的商業(yè)服務(諸如Strike Iron和Xignite)，到GoogleMaps、ADP薪資處理、美國郵政服務、Bloomberg和常規(guī)信用卡處理服務等的全套API服務。

4、平臺即服務

平臺即服務(Platform as a service)是軟件即服務(SaaS)的變種，這種形式的云計算將開發(fā)環(huán)境作為服務來提供給用戶。也就是說，用戶可以在供應商的基礎架構上創(chuàng)建自己的應用軟件來運行，然后通過網絡直接從供應商的服務器上傳遞給其他用戶(例如Legos)。然而，這類服務會受到廠商的設計規(guī)定與容量限制，用戶也因此沒有足夠的自由。這類云計算服務包括Salesforce.com的Force.com、Coghead和全新的GoogleApp Engine。

5、管理服務供應商(MSP)

管理服務(managed service)是云計算最古老的形式之一，它面向的IT管理人員而不是最終用戶，例如用于電子郵件的病

毒掃描服務，還有應用軟件監(jiān)控服務等。由SecureWorks、IBM和Verizon公司提供的管理安全服務就可歸為此類，還包括目前被Google收購的Postini以云為基礎的反垃圾郵件服務。MSP的其他產品還包含桌面管理服務，諸如CenterBeam和Everdream提供的產品。

6、服務商業(yè)平臺

這種云計算服務融合了SaaS和MSP，它實際上為用戶提供了一種交互性服務平臺。這在日常的商業(yè)貿易領域是非常普遍的，比如，某種消費管理系統(tǒng)可以讓用戶從一個網絡平臺上訂購旅行或秘書類服務，而且服務的配送實現方式和價格也都是由用戶事先設定好的。其非常典型的例子是Rearden Commerce和Ariba。

7、云計算集成

云計算服務的整合還只是剛剛開始。SaaS供應商OpSource最近就推出了OpSource Services Bus，它使用了一家叫Boomi的小公司的云計算集成技術。另一家SaaS 供應商Workday最近也收購了該領域的另一家公司CapeClear。CapeClear提供的是針對B2B集成的ESB(enterprise service bus，企業(yè)服務總線)。另外，2005開始興起的Grand Central，則想成為一種通用的“云計算總線”(bus in the cloud)，通過把多家SaaS供應商聯合在一起來為客戶提供完整的服務。

四、技術挑戰(zhàn)

1、高可靠的系統(tǒng)技術——大規(guī)模的集成計算機系統(tǒng)；容錯技術，即單節(jié)點的錯誤不應影響系統(tǒng)運行，能夠檢查錯點，具有重啟技術。

2、可擴展的并行計算技術——云計算的核心技術

3、海量的數據挖掘存儲和管理技術——并行計算，加速數據處理，需要新的思路、方法、算法；將集群數據庫擴展到成千上萬個節(jié)點還是被類似于google文件系統(tǒng)的新技術替代？

4、數據安全技術——數據銀行；安全性，保密性，訪問權限的風險性；隱私和可靠性。

關于云計算還有很多內容，在以后的學習中我將慢慢補充。

第三篇：云計算學習心得

云計算課程學習心得

在沒學習本課程以前，對于“云計算”的認識僅僅是，它是一種商業(yè)服務計算技術和存儲技術，而對其他方面不甚了解。通過一段時間的深入學習后，我對云計算有了一定的了解，獲得了一些心得體會。

云計算作用十分突出，主要體現在四個方面：一是安全。二是數據共享。三是方便。四是無限可能。

一、云計算的概念

云計算是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機技術和網絡技術發(fā)展融合的產物。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務，它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨特功效。

二、云計算的原理

通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數據中心的運行將更與互聯網相似。這使得企業(yè)能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

三、云計算的現狀

目前，云計算不僅引起各行各業(yè)的廣泛關注，還引起了各國政府的高度重視。美國、日本、英國等許多國家都在大力建立國家級云計算項目，試圖在這場IT技術的全新革命中搶占先機。

中國的云計算發(fā)展還處于初級階段，我們應該看到云計算巨大的發(fā)展?jié)摿Γ苿硬⒓訌娫朴嬎愕难邪l(fā)和創(chuàng)新，培養(yǎng)相關的科研創(chuàng)新人才和團隊，幫助國內企業(yè)攻克在IT產業(yè)和信息服務領域的關鍵技術，加速信息化建設進程，進而提升工業(yè)化水平。

四、云計算的優(yōu)勢

（一）具備規(guī)模經濟性

具有相當的規(guī)模，Google云計算已經擁有100多萬臺服務器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。

（二）虛擬化能力強

云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。

（三）高可靠性

“云”使用了數據多副本容錯、計算節(jié)點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機可靠。

（四）通用性強 云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。

（五）高可伸縮性

“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。

（六）按需服務

“云”是一個龐大的資源池，可以根據用戶需求定制；可以像自來水，電，煤氣那樣提供計量服務。

（七）價格低廉

由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負擔日益高昂的數據中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢。

（八）支持快速部署業(yè)務，快速開展服務

云計算的強大的管理系統(tǒng)可以快速地部署業(yè)務，并實現新業(yè)務需要的云計算平臺其他業(yè)務已有的數據庫和能力組件快速調用和整合。

五、云計算應運而生的原因

隨著互聯網的發(fā)展，Web 2.0的浪潮使得大眾可以參與信息制造和編輯，從而導致信息增長具有無限性的趨勢。而摩爾定律的終結，使得在技術上和經濟上都沒有辦法依靠硬件性能的提升而解決這一問題。怎樣低成本的高效快速解決無限增長的信息存 儲和計算問題是一個擺在科學家面前的命題。云計算是采用大規(guī)模低成本運算單元通過IP網絡相連而組成的運算系統(tǒng)以提供運算服務的技術。它具有高性能、低成本、通用性強的特點。

六、云計算對于技術的影響

（一）計算成為一種公共資源

過去，企業(yè)和個人的數據都存儲在計算機里，隨著海量數據的增長，高效且低成本地存儲和處理變得十分困難，不僅需要大帶寬的網絡基礎設施，還需要處理海量數據的計算與存儲的云計算平臺。云計算平臺正逐步成為一種社會公共資源，為企業(yè)和個人提供信息服務。

（二）云計算成為科學研究不可或缺的加速器

科學研究需要大理的計算和存儲能力，特別是新型的算法和軟件，需要利用海量數據來驗證和優(yōu)化。云計算技術為大型算法的研究和難提供了一種廉價高效的方案。

（三）云計算可以極大降低企業(yè)IT成本

云計算服務最主要的吸引力在于企業(yè)能夠降低購買和維護硬件、軟件以及其他設備的成本。與一家云服務廠商簽訂合同，便可以云服務廠商的虛擬服務器基礎設施上運行選擇的系統(tǒng)或應用。

（四）云計算極大影響了互聯網應用模式和產品開發(fā)方向

通過云計算，更多的應用能夠以互聯網服務的模式交付和運行。利用強大的互聯網瀏覽器和通用的終端設備，用戶可以很方 便地操作各種軟件應用。

七、云計算對各產業(yè)的影響

（一）在互聯網領域，使得信息消費模式發(fā)生巨變

個人及企業(yè)用戶將不需要學習客戶端軟件的操作，只需要根據提供的簡潔的界面和窗口，訪問一下站點就可以得到服務。同時，網絡化的應用軟件能按需定制，收費靈活，并杜絕盜版。

（二）在工業(yè)領域，助力工業(yè)化和信息化的融合

目前，大多數工業(yè)領域企業(yè)都在著手利用云計算整合其現有的數據中心，實現對既往投資的IT資源的充分利用。通過云計算來處理電信運營商所擁有的海量數據，以期降低IT系統(tǒng)的成本，提高IT系統(tǒng)的效率和性能，加強經營決策的實時程度，將是電信運營商使用云計算的一個重要領域。

（三）在國家政府領域，助力構建獨立、安全的國家級公眾信息服務網絡

云計算的特殊優(yōu)勢引起了各國政府的關注。日本內務部、美國國防部、英國政府都稱將建立大規(guī)模的云計算基礎設施，以支持所有政府運作所需的資訊科技系統(tǒng)，提高運營效率和降低成本。

八、云計算發(fā)展面臨的主要問題

（一）云計算標準尚無建立

目前，無論是云平臺還是云服務的國際標準都沒有形成，這就給云計算的發(fā)展帶來瓶頸。

（二）云計算的安全性

目前，安全性和隱私權可能是將服務遷移到云計算所面臨的最大風險。靈活性、易于使用的服務和易于共享基礎設施是云計算的優(yōu)勢，但人們的云計算使用方式可能會讓很多公司的信息和知識產權面臨風險。

（三）政策法規(guī)不完善

云計算加速現有IT及信息服務業(yè)的變革，從而極大地改變著產業(yè)鏈格局和商業(yè)模式。面對新的產業(yè)鏈格局和新的商業(yè)模式，很多在政策法規(guī)領域的工作還沒跟上

（四）云觀念的接受不容易

云計算服務也許未能提供大企業(yè)需要的可靠性、可管理性和支持程度。目前，許多云服務主要以中小型企業(yè)和消費者為主，而不是以大企業(yè)為目標。

（五）云計算節(jié)省金錢的程度

目前，云計算并不昂貴，但是考慮到總擁有成本（包括重復性成本）、運營成本以及潛在的風險，這個問題則可能另有答案。

九、面對云計算，中國科技應如何發(fā)展？

云計算，對于中國既是機遇，更是挑戰(zhàn)！它必將深刻改變IT及信息產業(yè)的格局，同時改變我們的生活。也可能會改變中國科技在全球的地位。作為中國的科技管理機構，應該直面挑戰(zhàn)，抓住機遇！需要從國家層面重視云計算的技術變革，在教育、普及、重點研發(fā)、示范工程等諸多領域統(tǒng)籌規(guī)劃，科學發(fā)展。

（一）助力國家信息基礎設施建設，推動國家信息化發(fā)展 隨著各行各業(yè)信息化進程的不斷深化，政府、大型企事業(yè)單位等重點客戶面臨著許多困境與挑戰(zhàn)：IT機房的建設和系統(tǒng)運維難，人工成本和能源消耗巨大等。云計算將可以提供可靠的基礎軟件、豐富的網絡資源、低成本的構建和管理能力，加速國家信息基礎設施的建設。

（二）促進節(jié)能減排，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會

云計算的集中化資源整合可以有效地降低能源消耗，提高電能利用率。實踐表明，和傳統(tǒng)數據中心相比，云計算能夠節(jié)省約70%的電能消耗，節(jié)能效果顯著。

（三）發(fā)展我國云計算工業(yè)，保護中國的數據安全

以美國為代表的發(fā)達國家信息服務業(yè)的服務范圍是跨國界的，其全球強勢地位一時還難以撼動，其產業(yè)滲透在我國處處可見。我國大量互聯網數據被聚集在北美的數據中心上，使用Google、微軟、雅虎等搜索和郵箱的網民數量難以估計，國家的數據安全以及國民個人信息隱私的安全令人憂慮。同時，將公共事務處理任務部署到“云”中，可以更好地整合、共享有限的高性能計算資源，使其按需使用、靈活調配。借助云計算，我國將可能用較低的投入、較快的速度來創(chuàng)建自有的數據資源和知識資源，提高世界知識總量的擁有率、轉化率和使用率。

（四）促進產學研用相結合，加快科學技術創(chuàng)新

云計算是為了解決企業(yè)信息化發(fā)展的實際問題而由產業(yè)界推動的技術創(chuàng)新。海量數據處理是現代工業(yè)發(fā)展的一個標志。云計 算關鍵技術問題和瓶頸只有在大規(guī)模集群環(huán)境中才能顯現并獲得解決，需要企業(yè)投入大量資金，聯合高校、科研院所進行關鍵技術攻關。

（五）吸引并培養(yǎng)尖端人才隊伍，加快推進人才強國戰(zhàn)略

云計算是世界上最熱鬧的IT技術革命，是集硬件、軟件、中間件綜合的信息化尖端技術，需要大量的專業(yè)人才進行科技攻關。加強云計算的自主研發(fā)，有助于促進產學研用聯合創(chuàng)新，并在創(chuàng)新過程中培養(yǎng)學科帶頭人以及專業(yè)研發(fā)人員。不僅如此，云計算本身將是吸引全球高層次人才的“聚寶盆”，開展云計算的研發(fā)將大大加速杰出人才的引進及優(yōu)秀團隊的培養(yǎng)。

雖然云計算的發(fā)展仍面臨著許多的難題，但是云計算這種方式的確有其不可取代的優(yōu)勢，它被許多專家認為，會改變互聯網的技術基礎，甚至會影響整個產業(yè)的格局，云計算技術和基于云計算的服務的存在，會成為日后推動世界經濟發(fā)展的重大力量。

未來，目前的網絡技術必將被云計算技術所取代。當今云計算方興未艾，我們不能錯過以“云計算”帶動科技和產業(yè)發(fā)展的機遇，一定要迎難而上，大力推進云計算的發(fā)展。

第四篇：云計算心得體會

云計算

一、云計算的概念

云計算（Cloud Computing）是網絡計算（Grid Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機技術和網絡技術發(fā)展融合的產物。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先進的商業(yè)模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。Cloud Computing的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進而減少用戶終端的處理負擔，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備，并能按需享受“云”的強大計算處理能力！

云計算的核心思想，是將大量用網絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務，這與我國著名云計算專家劉鵬教授早在2003年就提出的“網格計算池”是完全一致的。

云計算概念是由Google提出的，這是一個美麗的網絡應用模式。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務，它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨特功效；“云計算”圖書版本也很多，都從理論和實踐上介紹了云計算的特性與功用。

二．云計算的原理

通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數據中心的運行將更與互聯網相似。這使得企業(yè)能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

這可是一種革命性的舉措，打個比方，這就好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯網進行傳輸的。

云計算的藍圖已經呼之欲出：在未來，只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。從這個角度而言，最終用戶才是云計算的真正擁有者。

三、云計算的現狀

在云計算技術的驅動下，運算服務正從傳統(tǒng)的“高接觸、高成本、低承諾”的服務配置向“低接觸、低成本、高承諾”轉變。如今，云計算憑借其優(yōu)勢獲得了在全球市場的廣泛認可。企業(yè)、政府、軍隊等各種重要部門都在全力研發(fā)和部署云計算相關的軟件和服務，云計算已進入國計民生的重要行業(yè)。

目前，云計算不僅引起各行各業(yè)的廣泛關注，還引起了各國政府的高度重視。美國、日本、英國等許多國家都在大力建立國家級云計算項目，試圖在這場IT技術的全新革命中搶占先機。

中國的云計算發(fā)展還處于初級階段，我們應該看到云計算巨大的發(fā)展?jié)摿Γ苿硬⒓訌娫朴嬎愕难邪l(fā)和創(chuàng)新，培養(yǎng)相關的科研創(chuàng)新人才和團隊，幫助國內企業(yè)攻克在IT產業(yè)和信息服務領域的關鍵技術，加速信息化建設進程，進而提升工業(yè)化水平。

四、云計算的優(yōu)勢

（1）數據安全可靠首先，云計算提供了最可靠、最安全的數據存儲中心，用戶不用再擔心數據丟失、病毒入侵等麻煩。很多人覺得數據只有保存在自己看得見、摸得著的電腦里才最安全，其實不然。你的電腦可能會因為自己不小心而被損壞，或者被病毒攻擊，導致硬盤上的數據無法恢復，而有機會接觸你的電腦的不法之徒則可能利用各種機會竊取你的數據。此前轟動一時的“艷照門”事件據報道不也是因為電腦送修而造成個人數據外泄的嗎？

反之，當你的文檔保存在類似 Google Docs 的網絡服務上，當你把自己的照片上傳到類似 Google Picasa Web 的網絡相冊里，你就再也不用擔心數據的丟失或損壞。因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團隊來幫你管理信息，有全世界最先進的數據中心來幫你保存數據。同時，嚴格的權限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數據。這樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務，甚至比在銀行里存錢還方便。

（2）客戶端需求低。其次，云計算對用戶端的設備要求最低，使用起來也最方便。大家都有過維護個人電腦上種類繁多的應用軟件的經歷。為了使用某個最新的操作系統(tǒng)，或使用某個軟件的最新版本，我們必須不斷升級自己的電腦硬件。為了打開朋友發(fā)來的某種格式的文檔，我們不得不瘋狂尋找并下載某個應用軟件。為了防止在下 載時引入病毒，我們不得不反復安裝殺毒和防火墻軟件。所有這些麻煩事加在一起，對于一個剛剛接觸計算機，剛剛接觸網絡的新手來說不啻一場噩夢！如果你再也無法忍受這樣的電腦使用體驗，云計算也許是你的最好選擇。你只要有一臺可以上網的電腦，有一個你喜歡的瀏覽器，你要做的就是在瀏覽器中鍵入 URL，然后盡情享受云計算帶給你的無限樂趣。

你可以在瀏覽器中直接編輯存儲在“云”的另一端的文檔，你可以隨時與朋友分享信息，再也不用擔心你的軟件是否是最新版本，再也不用為軟件或文檔染上病毒而發(fā)愁。因為在“云”的另一端，有專業(yè)的 IT 人員幫你維護硬件，幫你安裝和升級軟件，幫你防范病毒和各類網絡攻擊，幫你做你以前在個人電腦上所做的一切。（3）輕松共享數據此外，云計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享。大家不妨回想一下，你自己的聯系人信息是如何保存的。一個最常見的情形是，你的手機里存儲了幾百個聯系人的電話號碼，你的個人電腦或筆記本電腦里則存儲了幾百個電子郵件地址。為了方便在出差時發(fā)郵件，你不得不在個人電腦和筆記本電腦之間定期同步聯系人信息。買了新的手機后，你不得不在舊手機和新手機之間同步電話號碼。

對了，還有你的 PDA 以及你辦公室里的電腦。考慮到不同設備的數據同步方法種類繁多，操作復雜，要在這許多不同的設備之間保存和維護最新的一份聯系人信息，你必須為此付出難以計數的時間和精力。這時，你需要用云計算來讓一切都變得更簡單。在云計算的網絡應用模式中，數據只有一份，保存在“云”的另一端，你的所有電子設備只需要連接互聯網，就可以同時訪問和使用同一份數據。

仍然以聯系人信息的管理為例，當你使用網絡服務來管理所有聯系人的信息后，你可以在任何地方用任何一臺電腦找到某個朋友的電子郵件地址，可以在任何一部手機上直接撥通朋友的電話號碼，也可以把某個聯系人的電子名片快速分享給好幾個朋友。當然，這一切都是在嚴格的安全管理機制下進行的，只有對數據擁有訪問權限的人，才可以使用或與他人分享這份數據。

（4）可能無限多最后，云計算為我們使用網絡提供了幾乎無限多的可能 為存儲和管理數據提供了幾乎無限多的空間，也為我們完成各類應用提供了幾乎無限強大的計算能力。想象一下，當你駕車出游的時候，只要用手機連入網絡，就可以直接看到自己所在地區(qū)的衛(wèi)星地圖和實時的交通狀況，可以快速查詢自己預設的行車路線，可以請網絡上的好友推薦附近最好的景區(qū)和餐館，可以快速預訂目的地的賓館，還可以把自己剛剛拍攝的照片或視頻剪輯分享給遠方的親友??

離開了云計算，單單使用個人電腦或手機上的客戶端應用，我們是無法享受這些便捷的。個人電腦或其他電子設備不可能提供無限量的存儲空間和計算能力，但在“云”的另一端，由數千臺、數萬臺甚至更多服務器組成的龐大的集群卻可以輕易地做到這一點。個人和單個設備的能力是有限的，但云計算的潛力卻幾乎是無限的。當 3 你把最常用的數據和最重要的功能都放在“云”上時，我們相信，你對電腦、應用軟件乃至網絡的認識會有翻天覆地的變化，你的生活也會因此而改變。

互聯網的精神實質是自由、平等和分享。作為一種最能體現互聯網精神的計算模型，云計算必將在不遠的將來展示出強大的生命力，并將從多個方面改變我們的工作和生活。無論是普通網絡用戶，還是企業(yè)員工，無論是IT管理者，還是軟件開發(fā)人員，他們都能親身體驗到這種改變。

五．云計算同樣存在著許多問題

（一）云計算標準尚無建立

目前，無論是云平臺還是云服務的國際標準都沒有形成，這就給云計算的發(fā)展帶來瓶頸。各個企業(yè)為了自己的云業(yè)務發(fā)展紛紛推出各自的平臺和服務標準，使得眾多云平臺和云服務用戶的利益和長期發(fā)展得不到保證。為了爭取國際競爭地位，我國應盡快建立云計算行業(yè)標準化組織，并以電信運營商為主導，積極參與國際標準化組織的活動，推進云計算國際標準化工作。

（二）云計算的安全性

目前，安全性和隱私權可能是將服務遷移到云計算所面臨的最大風險。靈活性、易于使用的服務和易于共享基礎設施是云計算的優(yōu)勢，但人們的云計算使用方式可能會讓很多公司的信息和知識產權面臨風險。

（三）政策法規(guī)不完善

云計算加速現有IT及信息服務業(yè)的變革，從而極大地改變著產業(yè)鏈格局和商業(yè)模式。面對新的產業(yè)鏈格局和新的商業(yè)模式，很多在政策法規(guī)領域的工作還沒跟上。用戶數據被云平臺或服務供應商泄露，SLA（服務等級協(xié)議：關于網絡服務供應商和客戶間的一份合同）不能達到法律上的要求，還有服務的提供過程中被軟件攻擊和流程容易對個人隱私產生侵犯，這些問題都沒有法律的保護和執(zhí)行細則的解釋。

第五篇：云計算論文

淺談云計算

白娟

（運城學院 信息管理與信息系統(tǒng) 1106）

【摘要】云計算是當前計算機領域的一個熱點。它的出現宣告了低成本提供超級計算時代的到來。云計算

將改變人們獲取信息、分享內容和互相溝通的方式。此文闡述了云計算的簡史、概念、特點、保護和發(fā)展前景，并對云計算的發(fā)展及前景進行了分析。

【關鍵詞】云計算特點，云計算保護，云計算發(fā)展前景

1.云計算相關知識

1.1簡史

1983年，太陽電腦（Sun Microsystems）提出“網絡是電腦”（“The Network is the Computer”）,2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出彈性計算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服務。

2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SES San Jose 2006）首次提出“云計算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端計算”源于Google工程師克里斯托弗·比希利亞所做的“Google 101”項目。

2007年10月，Google與IBM開始在美國大學校園，包括卡內基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學柏克萊分校及馬里蘭大學等，推廣云計算的計劃，這項計劃希望能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本，并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支持（包括數百臺個人電腦及BladeCenter與System x服務器，這些計算平臺將提供1600個處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開放源代碼平臺）。而學生則可以通過網絡開發(fā)各項以大規(guī)模計算為基礎的研究計劃。

2008年1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計算學術計劃”，將與臺灣臺大、交大等學校合作，將這種先進的大規(guī)模、快速將云計算技術推廣到校園。

2008年2月1日，IBM（NYSE: IBM）宣布將在中國無錫太湖新城科教產業(yè)園為中國的軟件公司建立全球第一個云計算中心（Cloud Computing Center）。

2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項涵蓋美國、德國和新加坡的聯合研究計劃，推出云計算研究測試床，推進云計算。該計劃要與合作伙伴創(chuàng)建6個數據中心作為研究試驗平臺，每個數據中心配置1400個至4000個處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國卡爾斯魯厄大學Steinbuch計算中心、美國伊利諾伊大學香賓分校、英特爾研究院、惠普實驗室和雅虎。

2008年8月3日，美國專利商標局網站信息顯示，戴爾正在申請“云計算”（Cloud Computing）商標，此舉旨在加強對這一未來可能重塑技術架構的術語的控制權。

2010年3月5日，Novell與云安全聯盟（CSA）共同宣布一項供應商中立計劃，名為“可信任云計算計劃（Trusted Cloud Initiative）”。

2010年7月，美國國家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴爾等支持廠商共同宣布“OpenStack”開放源代碼計劃，微軟在2010年10月表示支持OpenStack與Windows Server 2008 R2的集成；而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。2011年2月，思科系統(tǒng)正式加入OpenStack，重點研制OpenStack的網絡服務。1.2概念

狹義云計算是指計算機基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。

廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是計算機和軟件、互聯網相關的，也可以是其他的服務。云計算是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網格計算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現。云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)等概念混合演進并躍升的結果。1.3云計算特點

被普遍接受的云計算特點如下：(1)超大規(guī)模

“云”具有相當的規(guī)模，Google云計算已經擁有100多萬臺服務器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。企業(yè)私有云一般擁有數百上千臺服務器。“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。

(2)虛擬化

云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行，但實際上用戶無需了解、也不用擔心應用運行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。

(3)高可靠性

“云”使用了數據多副本容錯、計算節(jié)點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機可靠。

(4)通用性

云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。

(5)高可擴展性

“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。(6)按需服務

“云”是一個龐大的資源池，你按需購買；云可以像自來水，電，煤氣那樣計費。(7)極其廉價

由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負擔日益高昂的數據中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，經常只要花費幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數萬美元、數月時間才能完成的任務。

云計算可以徹底改變人們未來的生活，但同時也要重視環(huán)境問題，這樣才能真正為人類進步做貢獻,而不是簡單的技術提升。

(8)潛在的危險性

云計算服務除了提供計算服務外，還必然提供了存儲服務。但是云計算服務當前壟斷在私人機構（企業(yè)）手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對于政府機構、商業(yè)機構（特別象銀行這樣持有敏感數據的商業(yè)機構）對于選擇云計算服務應保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機構提供的云計算服務，無論其技術優(yōu)勢有多強，都不可避免地讓這些私人機構以“數據（信息）”的重要性挾制整個社會。對于信息社會而言，“信息”是至關重要的。另一方面，云計算中的數據對于數據所有者以外的其他用戶云計算用戶是保密的，但是對于提供云計算的商業(yè)機構而言確實毫無秘密可言。所有這些潛在的危險，是商業(yè)機構和政府機構選擇云計算服務、特別是國外機構提供的云計算服務時，不得不考慮的一個重要的前提。

2.云計算的隱私保護和發(fā)展前景

2.1淺談云計算環(huán)境下的隱私權保護

目前，云計算受到產業(yè)界的極大推崇并推出了一系列基于云計算平臺的服務。但在已經實現的云計算服務中，安全問題一直令人擔憂，以至于使得安全和隱私問題成為云計算普及過程中面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。文章主要探討云計算的隱私問題。在概述網絡隱私權特點的基礎上，指出了云計算環(huán)境下隱私的特殊性，分別從客戶端、網絡傳輸、服務器端三個方面闡述了網絡隱私權存在的安全隱患。最后，從法律、技術、監(jiān)管等方面分析了云計算環(huán)境下隱私權保護的方案。

互聯網以及與之相關的產業(yè)發(fā)展日新月異，云計算(Cloud Computing)作為一種新的服務模式，受到各方的關注，特別是在產業(yè)界受到極大的推崇。目前，幾乎所有著名IT公司的戰(zhàn)略重點中都涉及了云計算，并推出了一系列基于云計算平臺的服務。Amazon的EC2和Google的Google App Engine都是典型的云計算服務，它們使用Internet來連接外部用戶，把大量的軟件和IT基礎設施作為一種服務對外提供。此外，還有微軟的Live Meeting、Cisco的WebEx、IBM的“藍云”等等。

但是，目前的云計算有其“先天性”不足，對于廣大網民來說，首當其沖的就是隱私保護問題。正如美國軍事安全專家格雷格?康蒂(GregConti)所擔心的：云計算在給人們帶來巨大便利的同時，該服務中所存在的不足也將危及企業(yè)用戶和普通網民的隱私安全。據世界隱私論壇近日發(fā)布的一份報告聲稱，如果企業(yè)期望通過利用云計算服務來降低IT成本

和復雜性，那么首先應保證這個過程中不會帶來任何潛在的隱私問題。IDC對CIO和IT主管的調查也顯示，安全仍是云計算主要關注的問題，大約75%的人表示他們擔心云計算安全問題(包括隱私安全)。由此可見，隱私安全問題是云計算發(fā)展的最主要障礙之一。2.2云計算的發(fā)展前景

云計算被視為科技業(yè)的下一次革命，它將帶來工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。首先，對中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)者來說，云計算意味著巨大的商業(yè)機遇，他們可以借助云計算在更高的層面上和大企業(yè)競爭。自1989年微軟推出Office辦公軟件以來，我們的工作方式已經發(fā)生了極大變化，而云計算則帶來了云端的辦公室——更強的計算能力但無須購買軟件，省卻本地安裝和維護。

其次，從某種意義上說，云計算意味著那些對計算需求量越來越大的中小企業(yè)，不再試圖去買價格高昂的硬件，而是從云計算供應商那里租用計算能力。在避免了硬件投資的同時，公司的技術部門可以節(jié)省大量的技術維護時間。以亞馬遜為例，其云計算產品價格便宜，吸引了大批中小企業(yè)，甚至《紐約時報》、紅帽等大型公司。

[6] 云計算對商業(yè)模式的影響體現在對市場空間的創(chuàng)新上。Google Apps是關于創(chuàng)新的理論中的新市場創(chuàng)新。當互聯網變得越來越快和可依賴，用戶正從桌面電腦上的軟件應用轉向基于互聯網的應用。同時，云計算開發(fā)新產品拓展新市場的成本非常低。比如，如果用戶對Gmail的需求突然出現猛增，谷歌的云計算系統(tǒng)會自動為Gmail增加容量和處理器的數量，無需人工干預，而且增加和調整都不增加成本。依賴云計算，谷歌能以幾乎可以忽略不計的成本增加新的服務。有觀點認為，云計算受到熱捧的背后，還反應了超級計算機市場的角力。超級計算機應用一度因需要非常昂貴的硬件投入而面臨極高的推廣門檻，云計算卻宣告了低成本提供超級計算服務的可能，一旦云計算得到了廣泛的推廣，可以樂觀地估計，超級計算機市場的春天即將到來。參 考 文 獻

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