云计算环境概念

云计算环境概念（共6篇）

云计算环境概念 篇1

一、什么是云存储

云存储的概念与云计算类似, 它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能, 将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作, 共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

如果这样解释还是难以理解, 那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。

二、云存储的结构模型

与传统的存储设备相比, 云存储不仅仅是一个硬件, 而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心, 通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。云存储系统的结构模型如下:

云存储系统的结构模型由4层组成。

1. 存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备, 可以是NAS和ISCSI等IP存储设备, 也可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域, 彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统, 可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理, 以及硬件设备的状态监控和故障维护。

2. 基础管理层

基础管理层是云存储最核心的部分, 也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术, 实现云存储中多个存储设备之间的协同工作, 使多个的存储设备可以对外提供同一种服务, 并提供更大更强更好的数据访问性能。

CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问, 同时, 通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失, 保证云存储自身的安全和稳定。

3. 应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型, 开发不同的应用服务接口, 提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台, 远程数据备份应用平台等。

4. 访问层

任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统, 享受云存储服务。云存储运营单位不同, 云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

三、云存储的技术支持

从上面的云存储结构模型可知, 云存储系统是一个多设备、多应用、多服务协同工作的集合体, 它的实现要以多种技术的发展为前提。

1. 宽带网络的发展

真正的云存储系统将会是一个多区域分布、遍布全国、甚至于遍布全球的庞大公用系统, 使用者需要通过ADSL、DDN等宽带接入设备来连接云存储, 而不是通过FC、SCSI或以太网线缆直接连接一台独立的、私有的存储设备上。只有宽带网络得到充足的发展, 使用者才有可能获得足够大的数据传输带宽, 实现大量容量数据的传输, 真正享受到云存储服务, 否则只能是空谈。

2. WEB2.0技术

Web2.0技术的核心是分享。只有通过web2.0技术, 云存储的使用者才有可能通过PC、手机、移动多媒体等多种设备, 实现数据、文档、图片和视音频等内容的集中存储和资料共享。Web2.0技术的发展使得使用者的应用方式和可得服务更加灵活和多样。

3. 应用存储的发展

云存储不仅仅是存储, 更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备, 它不仅具有数据存储功能, 还具有应用软件功能, 可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量, 从而降低系统建设成本, 减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈, 减少数据传输环节, 提供系统性能和效率, 保证整个系统的高效稳定运行。

4. 集群技术、网格技术和分布式文件系统

云存储系统是一个多存储设备、多应用、多服务协同工作的集合体, 任何一个单点的存储系统都不是云存储。既然是由多个存储设备构成的, 不同存储设备之间就需要通过集群技术、分布式文件系统和网格计算等技术, 实现多个存储设备之间的协同工作, 使多个的存储设备可以对外提供同一种服务, 并提供更大更强更好的数据访问性能。如果没有这些技术的存在, 云存储就不可能真正实现, 所谓的云存储只能是一个一个的独立系统, 不能形成云状结构。

5. CDN内容分发、P2P技术、数据压缩技术、重复数据删除技术、数据加密技术

CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问, 同时, 通过各种数据备份和容灾技术保证云存储中的数据不会丢失, 保证云存储自身的安全和稳定。如果云存储中的数据安全得不到保证, 想来也没有人敢用云存储, 否则, 保存的数据不是很快丢失了, 就是全国人民都知道了。H

摘要：本文简要介绍了云计算的定义, 以及云计算的网络结构, 和云存储系统的4层结构模型:存储层、基础管理层、应用接口层、访问层, 最后介绍了云计算目前的发展和应用情况。

关键词：云存储,云计算,广域网,互联网,防火墙,服务器

构建安全的云计算环境 篇2

云服务器：保障业务连续性

传统服务器侦听网络上客户机的请求，响应所需的信息。步入云时代，服务器所扮演的角色已不仅仅是数据的反馈方，其承担的服务范围涉及稳定性、安全性、可扩展性和易管理性等方面的内容。由此衍生出的云服务器性能更强、存储容量更大、虚拟化程度更高。在云服务器市场逐步迈向成熟的时期，怎样根据用户需求做到弹性配置和负载均衡，避免服务器宕机，保障业务的连续性，成为云服务器提供商关注的焦点。

云存储：数据保存灵活可控

对于国内个人消费者而言，经常见诸报端的云存储产品莫过于各种类型的网盘，用户在终端自由存取数据的时候可能不曾想到其后灵捷的云存储架构，云存储利用集群应用和分布式文件管理技术协同各种类型存储设备灵活地工作。云存储优势在于：按需使用、按需付费、可随时扩展增减并减少管理的难度。鉴于网络流量爆炸式的增长，如何通过部署云存储网络来应对海量数据的保存、备份、安全的挑战，您心中是否有明确的答案？

虚拟化：有效整合资源

虚拟化作为云基础架构的关键一环，可有效地降低服务器数量。虚拟化通过对物理基础架构和应用程序的高效整合，节省了数据中心所占用的空间及运营开销。有报告曾显示2012年虚拟化服务器比例将达到50%。随着虚拟化在服务器、存储、桌面和应用程序等领域的日益成熟，用户和厂商都急需一个恰当的平台进行深度的交流。

云操作系统：随时、随地、统一的操作

如果台式机、笔记本电脑和移动硬盘仍是你工作或生活“标配”，那么你可能会幻想若能在任何地点、任何轻便的终端上能完成日常所需就完美了。云操作系统的出现令人眼前一亮，只要有网络覆盖的地方，使用者就可以随时享受各种应用。当前企业移动办公人员逐渐增多，利用智能终端的云操作系统，外出一族可以非常便利地进行工作，无论使用智能手机、平板电脑还是超级本，对任一文档的修改都将同步到其它终端，也包括驻地的台式机。云操作系统的出现真正实现了“一次更改统一生效”的办公模式。您是否在想哪里可以领略到这种云端漫步的美好体验呢？

云计算基础架构答疑解惑的平台在哪里？

云计算基础架构将数据中心、服务器、存储、虚拟化和操作系统等进行了有效的融合，提升了IT资源的利用效率。高可用的laas（基础设施即服务）加快了企业业务层的敏捷性，最大限度地增加了企业的回报。那么有针对性地探讨传统网络基础架构向云迁移过程中各种疑问的平台在哪里呢？

三、云安全

云安全示意图

“云安全”

是继“云计算”“云存储”之后出现的“云”技术的重要应用，已经在反病毒软件中取得了广泛的应用，发挥了良好的效果。在病毒与反病毒软件的技术竞争当中为反病毒软件夺得了先机。紧随云计算、云存储之后，云安全也出现了。云安全是我国企业创造的概念，在国际云计算领域独树一帜。

“云安全（Cloud Security）”计划是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。未来杀毒软件将无法有效地处理日益增多的恶意程序。来自互联网的主要威胁正在由电脑病毒转向恶意程序及木马，在这样的情况下，采用的特征库判别法显然已经过时。云安全技术应用后，识别和查杀病毒不再仅仅依靠本地硬盘中的病毒库，而是依靠庞大的网络服务，实时进行采集、分析以及处理。整个互联网就是一个巨大的“杀毒软件”，参与者越多，每个参与者就越安全，整个互联网就会更安全。

最早提出“云安全”这一概念的是趋势科技，2008年5月，趋势科技在美国正式推出了“云安全”技术。“云安全”的概念在早期曾经引起过不小争议，现在已经被普遍接受。值得一提的是，中国网络安全企业在“云安全”的技术应用上走到了世界前列。[2]

技术原理

“云安全（Cloud Security）”计划是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

未来杀毒软件将无法有效地处理日益增多的恶意程序。来自互联网的主要威胁正在由电脑病毒转向恶意程序及木马，在这样的情况下，采用的特征库判别法显然已经过时。云安全技术应用后，识别和查杀病毒不再仅仅依靠本地硬盘中的病毒库，而是依靠庞大的网络服务，实时进行采集、分析以及处理。整个互联网就是一个巨大的“杀毒软件”，参与者越多，每个参与者就越安全，整个互联网就会更安全。

四、云安全服务----趋势科技

趋势科技SecureCloud云安全6大杀手锏：

1.Web信誉服务

云计算环境概念 篇3

本文旨在通过追根溯源、系统分析和理论探寻为云计算理论与技术的普及和提高开辟新途径。其意义在于为云计算提供一个较为系统周全而又简明扼要的“云计算”概念框架,且以英汉双语对照的形式呈现为“云”系列术语。

自2006谷歌101项目[1]公开提出云计算(cloud computing)至今,信息产业界的专家说它是一种新的商业模式[2],信息技术界的人士说它是软件服务(SaaS)、平台服务(PaaS)和基础设施服务(IaaS)三个不同层次的互联网技术的融合[3],通信与计算机科学界专家则说它是一种有别于既有范式的新的计算模式[4],另外还有各种各样的具体说法[5]。然而就是缺乏一个系统周全而又简明扼要的“云计算”概念,尤其缺乏英汉双语对照“云(cloud)”系列的基本术语解释框架。笔者认为,这对云计算理论与技术的普及和提高均为不利。

以下,笔者首先追根溯源找到“Google and the Wisdom of Clouds(谷歌和云的智慧)”,接着,借助计算机辅助方式系统分析其中42处直接提到“cloud(云)”的语句及其上下文,进而,提出一整套相对周全而又简明扼要的概念术语,并在此基础之上尝试理论框架的探讨和术语类型的探新,最后,对“云”的术语类型加以总结,以供读者作进一步研究参考。

1“云计算”的术语分析

首先,我们来考察“Google and the Wisdom of Clouds(谷歌和云的智慧)”42处直接提到“cloud(云)”的语句及其上下文,看看原创话语圈的业界人士究竟是在什么语境下来使用“云(cloud)”或“云计算(cloud computing)”这个术语的。

1.1 英汉双语对照表格

表格1是穷举了“Google and the Wisdom of Clouds(谷歌和云的智慧)”一文的42处直接提到“cloud(云)”这个术语的上下文语句英汉双语对照表格。由表格1可见,基于该文原著及汉语译文制作的英汉双语对照语料没有在此全部呈现,而只展示了其首尾。这样做的用意有二,其一,说明本文的归纳分析有完整的语料数据支持,其二,提示本文重在对该文原著的分析归纳,而不是直接转述该文原著及汉语译文。

接下来,介绍笔者对“云(cloud)”这个术语所做的系统分析和归纳提炼的研究成果。

为便于读者对照记忆,笔者的每一个概要陈述以及凝练结果,均用统一的数字编号排列。(1“云的智慧”,由以下多个方面构成(提出这个描述系列,旨在引导思考和交流):

(2)“硬件的云”,据谷歌公司内部人员的说法,其所指就是一种大规模计算机集群,即:

全球运行的谷歌计算机网络,其特点在于:这些设备可实现对搜索需求的即时回馈,因形成集群,故它能更快地处理浩如烟海的数据,其检索答案或指令的速度可超过世界上任何一台单机;而其硬件设备并非全部安放在谷歌园区,也可在其他地方,没准就在地球上某个大型冷却数据中心高速运转着。

(3)“软件的云”,在“硬件的云”环境下如何编制“软件的云”,这是在编程过程中碰到的最大挑战:啥样的“软件的云”才能更好地驾驭“硬件的云”并提高它的数据处理能力?

(4)“教学的云”,谷歌的新员工通常要花费数月才能习惯从“硬件的云”和“软件的云”融合的角度来思考“云的编程”,可以说,谷歌的新人需要一种适用且高效的培训用的“云”。

“谷歌101”,最初只是一项以谷歌公司分配给员工用于独立开发项目的“20%时间”试图来完成的“云的计划”,其实际规模是用40台计算机集群组成的“硬件的云”即用于培训的“教学的云”,其发起人是比希利亚(Bisciglia)——西雅图华盛顿大学本科毕业在谷歌公司工作了五年的一个27岁的年轻人。他利用自己20%时间来启动将在其母校开设的一门课程,着重引导学生们做“云的编程”开发,这个项目曾被命名为“谷歌101”。谷歌公司的首席执行官(Google CEO)施米特(Schmidt)很欣赏这个计划,建议他2个月完成。可在接下来的数月中,“谷歌101”不断发展和深化,最终促成谷歌公司与IBM公司在2007年10月把全球多所大学纳入其中,于是“谷歌101”成了引领信息产业发展的“云的计划”。

(5)“云的概念”,谷歌公司在产业中的足迹必然会远远超出搜索、媒体和广告领域,从而使这家信息产业巨头得以涉足科学研究甚至更新的业务领域。在这一过程中,谷歌公司将在某种意义上会成为世界上首屈一指的具有“云的计算”能力的另一类新型“超级计算机”。

(6)“云的战略”,在“谷歌101”提出9个月后,比希利亚拿出了“云的计划”或“云的战略”,它将为学生、研究人员和企业家群体提供谷歌式的无限的计算处理能力,其“硬件的云”既可是谷歌公司麾下的设备,也可是其他可提供相同服务厂商麾下的设备。

(7)“网络的云”,由几十万乃至成百上千万台服务器组成的计算机集群网络。单个而论,这些机器的性能并不比个人计算机强大多少。但是,这个网络存储的数据量相当惊人,它能容纳不计其数的网络数据拷贝,其搜索速度能够更快,眨眼之间便能为数十亿搜索提交答案。与以往传统的“超级计算机”不同,谷歌的“云”网络系统不会老化。因为如果“云”网络中某台机器落伍(通常在使用3年后),工程师们就会把它淘汰,而代之以性能更强的新款计算机。这意味着“网络的云”就可像原始深林的生物一样长生不老。

(8)“云的目标”,随着“网络的云”的不断生长或发展,“硬件的云”和“软件的云”的融合之后产生的数据处理能力,即随着“云的计算”规模的不断扩展,其信息处理能力必将发生翻天覆地的变化。从最基本的层面讲,“硬件的云”的发展就如同百年前人们所使用的发电设备在技术经济一体化进程中的演变,当时的农场和公司均逐渐关闭了自己的发电机,转而从高效的发电厂购买电力。谷歌公司的高管们很早就盼望这类转变并为之筹划准备。以谷歌设备为核心的“云计算”完全符合该公司创始人谢尔盖?布林和拉里?佩奇在十多年前提出的远大构想:“构建起跨越全世界的信息,供人们随时随地访问。”比希利亚的想法为实现这个构想开辟了一条道路。施米特说:“我开始并没有意识到他(比希利亚)试图改变计算机专家对于计算的固有想法。这个目标太伟大了。”

(9)“资源的云”,今天,掌控“网络的云”的国际互联网巨头中只有少数几家拥有可吞吐海量信息并开展相关业务的资源。人们的文字、图片、点击和搜索全都是这个产业的原材料。人们产出数据,谷歌、雅虎和亚马逊等公司则将数据转化成观点、服务,最终变成其收入。在这条“单行线”上可产生一道“标准线”——在密集型数据处理领域这一竞技场中的小型公司和个人,因为“资源的云”意味着机会,小公司和个人可更廉价地利用“网络的云”。

(10)“开放的云”,2006年亚马逊(Amazon)向付费用户开放计算机网络(“网络的云”),调动新的参与者加入“云计算”,而无论其规模大小。一些用户只是简单地将数据库存储在亚马逊“硬件的云”上,另一些则使用亚马逊的服务器搜索数据或建立网络服务。2007年11月,雅虎(Yahoo)将一个电脑集群(即小规模“硬件的云”)开放给卡内基-梅隆大学的研究人员。微软(Microsoft)同样通过开放服务器群(“硬件的云”)来加深与科学研究团体的联系。谷歌与IBM在2007年联手为全球多所大学搭建计算机网络(“网络的云”)。试问“开放的云”可否追溯到雅虎(Yahoo)和谷歌(Google)等提供的免费电子邮件服务?

(11)“云的潜能”,至少涉及“硬件的云”、“软件的云”和“网络的云”这三个层次的发展规模,其中,前期,“硬件的云”技术及其相应的经济投资及经营管理能力是其发展的瓶颈,中期,“软件的云”技术及其相应的经济投资及经营管理能力是其发展的瓶颈,后期,“网络的云”技术及其相应的经济投资及经营管理能力是其发展的瓶颈。要想让“云的潜能”充分发挥出来,与此相关的编程和操作就应该像使用互联网及其终端一样简便。

(12)“云的比喻”,既有直观形象的一面,如云指的是通信和计算机领域的网络图;又有高深莫测的一面,如云指的是大规模计算机集群所载海量数据;而把云计算比喻为极其昂贵的粒子回旋加速器,则还有激发想象开启智慧的另一面,如超级计算机就像极其昂贵的粒子回旋加速器,全球也只有几台,且只有极少数机构才有造访它们的机会,“云”却要普及它。

2 “云”的理论探讨

通过以上分析,笔者归纳出“云”的12个方面。其中,“硬件的云”和“网络的云”及“软件的云”可与作为基础设施的“框架服务”和作为网络的“平台服务”及各种具体的“软件服务”相对应。除此之外的其他各个方面,有的偏重实践应用,有的着重理论探讨。

由图1可见,“框架服务”(IaaS)、“平台服务”(PaaS)和“软件服务”(SaaS)实际上是基于“框架”(I)、“平台”(P)和“软件”(S)的三类技术产品的三类技术服务(3S)及其相应的市场化经营管理方式。其中蕴含的相应的科学原理或深刻的理论思想,即图1所示的“云计算”的科学技术内涵和市场经营方式及其相互关系还有待于深入挖掘。

换一句话说,不仅基于通信与计算机技术的形式信息革命仍然在进行,而且,基于教育和管理的内容信息革命也仍然在酝酿之中。“云的智慧”更多地要靠后者而非仅仅靠前者。“云的教学”、“云的概念”、“云的战略”和“云的目标”均需理论指导,方可提升到位。“资源的云”、“开放的云”、“云的潜能”和“云的比喻”,虽可吊起市场的胃口,但是,如果“云的教学”、“云的概念”、“云的战略”和“云的目标”的理论提升不能够到位,那么,不仅“硬件的云”、“网络的云”和“软件的云”的技术发展会受影响,而且非主流或不处于垄断地位的“云的市场”主体就只能在既有格局之下被动发展并继续处于弱势群体的地位。就目前的格局而论,“从某种意义上说,”普拉巴卡?拉加万(雅虎研究主管)所说的“世上不过有5台真正的计算机。”他意指谷歌、雅虎、微软、IBM和亚马逊这5家跨国公司。在他看来,没有哪家机构还能有与此5家旗鼓相当的实力把“电流”转化为数据计算能力。

这,无论从科学技术的角度看,还是从市场经济的角度看,对美国以外的其他各国均是一项严峻的挑战。因为,上述5家拥有“真正的计算机”的国际巨型网络公司均出自美国。如果只有这一种“云计算”模式,那么,其他国家及其公司乃至大学在“云计算”方面未来发展情形或市场地位,就只能继续是其客户,充其量也只能是其代理或其他类型的合作者。

好在,“云”的系列才刚推出,其中还充满变数。细心的读者,可能已经从图1所示的“云计算(协同智能计算系统)”中发现了新的契机。是否还有另类的“云计算”?是的。本文的副标题已明确地提示:现有的“云计算”只是“协同智能计算系统”的一个特例。

3“云计算”的类型探新

通过对上述“云的智慧”的分析和探讨,笔者发现“云的概念”所指的具有“云计算”能力的另类新型“超级计算机”的确是一个很好的描述,也可把它比喻为“回旋加速器”。众所周知,无论是“回旋加速器”还是以往的旧型“超级计算机”,其地位在全球竞争格局中都可以说是相当清晰的,中国有幸均进入了这极少数拥有国之列。但是,在谷歌、雅虎、微软、IBM和亚马逊5家公司所拥有的另一类新型的“超级计算机”的全球竞争格局中,中国却仍然落伍。这与其说是“框架服务”(IaaS)、“平台服务”(PaaS)和“软件服务”(SaaS)那样的技术和服务的竞争,不如说是“云的教学”、“云的概念”、“云的战略”和“云的目标”等在教育和科学及其背后的高级人才和高深知识的拥有水平上的竞争,当然,也可说是“资源的云”、“开放的云”、“云的潜能”和“云的智慧”等的综合国力的竞争。就此而论,个人或组织,最多也只能在其中的某个方面做出一定的贡献。

基于以往的积累,笔者仅选取其中的“云的概念”作为主要切入点,其中,又重点又以第二类的“云计算”作为突破口,进而配合“云的教学”、“云的潜能”和“云的智慧”的相应部分,作为进一步延伸领域。下面,仅介绍第二类“云计算”的形式化路径及其相应的“协同智能计算系统”——基于“孪生图灵机”的另一类“云计算”。它与前一类“云计算”的关系是:既遥相呼应,又异曲同工,甚至可能在第一类“云计算”的基础之上有所突破。

由图2可见,左边是抽象的“孪生图灵机”——直观的“双列表”,实际上是一种严格受限的“孪生图灵机”,或者说是“孪生图灵机”的一种典型的广义的双文双语化应用。

中间是高度抽象与直观形象两种表达方式融通融合的“间接形式化”及“间接计算”模型[6],其中的“天平”所称量的分别是其左列表可用id编号依次排序的数字与其右列表可用格ge预留相应位置或超级链接的空格。该“空格”的数据结构类型由用户根据实际需要可选择“字、式、图、表、音、像、立体、活体”——图2右边的广义文本基因。

由于现有“云计算”所用计算机是基于“图灵机”原理构造的数字计算机,因此,笔者可以称之为第一类型的“云计算”,其主要特点是“硬件的云”集群化。

笔者基于“孪生图灵机”原理虚拟构造的新型的数字计算机,即“协同智能计算系统”,可以称之为第二类型的“云计算”,其主要特点是“软件的云”集群化。

关于“孪生图灵机”原理和“协同智能计算系统”的详介见相应的发明文献,即:一种基于双语自动转换的间接形式化方法[7]。

4 结论

本文给出了一套相对周全而又简明扼要的双语术语:“云的智慧”(wisdom of clouds)、“硬件的云”(hardware as a cloud)、“软件的云”(software as a cloud)、“网络的云”(network as clouds)、“云的教学”(teaching and learning of cloud)、“云的概念”(concept of cloud)、“云的战略”(strategy of cloud)、“云的目标”(aim of cloud)、“资源的云”(resources upon clouds)、“开放的云”(opened up cloud--a cluster of computers)、“云的潜能”(for clouds to reach their potential)和“云计算”(cloud computing)。从中划分出了与“框架服务”(IaaS)、“平台服务”(PaaS)和“软件服务”(SaaS)对应的“硬件的云”(HaaC)、“网络的云”(NasC)和“软件的云”(SaaC),进而可明确新的商业模式与新的技术体系之间的相互关系;同时,还进一步划分出了“云的教学”、“云的概念”、“云的战略”和“云的目标”等具有理论探讨价值乃至教育和科学研究竞争力的相关领域。两方面均可汇总到“资源的云”、“开放的云”、“云的潜能”和“云的智慧”上面,从而可把“云的比喻”这样的隐喻式表述明朗化。至此,“云计算”的“云”(cloud--a cluster of computers)就不再神秘了。

值得关注的是笔者在自己从事信息学研究的多年积累的基础之上,进一步提出“云计算”的深层次分类,即:把新、旧两类“云计算”均列为“协同智能计算系统”的特例,以拓宽理论视野。

由于本文主题所限,新型“云计算”的理论及其实践示例只能另文介绍,当前“云计算”的其他描述(云计算概念诠释:18个权威人士的定义[8])及其实践示例就不在此逐一分析。

总之,信息产业界所说的新型商业模式,信息技术界所说的三个不同层次的互联网技术的融合方式,以及通信与计算机科学界所说的有别于既有范式的新型计算模式,在此只能算是初步的关联分析和简要描述。笔者在此基础之上尝试的一些理论框架的探讨和术语类型的探新,涉及对“云(cloud--a cluster of computers)”的术语、理论和类型等诸多问题,都还有待于进一步的学习、研究和实践检验。

致谢

本文是第二届中国云计算与SaaS学术会议论文改进稿,特此向组委会表示致谢!

摘要：本文作者拟从云计算提出的源头及其可能的新发展两个方面来对它做一个系统的分析和展望。旨在为云计算理论与技术的普及和提高开辟新途径。自2006谷歌101项目公开提出云计算(cloud computing)至今,信息产业界说它是一种新的商业模式,信息技术界却说它是软件服务(SaaS)、平台服务(PaaS)和基础设施服务(IaaS)三个不同层次的互联网技术的融合,通信与计算机科学界则说它是一种有别于既有范式的新的计算模式,另外还有各种各样的具体说法。然而就是缺乏一个系统周全而又简明扼要的理论描述或定义,尤其缺乏英汉双语对照的解释。笔者认为,这对云计算理论与技术的普及和提高均为不利。

关键词：云计算理论,云计算技术,云计算服务

参考文献

[1]Stephen Baker.Google and the Wisdom of Clouds.Businesswee,December13,2007.

[2]Michael Jaekel and Achim Luhn.Cloud computing--business models,value creation dynamics and advantages for customers.Siemens Whitepaper,2009.

[3]Michael Armbrust,Armando Fox,Rean Grith,Anthony D.Joseph,Randy H.Katz,Andrew Konwinski,Gunho Lee,David A.Patterson,Ariel Rabkin,Ion Stoica,and Matei Zaharia.Above the clouds:A berkeley view of cloud computing.Technical Report UCB/EECS-2009-28,EECS Department,University of California,Berkeley,Feb2009.

[4]BARROSO,L.A.,AND HOLZLE,U.The Case for Energy-Proportional Computing.IEEE Computer40,12(December2007).

[5]Peter Mell and Timothy Grance.The NIST Definition of Cloud Computing.Recommendations of the NationalInstitute of Standards and Technology.January2011.

[6]ZUO Xiaohui,ZUO Shunpeng.Indirect Computing Model with Indirect Formal Method.Software,5,2011

[7]ZOU Xioahui,ZOU Shunpeng.The Indirect Formal Methods Based on the Bilingual Automatic Conversion.2010 Application,2011Public.(Patent:2010101752962)

云计算环境下的计算机网络安全 篇4

目前，我国云计算正在蓬勃发展中，计算机的普及使越来越多的人学会利用云计算享受网络中的共享资源。

在诸多网络信息中，自然会涉及到用户的个人资料，其中潜在的安全隐患不可轻视。

1.1.1被动地位和网络陷阱云计算的运行需要云服务的提供商和提供商的客户共同配合。

作为用户而言，在享受服务商提供的网络便利的同时，也受到服务商的直接制约。

根据现今的科学技术，计算机网络仍呈单向箭头的供应趋势，即一旦服务商发生技术故障后暂停服务，用户只能被动地等待。

此外，网络中存在大量的虚假地址和虚假标识，这些陷阱也令用户举步维艰。

1.1.2违法黑客当今社会，已有一部分黑客逐渐演变为违法黑客，他们利用高超的计算机技术破坏用户系统或窃取用户信息。

云计算中存储的庞大资源群对于违法黑客们来说具有巨大的吸引力。

因此加强计算机网络的安全屏障系统亟不可待。

1.2云计算服务隐藏的安全隐患

云计算的开放式网络在给用户带来便捷的`同时，也给不法分子创造了犯罪机会。

一方面，云计算服务被垄断在私人机构或企业手中，但他们只能提供商业信用，无法保证信息在传输过程中的安全;另一方面，在表面看来，云计算中的用户信息对于该用户以外的其他用户是保密的，可对于提供云计算服务的提供商而言并不存在保密功能，一旦内部遭受恶意攻击，大量用户信息极易被暴露并盗取。

1.3信息安全技术问题

1.3.1基础设施安全问题云计算的基础设施包括互联网和计算机基础设施，其安全问题自然针对每个组成部分采取相应的措施。

单就互联网而言，它的云安全体现在公有云和私有云的安全问题上。

前者收费较低，规模较大，网络交叉点较多，用户群较为广泛，因此无法确保公有云中的资源能够持久地具备隐秘性、完整性和可用性，同时，由于公有云节点的数目庞大，安全屏障无法顾全到整个云端，即使全面盖后也无法保障单个节点的强大安全性。

而后者较之于前者，收费小幅增高，规模较小，网络交叉点较少，用户群较为密集，还额外设立了专用的外联网，全方位提高了私有云的安全性能。

计算机基础设施的安全是整个基础设施安全的核心所在，在保障主机应用安全的基础上，还需提高互联网的安全性能以保障云计算的稳定运行，二者缺一不可。

云计算的安全问题是一场持久战，需要云计算服务商和用户长期、定期地更新安全系统，抵挡病毒、木马等人为攻击，消除安全隐患，树立牢固的安全意识。

1.3.2数据安全问题云计算的数据安全应具备隐秘性、完整性和可用性。

服务商的安全保障需同时满足这三个特质，无论哪一点都不可或缺。

(1)数据隐秘性。

用户的个人信息属于个人隐私，在无本人的同意下，绝不可被窥窃。

服务商应提供强力有效的安全屏障来维护用户的隐私。

(2)数据完整性。

用户上传并存储的数据须保持从始至终的完整性，即在无用户自身的修改等操作时数据不应出现任何变动。

一方面，服务商要提供完善的网络防火墙以防黑客对数据进行篡改和破坏;另一方面，服务商也要定期更新和维修自身的总服务器，确保不因服务器出现的问题而破坏数据的完整性。

(3)数据可用性。

服务商应提供稳定的网络运行系统，使用户能够随时对数据进行有效操作。

2加强计算机网络安全防范的具体措施

2.1建立“云计算”数据中心

“云计算”数据中心较之传统的数据中心并无较大的差异。

在基础设施方面，“云计算”数据中心和传统数据中心同样需要旁挂核心或交换机来保证数据的分区部署;在特性方面，两者的数据部署都具备完整性、规范性和条理性;在功能方面，相同的是两者都需满足资源的最大化利用，不同的是“，云计算”数据中心比传统数据中心更快捷、更实用、更具体。

2.1.1模式扩大网络用户数量的急剧增加和网络应用程序开发速度的大幅增快，都对网络数据中心提出了更高的要求“。

云计算”数据中心较之传统的数据中心拥有更大的规模。

不仅是网络内外的传输，还是网络内部之间服务器的传输，都在最大程度上提高了供应量和存储量。

数据中心还需确保每个节点之间、节点和服务器之间以及每个服务器之间的传输都能畅通无阻。

首先“，云计算”数据中心需具备更大的容纳量，同时也要提高与之相适应的接应和处理能力，才能使网络能够灵活地运作。

其次，服务量的增大也意味着网络危险因素的增多，这就要求云计算的安全性能也能随之增强。

2.1.2虚拟化将云计算中的数据进行虚拟化不仅可以节约网络存储空间，还能够加快网络的运行速度，对于整体而言则是降低了网络运营的成本投入。

因此，虚拟化是网络发展的必然趋势。

我国的网络虚拟化便有了较为成熟的技术支持;而今随着科技的快速发展，计算机人才的数量不断增多，技术水平也逐渐提高，他们创造的一次次网络革新都会为我国的“云计算”发展带来全新的局面。

其中计算机网络服务器和存储器已有了先进的虚拟化技术，但防火墙等重要计算机网络安全设备的虚拟化还有待加强。

2.2加强防火墙的部署

在计算机网络安全防护设备中，防火墙无疑是最佳的选择。

它不仅能够单向地抵挡病毒、木马等恶意攻击，还能将其安全防护性能扩展到其他插卡中以完成多方位的安全保障。

同时，扩展后的安全性能并不会因设备的增多而减弱。

因此，加强防火墙的部署可有效解决云计算的安全问题。

至于防火墙的虚拟化则通过以下三种情况实现。

2.2.1通用化防火墙的通用化是指暂不升级防火墙的虚拟功能，只以其基础的安全屏障进行计算机网络安全的保护。

但与一般的安全软件不同，服务商需针对不同的应用类型和需求提供不同的防火墙区域保护，做到因“域”制宜。

2.2.2虚拟化为保障多个用户的独立化安全保障，通常采取以下两种措施：①物理化，即简单地使用多台防火墙对相应的网络系统进行安全防护。

②将防火墙虚拟化，即由一台防火墙设备投射到多个用户的网络系统中。

第二种方法实现了资源利用的最大化，同时也可满足对不同业务的共同控制。

2.2.3多元化和独立化增强网络配置时，可实行多个管理员同时对所有设备进行配置管理，但每个设备又保有多个独立的配置文件。

这种既交叉又独立的管理方式和配置原则可确保每个设备都拥有可选择的基本版和加强版的计算机网络安全防护配置。

综上所述，最为科学且安全的防护措施即是对一台防火墙设备进行虚拟化，再将其功能投射到多个用户的网络系统中，每个系统既能通过自身的多个配置文件实行独立作业，又可在多个管理员的管理下确保设备能进行安全地运行。

才能打造相互隔离但不分散的安全保障系统。

总而言之，修补云计算的安全漏洞和保障云计算的安全运行是一个多层次、多领域、多方位的协作作业，也是一场需要耐心和毅力的持久战。

针对云计算安全出现的问题要做到及时、有效地解决，并定期跟踪其后续的安全保障。

包括增强网络安全意识、完善网络安全的法律法规、严格执行侵犯网络隐私的惩戒手段、建立健全的云计算安全屏障、更新云计算安全防范操作、提高云计算安全技术水平等措施在内，都保障了云计算的安全运行。

云计算环境下移动教育环境建构 篇5

科技的迅猛发展,使得移动教育已经成为以互联网为主要载体的一种新型教育模式,它快速推进建设学习型社会的步伐,使终身教育成为一种可能。移动教育资源的建设,虽然已经发展了多年,但仍存在许多问题,如知识移植性差、教育资源分布严重不均匀、知识更新慢、学习者之间的协作学习机会少等,这些因素都严重制约了移动教育的进一步发展。

随着云计算技术的出现,各种教育机构可以将云计算技术应用在移动教育中,不断开发建设新的教育资源,未来的移动教育发展目标是为每个学习者量身打造个性化互联网学习环境,让学习者可以通过互联网进行无界协作学习。

二、云计算概述及特点

(一)云计算概述

云计算是分布式处理、并行处理和网络计算的发展,或者可以说是这些计算机概念的商业实现。其主要工作原理是将大量数据存于云端,并非存在本地计算机上或远程服务器上,用户如果需要获取任何数据,可通过各种设备获得。提供云服务的企业只需负责管理和维护云中数据中心的正常运行,保证计算能力足够强大,存储空间足够大,以供用户使用即可。未来,只要有网络存在的地方,用户就可以通过任何移动设备随时、随地访问云端,获得信息,享受云计算带来的便捷。

(二)云计算的特征

1.云计算是各种技术的大集合,信息安全性高

云计算发展到现在,其基础技术有网格计算、虚拟技术、Web2.0、分布式计算和公用计算等。其中,云计算的核心技术是虚拟技术,它将云计算中各种部件虚拟成一个资源池,统一调配,灵活使用,通用虚拟平台来延展、迁移和备份各种应用数据。

2.云计算提供最安全的数据存储

云服务使用者可以将信息储存在云端,不用担心数据信息的丢失或感染病毒等情况出现。因为云服务有最为专业的团队管理和维护,数据存储中心技术先进,可以使任何使用云计算的用户可以放心享用其服务。

3.云计算对用户终端设备要求低

只要用户拥有一台可以上网的电脑,就可以随时登录云端,享受那里海量的数据信息。电脑并不要求有大的存储空间和快的运行速度。云的另一端,有专业维护人员为你维护硬件、安装升级软件,保障个人电脑上一切信息的安全。

4.云计算可以实现数据共享

在云计算时代,数据被保存在云端后,所有用户的电子设备只需连接到互联网上,就可以时时访问同一份数据,同时也可将自己的数据传到云端,实现与他人共享数据。

三、云计算辅助移动教育可行性及意义

传统的移动教育有两种:SMS和WAP教育站点。SMS指通过短信息服务进行移动学习,而WAP是基于浏览的移动数据教育。这两种教育都存在其弊端,SMS是被动数据接收,对已编制好的短信息进行学习,学习者无法主动与教学者进行主动、实时交流。短信息是否能够时实被发送到学习者的移动设备上,受多方面因素制约,往往会因不明原因使学习失败。WAP教育站点数量有限,学习资源也有限。此外,其收费较高,因此也很难普及。诸多因素的制约,导致移动学习很难大众化,也制约了其发展。云计算的特征正好可以弥补诸多缺陷。云计算时代,海量信息被存在云端,学习者只要通过移动终端设备就可实现实时到云端选择学习内容,云计算将多台计算机进行整合,综合互联网技术,突破单一的WAP协议的限制,使得学习者可以在低投入的情况下,就可以享用到高速、高效的云服务。

云计算的引入,降低了移动设备的投入成本。传统的移动教育,对移动设备要求很高,需要有大的存储空间,信息处理能力也要求较高。因为移动设备软件的限制,许多手机只能访问WAP协议服务器,这使许多信息资源的传输受到限制。云计算正好可以解决这一问题,所有数据的处理都在云端进行,因此对移动设备而言,只需要具备浏览器本身所需计算能力即可。这样的要求,普通的手机就足可以达到。

随着云计算的引入,以及互联网技术的日新月异,多元化的虚拟学习社区逐渐形成,学习者可以根据自己的学习需求,建立适合自己的学习社区,与社区成员之间互相分享知识,互相合作学习。云端可以存储大量学习资源并且是完全开放的,学习者不必受限于以前教学机构,可以充分发挥学习者特长、展现个性、自由学习与交流。同时,虚拟社区的学习资源是基于网络的,因此不同国家、不同种族的人,均可以在虚拟网络学习社区中进行学习和讨论,实现多元文化之间的知识交流与共享。

云计算的引入,可以将教育资源进行整合。互联网将各方资源聚合在一起,而云计算可以将信息很好地融合、存储并进行分享。传统教育模式中,教师将自己所学教授给学生,教师传授的内容更多地受到教学大纲及教育者本身的知识体系制约,学习的深度和广度也极为有限。云计算被引进移动教育中,全世界范围内的资源都被融合在云端存储器中,学习者只需输入关键词,就可以获得世界各地的教育资源,教师的作用只是辅助、归类和管理等作用。学习过程中,教师和学习者可以不断完善和补充或修改资源库中的学习资源,使其不断完善。

四、云计算辅助移动教育环境建构

(一)建设一个高质量、大容量的云教育资源库

移动教育资源库现在主要都是由国内外一些大学提供,还有一些非营利的教育机构以及一些网络学习的服务商们提供。云计算出现后,各个高等院校及各种教育机构应充分利用云计算的特点,建立各自的云计算平台,将已有的或尚未建立起来的移动教育资源转化为云服务,供更多的教师和学生共享。

教师和学生在云计算的时代身兼数职,他们既使用信息,又创造信息,同时还发布和加工信息。这一系列的动作使云中的移动资源动态更新,不断壮大,使得移动资源更具针对性和可用性,这样信息的共享和创新形成良性循环。

(二)创建高效云辅助移动学习环境

在云计算辅助移动学习环境下,教师只是学习过程的指导者,他们提供移动教育软件,搭建起具有丰富学习资源的平台,创建协作学习环境和学习机会,学生在平台上可以自由讨论。学习过程中,学生自主选择学习内容,满足个性化学习需求,实现自主学习。

(三)基于学习者为中心的移动教学内容的设计

移动教育云服务使学习者可以享受到宽广的学习空间,身处其中的学习者们,学习积极性和主动性被大大地激发了出来。教师的地位得到了一个完美的转变,他们从原来的主导者,变成了辅助者,学习者可以自由支配学习活动。教师被从教学活动中彻底解放出来,可以全身心投入教学内容和教学方式的设计中去。因此在教学活动中,教师和学生的关系不是变得松散了,而是变得更紧凑了,因为在移动教育云服务中,更加强调师生的沟通,坚持以学习者为中心的教学,可以更好地提高教学效果。教师充分分析学习者的特点与学习习惯,精心挑选学习内容,并设计教学活动,改革考核评价方法,培养学生的创新精神。

(四)提高及培养云服务意识

根据移动教育云及现代教育教学活动的特点,必须培养教师及学生的云服务意识。传统的教学方式已经存在上千年了,人们都已经习惯了这种教学方式。对于云计算这一新概念还比较陌生,教师应先学习了解云,然后引导学生使用云收集、整理和加工信息。教师的观念应与时俱进,经常参与各种教学方面的研讨和会培训班,学会使用各种移动教育软件,在云服务平台上找到教学内容和策略,同时与别人分享有效的教学设计,减少教学准备时间,更高效地完成教学过程。

五、结语

将云计算技术应用于移动教育领域中,必将给课堂教学带来全新的变革和创新。同时也会大大降低教育机构的运作成本,存进低碳型创新教育。移动云教育是未来教育模式的基本结构,它为广大学习者提供稳定的学习服务。

云计算的时代,教育工作者们需要适应时代需求和变化。要多多研究身处云时代的学生的学习特点和云计算技术,应用云计算于日常教学中,构建云的数字化学习环境,满足学生的个性化学习、协作学习的需求,并不断丰富云中资源库,使学习者能在任何时间、任何地点、任何方式进行自主移动学习。

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云计算环境下高校教育云的架构 篇6

1 教育云的概况

1.1 教育云概念

教育云是采用云计算技术，将高校教学、资源、管理、设施结合起来，共同打造集“学、教、管、交”一体的具有开放性、规范性的网络平台服务。它实现了高校教学“信息化、电子化、数字化”服务，为用户提供交流互动的平台，构建了个性化网络教学环境，支持了教育者的有效教学和学习者的主动学习，有利于集群智慧的发展和高阶段思维能力的培养。其优点是将目前校园网与教育网结合起来，整合校级教学资源库，便于教学上的统一调配、使用、管理，提高高校教学质量。

1.2 教育云的体系结构

教育云的结构由4部分组成：物理层、虚拟化层、管理中间件和教育云应用层。其具体的结构如下。

物理层与虚拟化层、基础设施层、资源（物理层）作为教育云的底层，为教学活动提供教学资源（硬、软件资源）。其中，硬件资源包括主机、服务器、显示器等基本的设施与设备；软件资源包括教学科研相关的一些列数字化资源和大型的数据库，如仿真实验环境、数字资源、科学计算等。由于本层部分资源具有自治域，通过支付的方式来获取的租赁域资源包含了网络资源、存储资源、计算资源，弥补了高校教育资源的缺乏。虚拟化层是利用虚拟化技术，将分布不同类别的资源虚拟的转接到教育云中形成虚拟资源，并汇集在资源池中，为物理层资源隐蔽其复杂性与动态性，全面实现教育云中的教学资源高效共享。

管理中间件介于资源层和应用层之间，主要任务从教育云的ISSA层到SAAS层之间提供多个层面协调与交互服务工作，为用户提供系列的数据存储、软件开发、运行、托管、服务总线等服务。为实现向客户端提供丰厚的教学资源，中间件服务在教学资源上要加以控管、统一调度，让资源在有限的时间内达到高效应用。该层的需要对资源数据库、资源容器进行封装、消息处理等，其租用服务包括“软件、平台、基础设施、数据等租用服务。SOA层，它是通过资源目录和资源交换系统对服务进行查找、注册、发布与调用，将信息服务集群安装WEB的服务规则来进行封装处理资源，并通过引擎工作来直接调用系统内提供的服务。在这里来自应用层上的客户不需要购买硬软件，直接可以使用平台上的服务，就能够建立、测调与部署相关服务。本层的处理的核心技术点包括监控、管理、部署以及负载资源均衡等几个部分。

应用层面向教育的相关领域行业服务，具有较强的业务逻辑能力，提供高校教育“数字校园、电子教务、校内外服务，校园一卡通”等服务。用户端在WEB标准的用户界面上，在不同的时间、空间、终端（手机、PC机、IPAD、学习机等）上可以同时使用相同的配置与访问教育云中心的各种服务，用户在较快的时间内获取自己所需的资源。

2 教育云的架构

教育云是在云计算的理念下，将高校所有的教学资源集中起来，并实行统一调度、分配和管理，它是向终端用户提供服务的一个信息交流平台，继承了云计算的核心特点，如数据同步、共享、存储安全等；同时，降低了高校在教学资源建设上的成本，增强了资源平台间工作的协同性和资源的共享性，较大幅度的提高了教育信息化平台。为高等学校教学与管理在资源建设上提供了新的思路与解决方案；同时，也为在校教师、学生及平台管理人员搭建了一个资源丰厚、功能强大、相互协调的快捷的网络平台。本文中教育云的架构将从为教育云的服务和教育云的平台两方面来探讨。

2.1 教育云的服务架构

教育云的服务架构将从服务层、资源层、终端层三个方面来架构。第一、服务层，教育云要为学生提供教学计划、教学活动、在线测评、反馈等服务。教学计划服务，它依照各课标来安排教学内容、课时、教学重难凝点等来制定计划，为高校任课教师提供教学服务，为高校学生提供学业指导。教学活动，通过教学服务活动，依据不同课标制定不同的教学活动，为教师、学生在开展教学活动提供可衡量的标准。这为教学水平不高、经验不丰富的教师提供了开展教学过程的指导。在线测评，通过教育云平台教学，可以跟踪记录学生各阶段的学习，根据记录结果分析学生在整个学习过程中的进展、知识难点与教学内容的掌握程度，为开展下阶段的教学提供了有利的依据。同时，也分析了教师在授课中授课进度、教学效果等情况。第二、资源层，资源不仅限于书本上的，还应开发更多的教学资源来为教学与学习提供帮助。该层包括课本资源、数字资源（场景展示、动画、游戏等）、评价学生测验资源。第三，终端层，云技术应用到教育中，改变了学习与教学的模式，教、学工具也随之有所改变。笔记本、PC机、IPAD是主要的终端设备，电子白板、电视作为基本的设备，通过教育云提取教学资源开展学教工作。

2.2 教育云的平台架构

教育云平台的架构主要根据基础设施和用户在平台中的作用来设计完成的。首先，基础设施，它包括硬件与软件。硬件是支撑从云计算平台到终端用户“云端”系统的基础，多媒体设备、有线或是无线的通信环境是重要的保障。软件是教育云在云技术下开发教学软件和教学资源的基石。教育云的软件系统必须满足大规模在校群体的运用，面向教育者、学习者提供多种服务保障。其次，用户，由教师和学生组成。教师与学生共同打造教育云，教师利用教育云充分发挥平台的优势开展各种教学活动，根据学生的情况设定教学内容，动态地更新教学内容，针对性地为学生提供教学资源，引导学生学习、促进学生向前发展。学生在云平台中根据自己需求，输入关键字获取知识、课程学习辅导、在线学习测评等来帮助学生顺利开展学习，并完成作业和实验；学生在平台中完成的学分累积达标，可通过申报考核，获取证书或是学分互认、互换。

3 结语

教育云的构建为建设智慧型校园提供了新的解决思路。本文分析了目前高校教育信息化难以满足师生对网络资源需求急剧增加与多元化服务的发展现状，提出了构建教育云思路，并从教育云的平台和教育云的服务两方面来构建了教育云的架构，有效解决了目前高校教育信息化所面临的困惑。随着教育云的深入应用与发展，教育信息化必将朝“绿色、泛智、融合”的方向发展，从而提高教育信息化水平。

参考文献

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[2]朱敏.浅谈“云计算”对教育的影响[J].教育教学论坛,2010(21).