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导语:在云计算的主要技术的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:云计算;云计算技术;安全问题
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6690-03
云计算技术的出现,主要是为了满足人们对于各种计算环境要求,通过将互联网资源进行快速的计算与共享,使得网络中的资源达到一个平衡的状态,这样才能够将大量闲置的资源和设备进行充分的利用。在云计算模式下,客户端不需要安装复杂的应用软件,只需要通过计算机与互联网进行连接,实现远程数据和服务器数据的交换,来直接获取所需要的远程信息和服务。可以说,云计算技术的运用有效的实现了网络资源的整合,是计算机计算领域内以此飞跃性的技术更新。当前,我国针对云计算的研究工作还不够多,而且进展也较慢,在实际的运行过程中,已经有很多企业实施了自己的云计算平台,比如IBM的“blue cloud”,而且获得了实质性的运用。然而,由于计算机网络特有的开放性特征,云计算也无法避免的要面临信息安全问题,如何有效的对云计算技术面临的安全威胁进行有效的处理,为云计算创造一个安全的环境,是当前面临的一个重要问题。
1 云计算的涵义
云计算可以认为是一个大量计算机服务器集群而成的平台,通过该平台与网络的连接,实现服务器、存储设备的集成与运行平台,满足远程用户对数据的计算需求,因此,云计算也可以说将计算作为一种资源,并且使其从本地计算机转移到互联网上的过程。云计算是前期分布式运算和并行计算的一种改进和发展,也是未来商业运用的发展对象。可以认为在云计算环境中,每个用户所使用的终端设不要求一定是具有计算能力的主机,可以是手机或者是其他的终端设备,只要该设备能够将自己所需要的信息传递到远程云环境中,便可以实现云计算的过程,并且及时将计算获得的结果反馈给用户,云计算技术的运用将这一数据传递的过程大大的简化,将复杂的运算以及其他的繁琐功能都进行了转移到网络上完成,极大的减轻了用户运算的压力。
2 云计算的特点
2.1 云计算对用户终端设备的要求不高
在计算机运用过程中,用户经常会为了使用某个新的软件,而不断的对系统进行升级,或者是为了实现某个软件的升级而不得不更换计算机硬件,才能进行应用。而在云计算环境中,只需要用户输入云计算服务的地址,便能够在其中找到与自己需要相适应的功能,能够在没有任何限制的情况下,顺利的使用新的操作系统,实现软件的升级,打开未知格式的文档。而这一切所有的前提,只要能够将计算机接入到互联网中,便能够实现。
2.2 云计算提供了安全可靠的数据存储中心
在用户使用计算机时,经常会遇到由于受到病毒攻击而导致损坏,或者是硬盘中的数据丢失等情况,甚至有的用户信息被盗取等。如果将用户的重要数据保存在一个类似Google Docs的网络服务上,就不会发生上述情况。这是因为在云计算运行平台的背后,有专业的数据中心和管理团队对信息进行存储与管理。
2.3 云计算技术提供了无限的计算空间
当用户离开常住地点,比如驾车出游,这时无论用户深处何处,只要能将手机接入到互联网中,便能够直接获得自己所处位置的详细信息,包括实时的交通状况等,同时也能根据用户的需求,查询到达目的地最短、最快的行车路线。
2.4 云计算能够满足不同设备的数据共享
在实际生活中经常会到一种情况,手机和电脑中分别存储了几百个人的电话号码和邮件地址,如果用户处在出差的状态,想要获得联系人的同步信息,或者更换新手机,需要将所有的号码进行移动,这将是一项十分繁琐的工作。而云计算技术的运用,能够轻松的实现不同设备之间的数据共享,只要将所有的数据保存在云计算的数据中心,这时只需要保证电子设备接入到互联网,便可以随时获得需要的信息和数据,而无需繁琐的转换与移动。
3 云计算面临的网络安全风险
云计算作为一个庞大的运算平台,其在为用户提供更多计算服务的同时,本身也存在着一定的安全风险,主要可以归纳为:
3.1 客户端信息安全
云计算的运行基础是分布式网络,在网络状态下的计算可以将其视为一个节点。当计算机接入到互联网后,其就成为了云计算的一个组成部分,其中包含了大量的客户信息,比如以政府机构以及社会公共服务等,如果缺乏有效的隐私保护,将会导致信息数据的丢失和损坏,为用户带来不可估量的损失,比如从医疗保险的机构中获得政府专员购买医疗保险的信息,然后从当地选举机构中获得选民的信息,这时便能够通过医疗保险信息以及选民信息的结合,获得选民的姓名和疾病,这就造成了隐私信息的泄露。
3.2 服务器端的信息安全
云计算技术在安全性方面仍然不够完善,当用户将自己的信息交给别人进行存储和管理,必然会产生对信息失去控制的恐惧,而且会对信息安全更为敏感,这便涉及到一个如何取得客户信任的问题。近些年来,不断发生的网络窃取事件,使得人们对于网络的安全与性可靠性产生产生了极大地质疑,这也是云计算技术所面临的一个重点问题。
4 云计算的信息安全模型构建
云计算信息安全模型可以按照以下的层次进行构建:
1) 基础设施层。该层次的资源主要是来自于本地资源,该层次负的安全问题也主要是计算机本地安全,可以通过安装杀毒软件、设置防火墙等方式来实现。
2) 核心层。该层次的功能主要是为用户提供分布式的资源管理,通过抽象技术的运用,形成一个分布式应用的部署环境。
3) 资源架构层。该层次提供的服务主要有分布式存储服务、分布式计算服务和分布式通信服务。存储服务主要是通过数据加密、隔离、备份等方式来保证信息的安全;计算服务则主要是在虚拟的环境中,利用虚拟计算就会,对计算机计算进行隔离来防止信息干扰的出现;通信服务则主要是通过数据加密、延长通信时间、建立通信安全协议等方法实现对信息和数据的保护功能。
4) 开发平台层。该层主要运用的平台升级和Parley-X保护技术实现对信息的安全保证。
5) 应用层。在应用层中一般是通过软件的不断升级以及安装软件补丁的方式来解决其安全问题。
5 云计算的信息安全关键技术
5.1 文件加密以及解密技术
对于云计算的信息安全来说,应当在云计算服务提供商与客户端之间同时进行数据的加密,才能够有效的提升数据的安全性。可以运用PGP、True Crypt等程序能够加密文件,运用该加密方法一般必须要使用密码,才能够实现对文件和文档的读取。因此,只需要在数据传输之前先进行加密,这样信息的内容便不会被泄漏或者窃取。
5.2 使用虚拟技术隔离
虚拟技术是实现云计算的关键核心技术。在云计算系统环境下,物理边界基本消失,因此物理隔离方式已经没有保障了。因此需要设置逻辑安全边界。在安装虚拟服务器时,为每一台虚拟服务器分配独立硬盘分区,使各个虚拟服务器从逻辑上隔离。虚拟服务器系统还需要安装防火墙、杀毒软件、IPS(IDS)、日志记录以及恢复软件,并构成多层次防范体系。而对于每一台虚拟服务器还应该通过VLAN划分不同的IP网段进行逻辑上的隔离。需要通信的虚拟服务器之间通过VPN的方式来进行,以达到虚拟化技术隔离的效果。
5.3 选择良好的服务商和第三方审计
云计算安全是所有云计算服务提供商所应当承担的责任,任何云计算服务商在为用户提供服务的同时,都必须保证用户数据的安全。因此,对于云计算服务的提供商的选择,也是关系到云计算安全性的主要影响因素。IaaS云服务提供商主要负责为用户提供基础架构服务,云计算基础设施的可靠性、物理安全、网络安全、信息存储安全、系统安全是其基本职责范畴。PaaS云服务提供商主要负责为用户提供简化的分布式软件开发、测试和部署环境,云服务提供商除了负责底层基础设施安全外,还需解决应用接口安全、数据与计算可用性等。SaaS云服务提供商需保障其所提供的SaaS服务从基础设施到应用层的整体安全。另外,对于用户来讲,普遍缺少安全管理与事件的举证能力,所以由第三方实施的安全审计就显得更为重要。云审计服务必须能够提供满足审计事件的所有证据以及证据的可信度说明,而且,保证完整合规的云审计服务也是云服务商满足各种合规性要求的重要方式。
5.4 灾备与恢复
在云计算的环境中,灾难恢复的定义与传统环境中没有区别,同样由一些指标决定,如恢复时间目标(RTO)、恢复点目标(RPO)等。而在云计算环境中,虚拟化存储以离散的方式存放文件,因此,相比传统的灾难恢复,云计算灾难恢复可以有更简单的流程和更短的恢复时间。
6 结束语
云计算技术的有效运用,已经成为了当前计算机领域中一个广泛的研究话题,而云计算系统的建立与安全也成为了用户是否选择云计算环境的一个重要指标。从云计算本身来说,只有满足用户对计算机计算技术高可靠性、高性价比的要求,才能够促使用户选择云计算,进而推动云计算持续的发展。为此,我们需要对云计算技术的安全问题进行全面的研究,并且通过各种有效的措施和技术,不断的提高云计算环境的安全性和可靠性,满足广大用户的需求,促进云计算技术不断的发展,并且获得更广泛的运用空间。
参考文献:
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关键词:云计算技术;企业;应用
云计算技术就是以互联网为基础,以此为用户提供一个安全可靠、低成本、高计算性网络服务的综合性平台。这种服务能够实现对信息、技术、知识等数据的存储,让人们随时随地可以进行查阅。随着技术的发展,云计算已经在企业中得到了推广。
1云计算技术的基本内涵
云计算技术顾名思义,这是一个带有虚拟色彩的互联网计算机技术,它根据资源提供者和消费者双方的意愿协调,机动地提供现有的资源,而这一资源的提供,则是它对企业的最大利用价值,所以它是一个庞大、具有服务性质的计算模式和储存库。云计算技术的含义提出是相比较于现有的计算机技术,例如目前为止,云计算技术的实际计算能力、整体模式的体现以及面临问题的灵活处理能力,相对于其他计算机技术而言都是非常有优势的。
2云计算技术发展特点和趋势
由于云计算技术工作过程的整体性特点,它全部是由一个十分完整的管理体系来支配自身资源的最大利用化,据不完全统计,目前各类信息公司的云计算技术服务方面用到的计算机数量达到四位数的水平。网络资源的需求和服务对象的特点,云计算技术天生具有她虚拟的特性,需求者只要通过自己的客户端就可以在短时间内得到自己想要的资源。随着云计算技术的逐步推广,使用的企业用户越来越多,不同的用户需求是显然不同的,这就需要云计算技术时刻调整自身的管理能力、技术成本,十分重视用户的反馈和体验,并以此为基点改善自身信息资源的集体供应能力,不断动态地改善自身管理体制和能力。在云计算技术的计算过程中,它会不断地审核和确认自身信息资源的有效性,并以此来维持和服务客户之间最大的信任关系。在其他方面尤为突出的是,相对于私人的计算能力和计算信度,它都有有很大的提升。
3云计算技术在企业中的应用
3.1利用云计算技术完善运行机制
为了将云计算技术充分的应用于企业之中,首先企业要完善自身的运行机制。究其根本原因,是因为云计算技术具有众多的环节和资源,企业只有完善自身的运行机制才能够有效地保证将云计算技术在内部得到更好的应用,使其能够和谐共存,进而保障云计算技术的应用,实现良性循环,使云计算技术均衡发展。云计算技术主要包括维护、运行和构建机制,具体体现在实施系统的规划、控制、调度和进化重组等方面。企业对云计算技术的调度应用主要集中在市场传统转型分析、新客户群体发展趋势的预测和调研几个方面,企业可以根据自身的情况决定云计算技术的具体应用战略。此外,企业还可以利用云计算技术的规划服务,分析当前的整体市场,对云计算提供的构架和容量扩展进行科学合理的规划。通过对云计算技术日志的不定期检查,得出准确的数据结果,采取合理的干预措施。
3.2企业中云储存系统的构建
云计算技术作为一个宏大的技术系统,能够为用户提供庞大的软件、数据和基础设施服务功能;云计算技术是由众多的资源和技术服务组成的。在当今的企业中最为核心的内容就是数据,这是企业发展的无形资产,云储存作为数据的载体,在云计算技术基础设施服务中占有重要地位。所以各个企业纷纷建立属于自身的云储存系统,这也是企业应用云计算技术的重要体现方式。在众多的大企业中,如惠普、易安信等都开始应用云储存技术服务。云储存技术的应用可以实现软件和计算服务的虚拟结合,从而为用户提供远程服务。其中,文件数据与软件资源储存是云储存的核心资源,是不可或缺的重要内容。企业的云储存系统主要作用就是存储客户资料和企业生产中的数据。企业建立云储存系统主要包含存储商、集成商和客户等。软硬件开发商为企业云储存提供储存的实体。其中云储存的商为企业提供储存资源的配置和安装功能,以此为用户提供有效资源。而云储存集成商就是将企业储存的资源进行有效的集合,为企业的云储存资源提供增值的服务。企业为了保障云储存系统的安全可靠性,对于提供云储存服务的制造商要进行第三方认证,所谓的第三方认证就是要求云储运系统的提供者提供能力、信誉和资质的认证。在云储存系统中最为核心的部分就是云储存的服务调度、系统更新、系统缓存和企业元数据管理方案等。元数据管理就是以集中的方式将元数据进行上传更新和下载等,通过高低访问频率采取不同的缓存分配方案。云储存系统的更新主要表现在客户端之间的传播更新、缓存更新、元数据更新、更新认可和执行等方面,涉及的内容非常多样。总之,在全球信息计算机技术快速发展的大背景下,云计算技术的发展和应用是不可避免的趋势,这对于企业、家庭和个人来说都是具有革命性意义的时代性变革。云计算技术对大众带来的福利和成就在上文中已经有所阐述,但是人们却不可忽视目前它存在的技术难关和技术薄弱点,这仍需要相关专业人士的继续努力对此改善。放眼全球高端云计算技术的发展状况,不可否认的是中国的云计算技术服务还有很大的学习发展空间,相信在不久的未来,中国将取得长足的发展。
参考文献
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当今的时代是信息化的时代,随着信息化程度的不断加深,教育行业也获得了巨大发展,具体到教育教学的技术方面有了很大程度的提高与进步。现在的教育教学方式打破了传统的黑板板书的形式,开始以多媒体教学的现代技术为主导。“云计算”这一概念的提出,促进了新一代的信息技术的发展,而云计算技术在现代教育技术中的应用,有利于现代教育技术获得更好的发展空间与发展舞台,推动新的教育方式教育技术体系的建立,从而更好地服务于教育教学。[1]
一、云计算与现代教育技术
1.云计算与现代教育的发展现状分析
云计算是一种网络计算方式,它是建立在互联网的基础上实现软硬件资源与信息数据共享的一种方式,并且通过云计算还可以将数据传送到其他的计算机和设备上。而云计算的供应商在提供业务时,通常使用的都是通用的网络业务应用技术。这种网络业务应用的访问模式建立浏览器的基础上进行的,服务器则是用来存储数据的。具体来说,包括以下几个方面:第一,现代教育媒体是现代教育技术中使用的主要工具;第二,媒传教学法是教育技术使用的主要的教育教学的方法;第三,系统方法教学设计是教育技术使用的主要用于教学设计的媒介手段。将云计算技术与现代教育技术结合,使云计算技术更好地为教育服务,为学习者更方便更及时的提供学习资源。[2]
2.云计算对现代教育技术的贡献
云计算技术主要包括了分布式并行架构和资源虚拟两种技术,它促进了教育形式与教育理念的转变与发展,促进了教育的创新。而云计算对现代教育技术的贡献主要表现在:第一,对于学习过程的支持;云计算的使用是将学习的过程移到云中,为学生提供有关学习的各项服务。学生在学习时,可以自由的选择自己所使用的资源,从而保障学生学习的主动性与积极性。第二,对于学习资源的支持;云计算在现代教育技术中的应用,促进了教育教学资源价值最大程度上的体现,从而更好地服务于教师的教学与学生的学习。第三,现代教育技术采用多样化的技术模式;每个国家的教育现状不一样,所具备的客观条件也不一样,因此在实际的教育技术的使用上也是不一样的。目前来说,教育技术的应用模式主要有四种,即: 多媒体的方式、 虚拟现实的方式、常规的方式和以网络的方式等四种类型。第四,全新的现代教育技术形式的建立与应用;现在的教师教学已经不再使用传统的粉笔书写,转而以现代多媒体教学代替,而云计算在现代教育技术中的应用,推动了现代教育技术新时代的到来。[3]
二、云计算与现代教育技术的变革分析
1.云计算模式下“教”的变革
现代教育技术中所提到的“教”主要是指教师与教学。云计算模式的使用,有利于激发学生学习的积极性与主动性。云计算的应用,有利于确保学生更充分地使用学习资源。除此之外,云内的全部教师之间也能相互交流沟通,对于教学经验能够互相切磋学习,对于教学资源与教学过程设计的整合是非常有利的。云计算模式下的“教”的变革也改变了教师在教学过程中的主导性的地位,转而以学生为主体、教师为指导的教学模式。
2.云计算模式下“学”的变革
现代教育教学中的“学”主要是指环境、学生和学习的过程三个方面的内容。其中,学生作为学习这项活动的执行者,决定了学习环境的选择,在整个学习过程中占据着主体性的位置。而云计算的应用,则是为了确保学生在充分享受学习资源的同时,还可以将自己的资源分享给大家一起使用学习,有利于学生之间相互交流,激发他们学习的热情,同时也方便学生之间的互动。[4]
3.云计算模式下教授者、学习者和管理者的“角色与地位”的变革
将云计算应用到现代教育技术之中,从根本上改变了传统的教授者、学习者与管理者三者的角色定位。教师由以前教学过程中的主导者变成了现在教学活动的设计者与学习过程中的指导者,教师通过对云平台的使用,提高学生学习的效率与质量。教师在云中处于管理者的地位,主要工作纪实及时地更新与维护云中的数据,以确保学生的正常使用。云计算的应用从根本上改变了学生、教师和教育中的工作人员在现代教育技术中的角色和地位,三者之间的关系互相协调与配合,呈现出“你中有我,我中有你”的亲密合作的格局形式,共同构建着现代教育技术的新模式与新理念。[5]
关键词:云计算技术;计算机应用大赛;应用
如今的计算机已经越来越趋向智能化发展,为信息的查找、储存和计算带来了便利条件。在时展的影响下,人们需要存储和查找的信息越来越多,对计算机也更加依赖,云计算技术就是在这样的背景下产生的,云计算技术的出现与现代人的需求非常吻合,得到很快的发展。那么云计算技术是什么,它是如何在大学计算机大赛中应用的,下面就让我们带着这些疑问一起走进下面的内容。
一、云计算技术是什么
物美价廉是云计算技术的最大优势。成本低得原因在于云计算技术本身是由众多实用性强、性价比高,同时又物美价廉的服务器组合而成,虚拟化技术是这种组合的媒介。虽然这种组合比较松散,技术含量也不是很高,但是它却可以最终构成一个非常庞大的存储系统,这个系统中包含的信息可谓不计其数。在此基础上,该系统还具有将计算机中心进行大范围扩展的功能。因为使用者在支付金额时可以根据自身的信息存储来进行,所以该系统还具有为互联网付费的业务。用户在支付费用之前可以对自己需要的资源数量进行估算,然后进行购买支付,这样的付费流程可谓简单快捷,又省时省力。
大学计算机应用大赛需要对大赛每一位参与者的作品和参与信息进行存储,所以需要的信息量是非常大的,所以专门在大学计算机应用大赛中应用到的系统是有别于其他系统的,它本身存在着一定的专业性与特殊性,因为用户提交上来的东西一般只是作品的代码,这就是这个系统的特别之处。如果利用传统的软件,就要用户通过邮箱将作品上交,经过评委进行审核。在云计算技术的帮助下,一个在线交流与审核作品的平台形成了,通过这样的流程对作品进行审核,省却了很多复杂的程序,节约了人力与时间资源。
二、云计算技术是如何在大学计算机应用大赛中应用的
(一)云计算技术针对大学计算机应用大赛的应用架构
云计算技术在花费少的基础上还具有扩展功能、服务、计算机功能以及很多隐性价值,其主要特点是用互联网、用服务和使用量做基础。云计算技术的核心主要有虚拟化技术、网络计算、网络存储等等。云计算技术的基本架构可以分为三个方面:基础设施、应用程序和应用平台,他们分别为使用者提供互联网资源、存储资源和计算机资源,资源的全面性不可小觑。
1.云计算技术的基本架构――基础设施
云计算技术在大学计算机大赛中的应用主要表现在为参赛者和评委之间搭建交流的平台。这个平台式利用硬件服务来完成的,换一种说法就是,它运用的是由众多服务器组合而成的存储资源池和内存资源地。所以可以为平台服务和存储空间提供不同的等级,云计算技术可以针对与计算及应用竞赛相关的重要数据进行适当的处理,服务方便并且快捷。
2.云计算技术的基本架构――应用程序
应用程序主要由参赛团队对作品进行布置,在最短的时间内完成远程调试的工作,这样才能在最大的程度上对大赛服务系统和评审系统进行服务。
3.云计算技术的基本架构――应用平台
应用平台的最重要功能就是为操作系统和围绕特定应用提供重要服务。换句话说,利用虚拟化技术提供IOS操作系统和Linus操作系统以及相应的操作模板。还可以为计算机竞赛提供专门制定的七大移动开发平台,比如Apple、Android等。
(二)针对计算机应用竞赛的云计算应用得以实现
云计算技术在计算机竞赛中主要的责任范围就是为参赛团和参赛者提供计算资源。资源量的提供与实际的需求应该达到吻合的状态。还有,大学生计算机应用大赛的规模通常都比较大,而且对参赛者和参赛团的地域没有任何限制。这样,云计算就应该发挥平台作用,为评委提供跨区域的评审环境。选手可以通过网址对云端开发环境随时随地的进行浏览以及访问。
云计算平台的主要技术有网络安全技术和负载均衡技术,有了这两大技术的帮忙,云计算平台无论是数据的访问速度还是硬件的支撑能力都得到了大幅度的提高,从而使系统的应用性和安全性得到了提高。
云计算平台对云计算带来的负载和失衡问题都能够得到有效的解决。云平台应该做到服务的安全性,所以无论是着眼于网络安全、数据安全还是虚拟化安全云安全都是最佳选择。为了保护数据的安全,云安全将数据进行备份,如果真的不慎发生数据丢失的现象,只需要短短的一个小时,数据就可以得到复原。为了给来自互联网的威胁做保障,云计算还很好的引用了虚拟技术。
(三)云计算技术的具体应用过程
首先参赛者或参赛团需要向资源平台提出资源请求,可供选择的平台有多个,选择后只要付费就可使用。由云平台提供的资源的用处是多方位的,可以将各开发环境和版本进行备份,还可以建立并维护快照。在整个竞赛过程中使参赛者和参赛团体之间和睦的展开工作,工作效率也得到了提高。
大学计算机应用大赛规模非常大,参赛者、参赛团体甚至评委都是来自五湖四海的人,这时是很难建立起集中的现场评审模式的。云计算平台在这时充分发挥出它的作用:评委只需要进入网址,登陆云计算平台,就可以对参赛团队的作品代码进行查看,最后对作品进行公平公正的评判。
结语:
基于以上论述,云计算技术在大学计算机应用大赛中进行应用可谓势在必行,云计算技术的应用不仅使异地评审得以实现,而且省时省力,最大程度上保障了参赛团体数据的安全性。并且,云计算技术还具有使用简单、价格低廉等特点,随着技术的不断完善,云计算技术一定会为更多计算机竞赛所应用。
参考文献:
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关键词:云计算技术 政府组织 信息技术采纳 多案例研究
一、引言
云计算已经被欧美许多国家的政府组织应用于电子政务系统。以英国政府的“政务云”为例,它包括多层级的开放数据平台和应用程序平台,拥有庞大的用户群,未来还准备移植到4G移动通信平台上。美国是目前唯一将云计算全面应用于政府机构的国家,联邦、州、地方各级政府以及社团组织已经广泛应用云计算技术。在我国,原有电子政务系统中存在资源分散、信息孤岛和业务割据等问题,而利用云计算可以最大限度地实现资源共享、政务业务协同和部门间信息的互联互通。云计算技术这种特质决定其将作为我国政府解决电子政务难题的强大武器。然而,很多政府部门仍然对云计算技术的采纳持观望态度。因此,分析政府部门采纳云计算技术的成因对于促进电子政务的快速发展具有重要的战略和现实意义。
近年来,实业界和学术界的期刊对于云计算的概念、体系架构和应用模式保持了高度的关注。理论界有关云计算技术的研究不断出现,国际期刊上已发表了一系列有关云计算技术的高水平研究成果。然而,国外现有研究主要聚焦于对云计算技术本身特征及其对组织影响结果的探讨上,关于政府部门采纳云计算的现状和成因的研究几成空白。在国内,尽管云计算技术在实业界已经形成了重要的影响力,学术层面上的研究依然非常欠缺。基于上述情况,本文将围绕云计算技术在政府部门电子政务建设中的采纳这一问题,进行规范的多案例研究,构建政府组织环境下云计算技术采纳的理论模型,揭示影响政府部门采纳决策的主要因素,以期推进政府组织中云计算技术的深度应用以及促进我国云计算自主创新产品研发工作的进展。
二 、文献综述和理论框架
虽然云计算这一名词频频出现在各种学术性文章和实业界报刊中,它的含义和所指却一直是随意而不统一的。其中,美国国家标准与技术研究院NIST(National Institute of Standards and Technology)的对云计算的定义比较具有代表性:“云计算是一种无处不在、方便的、按需网络访问配置计算资源的共享池(如网络、服务器、存储、应用程序和服务)的模型,它可以快速配置,使服务管理资源的工作量和服务提供商的交互减小到最低限度”。由此可见,云计算是基于互联网的服务的增加、使用和交付模式,通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,是传统计算机和网络技术发展并逐渐融合的产物。这种代表性的定义强调云计算是一种模式,在整个互联网中动态提供服务。这说明计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。因此,可以认为云计算是一种虚拟、共享和创新性的商业模式。
随着云计算技术对组织信息化建设的影响不断扩大,研究者不仅热衷于讨论相关的技术问题,也逐渐开始关注云计算技术对组织发展的影响作用等管理问题。相关的研究方向主要包括对云计算技术对组织经营绩效的影响以及管理架构的影响作用的考察,以及对云计算技术促进整个行业发展等方面的研究。
现有文献中严重缺乏针对云计算技术在政府部门采纳的研究。Tomatzky和Fleischer(1990)提出的技术―组织―环境模型(Technology,Organization,Environment,TOE)几乎成为所有新兴技术采纳研究的共同理论基础。TOE模型认为,组织对一项新技术的采纳受到技术本身特征、组织以及环境三方面因素的影响。其中,技术因素主要关注技术本身的一些特性,如兼容性、功能以及相对优势等。组织因素是指采纳技术的组织类型、规模、经济模式、组织文化以及组织现有的信息技术基础设施等。外部环境指的是组织运行所处市场(产业、竞争者)竞争程度以及政府政策等。由此可见,TOE模型是一个高度概括性的框架,许多学者在不同类型信息技术的采纳研究中成功引用了这一模型。本研究也以TOE模型为理论框架,将其应用于云计算的采纳问题,开展探索性的多案例研究,对其进行细化和拓展。
三、研究方法――多案例研究
本文的研究工作遵循规范的实证性案例研究方法展开。首先,进行多案例研究的样本选择,10家信息密度高的中国政府部门被纳入我们的调查对象。然后,收集案例研究企业的相关资料,并对其中3家政府部门进行实地观察,并在理论文献的指引下制定访谈提纲。数据收集的方法以深度访谈为主,辅以相关文档的查阅。对所有的访谈进行录音,并进行详细的笔录,然后将笔录文件和录音文件整理成文字稿。另外,研究人员反复地阅读文字稿,并与相关文献进行比对,如此反复迭代形成相关结论。在研究过程中的各个步骤中对各方面的严谨性指标也予以了充分的考虑,并遵循科学的案例研究法则,其满足信度和效度方面的检验要求(Yin,2003)。
四、研究发现
通过对案例访谈资料进行分析,并参照TOE模型,我们发现我国政府采纳云计算技术的动因可以从环境因素、组织因素和云计算技术特征三个方面去考察。国家对云计算技术的支持政策对云计算技术的推广应用起到了关键性的作用。可以认为,目前政府部门应用云计算技术的决策大多数是出于对支持科技自主创新相关政策的响应。此外,政府部门对云计算技术的采纳很大程度上取决于部门高层对云计算项目的支持。采纳云计算技术可能带来的信息安全问题,以及部门领导对资源控制权的敏感度是制约政府部门大范围推广应用云计算技术的主要因素,而政府部门对于云计算技术的成本优势考虑并不多。数据分析结果还表明,云计算技术在我国电子政务建设中的应用尚处于起步阶段。北京、上海、福建等地的政府在云计算应用领域进行了积极探索,云计算的应用效果正在逐渐显现。下面分别从环境因素、组织因素和云计算技术特征三方面详细阐释本文的研究发现。
(一)环境因素
在环境维度上,政府的政策支持对云计算技术采纳的促进作用得到了正反两方面大量事实的证明。访谈对象都提到,因为政府部门信息化投资的资金来源主要是财政拨款,因此政府制定相关的政策会促进政府部门尽快制定云计算项目的投资规划。同时,公众对云计算技术的支持对于其采纳应用也具有显著的影响。这可能因为政府部门信息化的目标不仅是提供政府职员的工作需要,而且为公众服务提供资源共享平台,因此公众对云计算技术的支持也是政府部门采纳云计算需要考虑的重要因素。此外,各地政府以及国外政府非常重视成功案例的示范性作用,因此采纳云计算技术的成功案例显著影响政府部门的采纳决策。
由于云计算技术毕竟是新兴的信息技术,很多政府部门和公众对其采纳和应用持观望态度。一旦国家政策支持,行业内也有成功案例的示范作用,那么云计算技术一定会得到广泛的推广应用。可以认为,目前中国的大环境只是一个中性的因素,因为政府的政策还在酝酿之中,公众出于观望态度,云计算在政府部门成功应用案例个数不多,效果还不明显。
(二)组织因素
组织因素对政府部门采纳云计算技术的影响是决定性的。所有访谈对象都认为,在组织维度上,组织高层对云计算技术的态度起到了极其重要的作用,而且在某些情况下,这种影响甚至是最主要的因素。云计算技术的优势非常明显,但是云计算技术可能引发信息安全问题,并可能使得组织高层失去对资源的控制权。如果组织高层对信息安全问题高度敏感,那么这类政府部门可能放缓采纳云计算技术的进程。另外,如果组织高层对资源的控制权非常敏感,而将自己部门的资源交由其他部门统一管理可能削弱部门领导对资源的控制能力,甚至削弱部门领导的管理权力,那么这类政府部门可能对云计算技术持抵制态度。
组织维度上的其他影响因素还包括组织财务敏感度、组织的IT成熟度以及组织内部对信息技术创新的包容度。如,重视财务成本的组织倾向于采纳云计算技术;具有较强技术实力并且信息化水平较高的政府组织带来较高的云计算项目参与程度与采纳程度。
(三)技术因素
在技术维度上,云计算技术的安全性水平、与组织战略的匹配程度以及与原有系统的兼容性水平对于其采纳均具有显著的影响。云计算技术的安全性水平成为阻碍政府部门采纳云计算技术的重要因素之一。所有访谈对象都提到,云计算技术研发者倡导资源共享的理念,这与政府部门的信息安全机制可能存在矛盾甚至冲突的地方。政府部门对云安全一直心存疑虑。此外,云计算技术与组织战略的匹配程度是促进政府部门采纳云计算技术的决定性因素之一。政府组织资源分散,信息化建设模式是各自为政,因此应用云计算技术构建电子政务公共云平台,是促进政府业务协同和信息共享的有效路径。云计算技术与原有电子政务系统的兼容性水平也是制约政务云大范围推广的重要因素。因为政府部门不可能在应用云计算技术之后,废除原有的政务系统,而是将原有系统迁移至云平台。因此,原有系统的可迁移性、运维保障水平、稳定性和兼容性水平较弱,这也给政府组织对云计算技术的采纳增加了顾虑。因为多数政府组织都趋向于回避风险的,以上问题如果不能得到很好的解决,政府部门很难大范围地采纳云计算技术。由此可见,云计算自身的技术特征是决定政府部门采纳决策的重要因素之一。
五、结语
云计算技术所倡导的共享、虚拟化和分布式协作理念,引领了新兴信息技术时代的潮流。因此,探讨云计算技术的采纳成因具有前沿性的学术意义。同时,云计算技术在政府组织的应用,将会推动整个信息产业的发展以及我国云计算产品的自主创新能力。可以认为,本文的研究结论对于相关实践也将具有一定的参考价值。
本研究工作的不足之处在于实证案例仅是对研究对象进行较短时间内的考察,因此可能忽略影响政府部门对云计算技术采纳决策的其他因素。此外,本文多案例研究的结果有待于通过大样本的检验。总之,后续的研究可以针对这些不足之处,开展持续性的跟踪调查和大样本的问卷调查,进一步深化云计算技术相关问题的研究。
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[摘 要] 当今世界已经进入了信息时代,在这个大背景下云计算技术也逐渐的发展与普及,并被越来越多的在人们日常生活与工作中使用。云服务模式在云计算环境中是很重要的组成部分,笔者本文主要研究了云服务模式。
[关键词] 云计算;信息资源;云服务;模式
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 076
[中图分类号] TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)05- 0146- 02
1 前 言
云计算是一种使用分布方法处理能力,基于网格信息发展的计算技术。云计算技术的分布范围非常的广泛,在PC电脑,智能手机,平板电脑等等都可以连接网络上的资源,都可以使用云计算技术。所有的计算资源有三种特性,分别是动态性,扩展性和虚拟性。学术界普遍直接将云计算技术简称为一个字“云”。云计算技术的功能是非常强大的,而且它的处理能力与效率是特别高的。云计算使用的用户不需要了解内部服务结构,很简单很方便地使用云技术的服务就是云服务。
依照服务资源种类,学术界把云服务细致划分为三种,分别是软件即服务SaaS,平台即服务PaaS与基础设施即服务IaaS。
1.1 SaaS主要是经过浏览器把软件转化为云服务提交和输送给需要的客户
云服务客户是不用花钱买杀毒软件的,云服务厂商会合理科学管理有关软件。这个举动是可以帮助使用云服务的客户购买设备与软件的花销,为他们省去了很大的一笔开支。而且云服务厂商只要维护好相关程序就可以有效满足所有客户的使用需求,这样就可以很好降低云服务厂商的生产与维护的成本。
1.2 PaaS是把开发的全部环境当成云服务提交给需要它的云服务客户
客户能利用云服务厂商的程序经过云计算大环境访问指定的用户端。现在市场上主要的PaaS产品是:Google App Engine,force等等。这里面需要大家注意的是, PaaS属于SaaS的扩展模式。在PaaS中提供的服务全部都是云服务方面的提供商,而对于应用软件的终端客户,软件的开发商同时也是服务的提供商。
1.3 IaaS主要把基础设施发展成云服务提供给需要的客户
云服务客户经过基础设施取得自己需要的各类云服务、通信使用的是网络服务,通讯服务等等。
2 信源资源即服务
云计算技术对于信息资源的有效存储和提取创造了很好的技术渠道。在这样的背景下,以信源资源即服务能够建设非常新型的信息数据服务。这种模式很好地使用了云计算技术把不一样区域里面的信息重新做到科学的整合和部署,建立了信息数据的资源云环境。云计算客户可以针对自己的具体需要,利用网络对云服务厂商进行订购信息服务等等。当客户依据自己的订购信息支付费用后,就可以得到需要的云服务信息了。
IRaaS模式彻底将以前信息资源管理模式改变了。和以前的信息服务模式相比较,它有下面的几个主要特点。
2.1 多样性
信息资源使用的规模在云计算的背景下增长的很大,尤其是可以使用的数量增加的速度更是飞快,可以使用的种类也在大幅增长。信息资源变得比以前要丰富,这也为云服务客户取得自己使用的信息进行了确保。
2.2 虚拟性
云计算技术很好地实现了虚拟化的管理与应用。云服务客户不用深入地对IaaS进行了解就可以获得形式灵活各类云服务,其中也有内容非常丰富的信息资源。
2.3 可以实现定制化的服务
云服务客户针对自己实际的需要可以随时定制自己的专属信息云服务,比如说信息云服务期限、品种、内容等等。各位客户重视的问题不只是信息资源,而是客户可以取得信息资源云服务的方便准确。
3 信源资源即服务体系结构
3.1 信息资源的云搜索层
连接到网络的信息在总量上是特别大的,信息的种类很多,内容也是异常的丰富,比如不同种类的网站、音视频资源和多媒体信息等等。所有的信息都是呈现出分布式的组成结构,分门别类的保存在各个地域里面。IRaaS有很强的云搜索能力,可以对分布式的信息做到云搜索,快速取得需要的信息内容。
3.2 信息资源云存储层
经过IRaaS云搜索取得的信息数量非常多,在种类上和内容上都很多。因此IRaaS云存储层一定要有规模比较大的服务器群,这样才可以自由的伸缩,维持很大容量贮存容量。像使用Google的Altanta数据中心和regon Deltas数据中心,保持服务器的整体平衡,把计算工作合理的分配到服务器里去。信息资源存贮一定要使用IaaS信息云存Ψ椒ā
3.3 云服务核心技术层
对于信息数据云存储利的信息数据,IRaaS一定要使用不同的云服务技术制造出适合云服务客户需求的云服务,同时保证高效信息云管理。使用文本技术对信息数据云存储种存储信息做好挖掘,发现信息数据各种需求。而且,针对信息资源客户的需要,使用信息资源云调度技术,实现信息资源需求和信息资源的供应可以高效精准的进行匹配,同时选择适合的云调度。IRaaS可以提高信息资源利用率与综合效果。
4 结 语
笔者在文章中系统的阐述了云计算技术和云服务思想,同时也提出了资源服务全新的模式,就是信源即服务。利用对它的概念解析,系统的阐述了IRssS的体系组成结构特点等信息。IRaaS使用云计算技术可以进行信息的云搜索,云存储以及云管理,可以将分布在不一样领域的信息做到整合,为客户提供专业智能的各类云服务。
【关键词】 电网企业 云计算技术 应用效果
国家电网公司为了深化国家政策,实现“一强三优”战略目标,提出了发展智能电网的重大政策。因此,需要提高云计算技术在电网中的应用,从而满足电网企业运行维护与管理、云储存以及云分析等方面的需求。
1 云计算
云计算一词最早提出于2006年,该词是指并行计算、分布式计算、网络计算、效用计算等计算模式与网络储存、虚拟化等信息技术结合的一种新型技术[1]。云计算的中心在于根据用户的实际需求,对网络中的大量计算资源进行集中,从而进行统一管理与调度,形成一个计算资源库,该资源库为用户提供信息技术基础设施、数据以及对应服务,该资源库就是所谓的“云”。其被称为“云”,主要是由于其与实际生活中的云有相似特征:①规模大;②动态特征;③无需确定其具置。
云计算是一种新型技术,通过将信息技术资源中的服务器、数据库以及网络等进行有机统一,从而构成统一的资源库,并以对外服务的方式为用户提供便利[2]。传统信息技术通常采用的是“应用-服务器-储存”构建模式,其具有软硬件紧密相连的特点,当同一主机中运行多个程序往往会产生计算冲突,从而降低了资源利用率及灵活性;此外,硬件费用高昂也成为制约其发展的一大问题。
云计算结构与传统IT结构相比,其优点在于:①简化信息资源获取方式,实现信息服务质量的提升;②减少服务费用,提高经济效益;③提高系统运行效率及资源利用率;④减少其他数据的干扰,实现计算的高效、快捷。
2 电网企业云计算技术应用
2.1 资源管理中的应用
资源管理中主要应用了云计算基础设施服务。资源管理范围涵盖了物理资源、虚拟资源以及抽象资源。通过整合处理中心、公司基础设施形成资源池,从而为广大用户提供优质服务[3]。抽象资源主要对物理资源以及虚拟资源进行统一管理,主要分为资源控制以及资源服务这两种形式。资源控制是指实现资源的直接接入控制,为后续资源服务提供接口;资源服务是指通过为用户提供基于动态、伸缩、虚拟化的计算、储存及交付能力等方面的服务,通过最少的管理交互实现最有效的计算资源供应及。
2.2 平台服务中的应用
平台服务主要应用了云计算服务,主要涵盖了信息服务、应用开发服务。信息服务是指通过建立结构化数据与非结构化数据及电网空间数据结构组成的分布式文件系统,提供数据资源管理服务,从而进行统一的数据记录、储存等[4]。应用开发服务则是通过建立统一的平台,基于云计算技术结构上构建完善的服务体系,其核心在于提供服务以及部署服务。为信息以及中间服务提供便利。
2.3 故障管理中的应用
所有的用户都渴望一个稳定、安全的服务,当云计算在使用过程中,其部件出现问题时,要求电网管理系统能够及时将故障部件排查出来,并及时采取相关处理措施[5]。一般情况下,故障管理的主要功能有:故障检测、隔离故障、纠正故障这三个功能。其中故障检测时利用检测电网部件的状态为依据。电网管理能够通过故障检测结果为依据,进行警报处理,当出现复杂的电网故障时,电网管理系统能够通过一系列故障检测方法对故障部件以及故障原因进行分析。
2.4 计费管理中的应用
计费管理是指对资源使用情况的监管,其主要目的在于对电网使用以及相关费用的控制与监测。这一功能多用于社会电网中,例如社区、用电企业等地方。通过计费管理能够对用户电网资源使用情况以及需要付出的费用进行计算,并将使用资源的明细列举出来。此外,电网管理员还可对用户最多使用资源进行限制,从而避免用户对电力资源的过度使用,能够有效提高电力资源的使用效率。
2.5 配置管理中的应用
配置管理是指云计算管理对各项资源进行合理配置配置,其能够对电网进行初始化操作,对电网配置进行调整,从而起到为用户提供更好的电网服务的目的。配置管理是通过应用鉴别、定义、控制以及监管等多种管理手段为一体的管理形式,具备面向电网对象的特性,该管理措施应用的主要目的是为了保障云计算的性能以及优化某个特定功能。
2.6 性能管理中的应用
云计算中的性能管理是指对电网系统的通信效率、资源运行情况等方面性能的统计,其主要是对被监管电网及服务质量进行监控与管理。性能管理能够对某个应用程序进行管理或对电网进行重新配置,从而保护云计算的使用性能。性能管理能够根据当前被监管电网的性能状态信息进行搜集和统计,并对性能日志进行自动编写和生成。
2.7 安全管理中的应用
安全管理一直是云计算研究的热点,其安全性较低成为制约云计算进步的重要因素。随着现代人们思想观念的转变,用户对云计算的安全性要求不断提升,电网安全管理成为现代云计算中的核心内容,其管理目标主要在于电网安全技术应用。为用户信息提供有效的保护作用。
3 结语
通过云计算的应用,能够解决这些问题,云结构具备高可行度,且容错率较好,在相同等级的容错率中,云结构容错所付出的代价远比传统IT结构容错代价要低;此外,付出同等代价的同时,云结构能够实现更高级别的容错。
参考文献:
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[关键词]云计算;服务器虚拟化;安全
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.08.083
[中图分类号]TP309;TP368.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)08-0-03
云计算的本质是一种商业计算模式,它主要基于网格计算、Web服务、分布式计算以及虚拟化技术。云计算的出现,在很大程度上改变了人们对软件资源的认知与应用模式,能够使用户摆脱时空局限,通过网络随时随地获取到互联网资源,还能解决大规模数据及其计算的问题,对产业发展具有十分重要的影响。虚拟化与多租户技术是云计算中不可缺少的关键技术,云计算商业模式主要由这两种技术组合而成。但云计算中的虚拟化技术在安全方面还存在若干问题,为了有效运用虚拟化技术,相关人员应该准确认识这些问题并进行解决。
1 云计算与虚拟化技术
1.1 云计算
就目前来看,云计算的定义存在多样化的情况,各服务提供商对云计算的解释也不尽相同。各实施方对云计算的普遍理解,主要是将其视作为把任务分配给公共资源集的一种计算模式,而这一公共资源集的组成部分主要为大量设备,简称为“云”。供应商主要通过云计算用户的需求及其用量进行收费,而用户需要通过网络对“云”进行访问。“云”的公共资源自动管理通过专门的软件实现,可以按照用户需求提供相应的计算资源。
云计算按照服务等级,可以分为基础设施层、平台层以及软件层。软件层的云计算(SaaS)将互联网作为载体,在云端部署了一系列软件与应用程序,用户可以直接使用这些软件;平台层的云计算(PaaS)对用户提供软件开发、软件测试、软件部署以及软件运行环境;基础设施层(IaaS)对用户提供计算、存储以及网络等基础硬件硬件资源,通常也包含操作系统类的基础软件资源。
云计算的特点主要包括:多租户、自适应性、可靠性、可伸缩性以及灵活性等,云计算正因为具备这些特点而被广大用户所接受和使用。在云计算环境中,不同厂商、不同型号的硬件设备被整合起来,统一服务于用户的数据和应用;由于这些硬件之间存在一定的差异,兼容起来十分困难,因此需要借助服务器虚拟化技术进行资源的整合。
1.2 虚拟化技术
虚拟化技术的本质不是对硬件的改变,而是用软件的方法抽象出物理资源,将硬件设备的兼容性和差异性对上层应用透明。虚拟化技术打通了传统应用系统中服务器、存储、网络等硬件设备间的障碍,实现了数据中心物理资源和虚拟资源的统一管理,并可对其进行动态调配,在很大程度上提升了系统结构的弹性与灵活性。
1.3 虚拟化技术与云计算之间的关系
虚拟化技术的初期定位是进一步提升对计算机的利用效率。从应用领域与研究领域看,目前虚拟化主要有两个不同的发展方向,即单机虚拟化和多机虚拟化。其中,单机虚拟化主要是为了改变普通PC机的应用模式,允许其同时运行不同的操作系统,例如VMware WorkStation虚拟化软件。而多机虚拟化采用了分布式的计算方式,具备云计算的自适应性、可靠性、可伸缩性以及灵活性的主要特征,例如VMware vSphere虚拟化软件。云计算立足于单机虚拟化和多机虚拟化两种虚拟化技术,因此同时具备了效用计算与分布式计算的两种特征。
2 云计算中服务器虚拟化环境的安全问题
云计算中服务器虚拟化环境的体系结构如图1所示。服务器虚拟化管理软件(如VMware vSphere ESXi服务器虚拟化裸机管理软件)运行在宿主机硬件设备和虚拟机操作系统之间,它允许虚拟机的操作系统或应用程序对宿主机硬件设备进行共享。
图1 云计算中服务器虚拟化环境的体系结构示意图
2.1 宿主机硬件设备安全问题
云计算场景下,数据计算与信息资源在大量联网计算节点上进行分布式处理和交换,用户通过自身的需求对联网计算节点或存储空间进行访问,并在此基础上获取数据运算和信息交换的功能。传统数据中心的物理资源和关键数据仅供局域网内部访问,而在云计算场景下,这些资源从公共网络中也可以进行访问。从物理层面看,如果攻击者能够访问到宿主机硬件设备,并通过修改服务器虚拟化管理软件配置、执行恶意代码的方式,对服务器虚拟化管理软件的功能进行修改,便能直接对虚拟机发起攻击;从网络层面看,云计算也面临着一系列的安全威胁,如网络可达性攻击、拒绝服务攻击以及域名服务攻击等。
2.2 服务器虚拟化管理软件安全问题
服务器虚拟化管理软件能够对宿主机上的所有硬件设备进行访问,通过服务器虚拟化管理软件,能够对虚拟机的计算、存储、网络等物理资源进行分配,能够调用虚拟机的操作系统执行开机、关机等操作。服务器虚拟化软件不仅负责对物理资源的访问进行协调,也负责对虚拟机进行访问控制和隔离。
关键词:云计算;云安全;云架构
中图分类号:TP391 文献标识号:A 文章编号:2095-2163(2014)02-
Research on Security Issues of Cloud Computing
ZHU Bian, REN Guoheng
(School of Computer Science and Technology, Zhoukou Normal University, Zhoukou Henan 466001, China)
Abstract: With the rapid development of cloud computing, more and more companies and individuals rely on cloud technology to achieve their storage and computational requirements. The security problem of cloud computing is always the key problem in the current focus. This thesis first introduces the system structure and the characteristics of cloud computing. Then the paper also presents detailed analysis on the cloud computing security architecture .
Keywords: Cloud Computing; Cloud Security; Cloud Architecture
0 引 言
随着互联网技术的发展和普及,网络用户和网络数据量不断增长,这对系统处理数据的能力提出了更高的要求。而且,网络资源的需求和利用出现了不均衡的状态,某些用户在应用时需要大量的网络资源,而大量的网络资源却处于闲置而没有得到有效利用。因此,在网络资源急需整合和优化的环境下,云计算应运而生。
2007年,Google首次提出云计算概念,到目前为止引发了普遍而热烈的关注,并为全球的IT技术带来一场新的变革。云计算[1]至今还未获得统一定义,不同的组织从不同的角度给出了相应定义,现在最为通用的对云计算的定义可表述为:分布式计算、网格计算、并行计算等相关技术共同作用发展的一种新的计算模型。借助这种计算模式,用户通过网络以按需、易扩展的方式来获得所需要的资源和服务。在这种计算模式下,用户的数据不再存储于本地计算机中,而是保存在云计算的服务器端。由于用户不再具有对数据的掌控能力,于是增加用户对数据的担心。美国Gartner公司对云计算的安全问题[2-4]进行了总结,可将其分类为用户的访问安全、法规遵守安全、数据位置的确定安全、数据的存储安全、数据的恢复安全等。而且由于云计算具有按需服务,效用付费的优点,云计算与传统网络的安全问题在解决办法上也必然有所不同。另外,若使云计算实现更快更好的发展,其安全问题也必须尽快获得解决,如此方可推动云计算进入大规模的实质性应用阶段。
1 云计算体系结构
目前,越来越多的云服务提供商根据自身的优势制定各种云服务解决方案。虽然这些方案的技术架构[5]各不相同,但却有相同的三个层次,分别是:基础管理层、平台层与应用层。其架构模型如图1所示。由图1可见,最底层是基础管理层,主要解决计算资源的共享问题;中间层是应用接口层,主要解决服务的提供方式;最上层是访问层,主要用于提供云计算的具体应用。
图1 云计算体系结构模型
Fig..1 Architecture model of cloud computing
在此,对云计算体系结构模型中三个层次的功能分析如下:
首先是基础管理层IaaS (Infrastruct as a Service,基础设施即服务)。该层为上层应用提供各种物理设备,如网络设备、存储设备等。这些基础设施通过虚拟化技术形成资源池,并对池中的计算能力、存储能力和网络能力进行管理。用户通过网络以按需付费的方式使用资源池中的资源。
其次是中间接口层PaaS (Platform as a Service,平台即服务)。该层位于基础层之上,是云计算体系结构的核心层,其应用主要是为应用程序开发而提供的一种服务。该服务借助于网络将软件的开发、测试及运行环境部署于云端,由此而大大提高软件开发的效率。
最后是应用层SaaS(Software as a Service,软件即服务)。这是用户与服务的交互界面。用户可以根据需要租用相关的服务,而无需购买相应的软硬件及配备有关的软件维护人员。
2 云计算安全分析
云计算是传统计算机技术、网格技术及并行计算技术相结合的产物,可为全球的用户提供安全可靠的资源和服务。云安全[6-10]问题是决定云计算发展前景的关键性因素,针对云计算的体系结构而言,云安全主要包括以下几个方面:身份和访问安全、数据安全、网络和存储器安全及物理安全等。下面将逐一地进行阐述与分析。
2.1身份和访问安全
身份和访问安全是云计算服务端阻止非法用户进行访问的有效手段。身份认证与授权对访问者身份合法性的检查是对访问者身份的真实认证,阻止非法用户访问云服务商提供的资源。在认证方面,云服务的安全问题有未授权访问以及恶意使用等等。恶意用户采用一种非法手段来获取云服务端不允许访问的资源和服务。为了解决此类安全问题,采用系统的身份认证和授权是理想可行的方法。这种控制方式必须在用户访问资源的生命周期内进行,授权手段是身份认证的前提,通过要求云服务提供商对访问资源的用户设置访问控制权限,并且为加强安全性和便于管理应优选集中授权方式。身份认证的认证强度不能太弱,其方式主要有密码和持证两种。在早期用得最多的就是身份认证方式,目前用于认证用户身份的方法主要有以下几种:基于口令的认证、基于智能卡的认证、基于生物特征的认证、基于数字证书的认证方式等。
2.2数据安全
数据安全是指用户数据存储于云端的安全性,这也是用户最为关注的安全问题。概括来说,数据安全指数据的保密性、完整性、可用性、真实性、授权认证和不可抵赖性。用户通过网络将本地的重要数据存放到云服务端,用户若要操作云端数据就必须登录到云端。因此,云服务提供商应采取相应的安全措施,防止用户数据的泄露和丢失,常规措施主要有SSL、PPTP或VPN等等。需要指出的是,云端的数据即使采用了加密算法,也不能保证数据的绝对安全。Gartner认为,该类数据的安全性最佳解决方案就是将自己的数据与其它用户的数据相互隔离。而且为了使云端能够存储更大的数据量以及承载更多的用户量,就需要采用密码技术和密钥管理技术,该类技术通常具有高效性、易管理性、易使用性、易扩展性等重要特点。
2.3网络、存储和服务器安全
云计算需要为用户提供安全可靠的数据存储和网络服务,这种赞新服务模式将增加用户对数据的担忧。云计算中数据集的存储方式虽然可为用户节省资源,但却也带来了一定的安全隐患,其主要表现为恶意用户的非法窃取、非法攻击、非法修改与破坏等,并且安全问题主要是在云服务提供端发生,因此主要的应对措施可以分为人员管理、存储的安全措施及云服务提供商的监管和审计三个方面。
网络隔离技术可以较好地解决此类安全问题,因其可为数据传输和数据交换提供安全性保障,同时也是目前确保网络安全的关键手段,对防范数据丢失、非法入侵、篡改数据等方面均能取得良好效果。未来的应用前景也必将极为广阔,但是随着网络安全威胁因素的日益复杂,隔离技术也需要不断地更新和改进,由此而提升网络的安全强度。
2.4物理安全
云计算技术表现为虚拟化、分布式和动态扩展技术的结合,其中最重要的就是虚拟化技术。虚拟化技术是一种调配计算资源的方法。该方法可将应用系统的不同层面―硬件、软件、数据、网络、存储等―一一隔离开来,这样就打破了数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分,由此而实现了架构动态化、管理集中化和资源虚拟化。虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor,VMM),它又称为监管程序(Hypervisor),是虚拟化技术的核心部分。通过在计算机系统上添加一个虚拟机监控程序软件对计算机系统进行虚拟化。同时,虚拟化安全也是云计算平台安全的最基本要求。虚拟化安全是云计算需要考虑的特有安全威胁之一,其主要安全问题则集中表现为虚拟化软件的安全和客户端或虚拟服务器的安全[11]。针对虚拟化安全问题,可以采取一定的安全措施。这些措施分别是:虚拟镜像文件的加密存储和完整性检查、VM的隔离和加固、VM访问控制、虚拟化脆弱性检查、VM进程监控、VM的安全迁移等。
3 结束语
在云计算环境下,安全问题是使用云服务的用户和云服务提供商关注的焦点,其中自然也包括云计算的安全立法问题。对云计算服务提供商而言,如何在最大程度上降低云计算系统安全威胁、提高服务连续性、保障用户信息安全是其业务能否取得成功的关键。对用户来说,如何才能相信云服务提供商能保证云中数据的安全可是云计算推广与普及中必须解决的首要问题。
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