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摘要：云计算是一种基于网络的计算机应用技术，它利用高速网络把数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到网络中的服务器集群中。云计算以其优点和巨大的商业价值，在各个领域得到了广泛运用。在云计算环境下，如何保证存储在云数据的安全和保密、如何统一标准，如何把云技术推广，怎样解决云计算所带来的软件兼容性问题，将是云计算面临的挑战性问题。
关键词：云计算 虚拟化技术 数据密集型计算 IT
0 引言
云计算的发展已经成为IT行业的热点，它是一种新的基于网络的计算模式，它的发展会对网络应用、产品应用模式、IT 产品开发方向等产生深远影响。同时，它是一个新生事物，自身存在很多缺陷，还有很长的一段路要走。
1 云计算概述
1.1 云计算的概念和基本工作原理
云计算是一种分布式并行计算技术，它通过网络，把巨大的计算程序动态地拆分成无数个子程序，再交到由多个服务器所组成的庞大系统进行计算，最后将处理结果回传给用户。通过该技术，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到网络的服务器集群中。即用户使用一台普通的终端电脑就可以获得超级计算机的存储和计算能力。同时，用户可以按照自己的需要使用这些资源和服务，从而实现将计算作为一种公用设施来为大众服务的梦想。
云计算的基本原理：把计算分布在大量的分布式服务器中，而不是在本地计算机或远程服务器中处理，云计算系统可以根据用户的需求，按时、按量给用户分配服务器和存储系统的资源。企业能够将主要资源用到需要的应用上，从而减少资源的浪费。
1.2 云计算的特征
当今云计算技术具有以下特性：
①赋予用户超强的计算能力。目前，各企业的云计算系统都具有一定的规模，谷歌公司的“云”拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等公司的“云”均拥有几十万台服务器，一般的企业的“云”也拥有成百上千台服务器。“云”能赋予用户超强的计算能力。②为用户提供便利的虚拟化服务。云计算支持用户在任何位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来均自“云”，而不是用户的计算机或个别服务器。在这样的情况下，一部手机就可以运行大型的Oralce数据库应用。这使得人们随时随地进行大型计算成为可能。③可靠性高。“云”使用了数据副本容错、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可靠。④通用性强。云计算不针对特定的应用，在“云”平台下可以构造出各种应用，同一个云可以同时支撑多个不同的应用运行。⑤可扩展性强。“云”的规模可以动态伸缩，即在不影响当前用户使用的前提下，实现动态扩容，从而满足各种应用和用户增长的需要。⑥可按用户需求提供服务。“云”是一个巨大的数据中心，个人或企业用户可按需购买，按需使用。⑦安全隐患。“云”除了提供计算服务外，还提供了存储服务。也就是说，提供这些服务的企业能够掌握“云”用户的所有数据，因为用户的数据存放于“云”之中，用户的操作记录也可以通过技术手段来监控。就当今社会而言，“数据信息”是非常重要的，如果政府部门、商业机构选择了某企业提供的云计算服务，无论该企业所称的安全技术优势有多强，单位的内部资料、用户的操作记录等都可能被其所监控。换句话说，对于提供云计算的企业而言，用户是毫无秘密可言的。这就像一般人不能监听别人的电话，但是电话线路运营商可以随时监听任何电话一样。这些潜在的风险，都是政府部门或者商业机构选择云计算服务，特别是国外企业提供的云计算服务时，需要慎重考虑的问题。
2 云计算的发展
2.1 云计算的发展情况
云计算被视为计算机业的一场革命，它的规模在IT市场正在逐步形成。它为厂商提供了新机遇并促进了传统IT产品的转变。根据IDC的报告，云计算服务在2013年将占整体IT行业消費的10％，年收益可达442亿美元，在2013年之后的5年，云计算服务规模的增长更加强劲，平均年增幅约达26％，约是传统IT行业增长速度的6倍。国际知名IT公司都将云计算技术作为新的战略核心，以Amazon、谷歌、微软、IBM等公司为代表的IT企业在原有产品的基础上都推出了自己的云计算基础设备和云计算服务，并取得了非常好的应用效果和社会影响。
2.2 云计算未来的发展
云计算作为一种新兴的商业模式，符合产业发展中节约成本、节省资源、减少排放、保护环境等多方面的要求。发展云计算，对许多产业都有重大的意义。比如，科研中的地震监测、海洋信息监控、天文信息计算处理，医学中的DNA信息分析、病例存储分析、医疗影像处理，视频中的电视直播和节目点播，网络及安全中的病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、图形和图像处理、动画素材存储分析、高仿真动画制作、海量图片检索、海量信息检索服务等等。所以，云计算在未来将会运用在我们生活的各方个面。
3 云计算的挑战性问题
3.1 安全和保密的问题
3.1.1 随着云计算的发展，用户始终会有一个疑问，“我们的数据是否会被窃取？”因为使用云计算就意味着用户的数据将被转移到用户掌控范围外的计算机上，也就是云计算服务商的手中。如何保证这些数据的安全性和保密性? 如何保证不会有任何人在未经过用户的许可下就任意翻看他们的资料？怎么能让用户相信服务商不会监控用户的操作或者把用户的数据做其他用途？所以，安全和保密问题被认为是云计算普及的头号大敌。
3.1.2 云计算系统将面临更多的黑客攻击。第一，由于云计算系统中存放着海量的用户数据，对黑客来说具有更大的吸引力。俗话说：“再厚的堡垒也有漏洞”。一旦黑客成功的攻击了云系统，将会给云服务商和用户带来毁灭性的灾难；第二，为了保证云计算服务的灵活性和通用性，云计算系统通常为用户提供开放的访问接口，但同时也带来了安全风险。第三，云计算系统赋予了用户超级计算的能力，如果黑客获也得了这个强大的工具后会做出什么样的事情来？如何防止这种计算能力不会被黑客利用？这都是云计算安全所面临的挑战。
3.1.3 用户使用的软件自身可能存在的漏洞以及大量的恶意攻击，增加了服务中断的可能性。如何保障服务质量以及用户应用软件的安全性是对云计算安全的挑战。
3.1.4 云计算系统应该为用户提供更多容错备份数据的手段，确保用户数据万无一失。
3.2 统一标准和规范的问题 目前云计算的标准和规范不统一。各大企业各自推出自己的云计算服务，各自为战。在目前云计算服务范围相对较小，用户数量还不算多的时候没有什么问题，但是，当云计算大范围推广后就会出现问题了。如果这些问题不解决好，对云计算的普及会非常不利。就好比在2001年的时候，中国移动用户和中国联通用户不能互发短信一样，会给用户造成很大的麻烦。
3.3 技术推广问题 如果进入云计算时代，所有的计算和应用都在“云”，用户只需要一台普通计算机和一个客户端软件即可，那现在的计算机硬件和操作系统厂商将何去何从？旧事物必将阻碍新事物的发展。所以，云计算的推广还面临着巨大的阻力。
3.4 应用软件问题 随着云计算规模的扩大，在云计算系统中，所有软件资源都将会按照用户的需求分类集中，集中式管理虽然能提高软件资源的使用效率。但是，当所有用户的几百万个甚至上亿个软件集中到云计算系统里，同时各软件之间又有复杂联系的时候，就有可能出现软件兼容性问题，软件兼容性问题可能会让云计算系统无法正常运行，这是云计算必须面对和解决的问题。
4 结束语
云计算的快速发展，是虚拟化技术、数据密集型计算等技术发展的结果，也是计算机网络发展的体现。我国是全世界最大的计算机用户市场，云计算的应用虽然是刚刚起步，云计算在行业标准、数据保密、网络安全、服务质量、应用软件等方面也面临着各种问题，需要进一步解决和发展，但是我们已经可以预想它未来无限的发展空间和巨大的作用了。
参考文献：
[1]李艳华.云计算技术研究现状综述[J].电脑知识与技术，2009（22）.
[2]云计算，http：//baike．baidu．com/view/1316082.htm?fr=alaO-1
[3]江晓庆，杨磊，何斌斌.未来新型计算模式一云计算计算机与数字工程，2009年第10期.
[4]林沛.探索云计算的应用与发展[J].中国新技术新产品，2010，(7).
[5]危烽.浅谈“云计算”在互联网中的应用[J].电脑知识与技术，2009，(3).
[6]张健.云计算概念和影响力解析[J].电信网络技术，2009，(1)．
[7]陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009，20，(5)．
[8]陈康，郑伟民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009(5)：1337～1348.
关键词：云计算 虚拟化技术 数据密集型计算 IT
0 引言
云计算的发展已经成为IT行业的热点，它是一种新的基于网络的计算模式，它的发展会对网络应用、产品应用模式、IT 产品开发方向等产生深远影响。同时，它是一个新生事物，自身存在很多缺陷，还有很长的一段路要走。
1 云计算概述
1.1 云计算的概念和基本工作原理
云计算是一种分布式并行计算技术，它通过网络，把巨大的计算程序动态地拆分成无数个子程序，再交到由多个服务器所组成的庞大系统进行计算，最后将处理结果回传给用户。通过该技术，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到网络的服务器集群中。即用户使用一台普通的终端电脑就可以获得超级计算机的存储和计算能力。同时，用户可以按照自己的需要使用这些资源和服务，从而实现将计算作为一种公用设施来为大众服务的梦想。
云计算的基本原理：把计算分布在大量的分布式服务器中，而不是在本地计算机或远程服务器中处理，云计算系统可以根据用户的需求，按时、按量给用户分配服务器和存储系统的资源。企业能够将主要资源用到需要的应用上，从而减少资源的浪费。
1.2 云计算的特征
当今云计算技术具有以下特性：
①赋予用户超强的计算能力。目前，各企业的云计算系统都具有一定的规模，谷歌公司的“云”拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等公司的“云”均拥有几十万台服务器，一般的企业的“云”也拥有成百上千台服务器。“云”能赋予用户超强的计算能力。②为用户提供便利的虚拟化服务。云计算支持用户在任何位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来均自“云”，而不是用户的计算机或个别服务器。在这样的情况下，一部手机就可以运行大型的Oralce数据库应用。这使得人们随时随地进行大型计算成为可能。③可靠性高。“云”使用了数据副本容错、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可靠。④通用性强。云计算不针对特定的应用，在“云”平台下可以构造出各种应用，同一个云可以同时支撑多个不同的应用运行。⑤可扩展性强。“云”的规模可以动态伸缩，即在不影响当前用户使用的前提下，实现动态扩容，从而满足各种应用和用户增长的需要。⑥可按用户需求提供服务。“云”是一个巨大的数据中心，个人或企业用户可按需购买，按需使用。⑦安全隐患。“云”除了提供计算服务外，还提供了存储服务。也就是说，提供这些服务的企业能够掌握“云”用户的所有数据，因为用户的数据存放于“云”之中，用户的操作记录也可以通过技术手段来监控。就当今社会而言，“数据信息”是非常重要的，如果政府部门、商业机构选择了某企业提供的云计算服务，无论该企业所称的安全技术优势有多强，单位的内部资料、用户的操作记录等都可能被其所监控。换句话说，对于提供云计算的企业而言，用户是毫无秘密可言的。这就像一般人不能监听别人的电话，但是电话线路运营商可以随时监听任何电话一样。这些潜在的风险，都是政府部门或者商业机构选择云计算服务，特别是国外企业提供的云计算服务时，需要慎重考虑的问题。
2 云计算的发展
2.1 云计算的发展情况
云计算被视为计算机业的一场革命，它的规模在IT市场正在逐步形成。它为厂商提供了新机遇并促进了传统IT产品的转变。根据IDC的报告，云计算服务在2013年将占整体IT行业消費的10％，年收益可达442亿美元，在2013年之后的5年，云计算服务规模的增长更加强劲，平均年增幅约达26％，约是传统IT行业增长速度的6倍。国际知名IT公司都将云计算技术作为新的战略核心，以Amazon、谷歌、微软、IBM等公司为代表的IT企业在原有产品的基础上都推出了自己的云计算基础设备和云计算服务，并取得了非常好的应用效果和社会影响。
2.2 云计算未来的发展
云计算作为一种新兴的商业模式，符合产业发展中节约成本、节省资源、减少排放、保护环境等多方面的要求。发展云计算，对许多产业都有重大的意义。比如，科研中的地震监测、海洋信息监控、天文信息计算处理，医学中的DNA信息分析、病例存储分析、医疗影像处理，视频中的电视直播和节目点播，网络及安全中的病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、图形和图像处理、动画素材存储分析、高仿真动画制作、海量图片检索、海量信息检索服务等等。所以，云计算在未来将会运用在我们生活的各方个面。
3 云计算的挑战性问题
3.1 安全和保密的问题
3.1.1 随着云计算的发展，用户始终会有一个疑问，“我们的数据是否会被窃取？”因为使用云计算就意味着用户的数据将被转移到用户掌控范围外的计算机上，也就是云计算服务商的手中。如何保证这些数据的安全性和保密性? 如何保证不会有任何人在未经过用户的许可下就任意翻看他们的资料？怎么能让用户相信服务商不会监控用户的操作或者把用户的数据做其他用途？所以，安全和保密问题被认为是云计算普及的头号大敌。
3.1.2 云计算系统将面临更多的黑客攻击。第一，由于云计算系统中存放着海量的用户数据，对黑客来说具有更大的吸引力。俗话说：“再厚的堡垒也有漏洞”。一旦黑客成功的攻击了云系统，将会给云服务商和用户带来毁灭性的灾难；第二，为了保证云计算服务的灵活性和通用性，云计算系统通常为用户提供开放的访问接口，但同时也带来了安全风险。第三，云计算系统赋予了用户超级计算的能力，如果黑客获也得了这个强大的工具后会做出什么样的事情来？如何防止这种计算能力不会被黑客利用？这都是云计算安全所面临的挑战。
3.1.3 用户使用的软件自身可能存在的漏洞以及大量的恶意攻击，增加了服务中断的可能性。如何保障服务质量以及用户应用软件的安全性是对云计算安全的挑战。
3.1.4 云计算系统应该为用户提供更多容错备份数据的手段，确保用户数据万无一失。
3.2 统一标准和规范的问题 目前云计算的标准和规范不统一。各大企业各自推出自己的云计算服务，各自为战。在目前云计算服务范围相对较小，用户数量还不算多的时候没有什么问题，但是，当云计算大范围推广后就会出现问题了。如果这些问题不解决好，对云计算的普及会非常不利。就好比在2001年的时候，中国移动用户和中国联通用户不能互发短信一样，会给用户造成很大的麻烦。
3.3 技术推广问题 如果进入云计算时代，所有的计算和应用都在“云”，用户只需要一台普通计算机和一个客户端软件即可，那现在的计算机硬件和操作系统厂商将何去何从？旧事物必将阻碍新事物的发展。所以，云计算的推广还面临着巨大的阻力。
3.4 应用软件问题 随着云计算规模的扩大，在云计算系统中，所有软件资源都将会按照用户的需求分类集中，集中式管理虽然能提高软件资源的使用效率。但是，当所有用户的几百万个甚至上亿个软件集中到云计算系统里，同时各软件之间又有复杂联系的时候，就有可能出现软件兼容性问题，软件兼容性问题可能会让云计算系统无法正常运行，这是云计算必须面对和解决的问题。
4 结束语
云计算的快速发展，是虚拟化技术、数据密集型计算等技术发展的结果，也是计算机网络发展的体现。我国是全世界最大的计算机用户市场，云计算的应用虽然是刚刚起步，云计算在行业标准、数据保密、网络安全、服务质量、应用软件等方面也面临着各种问题，需要进一步解决和发展，但是我们已经可以预想它未来无限的发展空间和巨大的作用了。
参考文献：
[1]李艳华.云计算技术研究现状综述[J].电脑知识与技术，2009（22）.
[2]云计算，http：//baike．baidu．com/view/1316082.htm?fr=alaO-1
[3]江晓庆，杨磊，何斌斌.未来新型计算模式一云计算计算机与数字工程，2009年第10期.
[4]林沛.探索云计算的应用与发展[J].中国新技术新产品，2010，(7).
[5]危烽.浅谈“云计算”在互联网中的应用[J].电脑知识与技术，2009，(3).
[6]张健.云计算概念和影响力解析[J].电信网络技术，2009，(1)．
[7]陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009，20，(5)．
[8]陈康，郑伟民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009(5)：1337～1348.