傳統(tǒng)模式下，企業(yè)建立一套IT系統(tǒng)不僅僅需要購(gòu)買硬件等基礎(chǔ)設(shè)施，還有買軟件的許可證，需要專門(mén)的人員維護(hù)。當(dāng)企業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大時(shí)還要繼續(xù)升級(jí)各種軟硬件設(shè)施以滿足需要。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)等硬件和軟件本身并非他們真正需要的，它們僅僅是完成工作、提供效率的工具而已。云計(jì)算（Cloud Computing）是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展來(lái)的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型摘要 本文首先介紹了云計(jì)算的定義，產(chǎn)生的原動(dòng)力，原理及特點(diǎn)，對(duì)云計(jì)算有一個(gè)大致的了解。其次介紹了云計(jì)算的核心技術(shù)與服務(wù)模式，對(duì)云計(jì)算深層次的了解。最后介紹了云計(jì)算的應(yīng)用于信息安全，概述云計(jì)算的發(fā)展前景。在文章的末尾給出了高性能計(jì)算和分布式計(jì)算，從側(cè)面對(duì)云計(jì)算作進(jìn)一步了解。 關(guān)鍵詞：核心技術(shù) ，應(yīng)用，信息安全，高性能計(jì)算，分布式計(jì)算Abstract This paper firstly introduces the definition of computing clouds, produces prime mover, principle and characteristics of cloud computing, a roughly understanding. Secondly introduces cloud computing core technology and the service mode of cloud computing, in-depth understanding. At last, the paper introduces the application of cloud computing in information security, outlining computing clouds development prospects.The end of the article gives the high performance computing and distributed computing, from the side further understanding of cloud computing. Keywords: core technology ,application, information security ,high performance computing, distributed computing目錄云計(jì)算1第一章 云計(jì)算的綜述11.1云計(jì)算的定義11.2云計(jì)算產(chǎn)生的原動(dòng)力11.3云計(jì)算的原理與特點(diǎn)2第二章 云計(jì)算的核心技術(shù)與服務(wù)模式32.1云計(jì)算的核心技術(shù)32.2公眾認(rèn)可的云計(jì)算的三個(gè)服務(wù)模式4第三章 云計(jì)算的應(yīng)用與信息安全53.1云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)53.2云計(jì)算的應(yīng)用63.3云計(jì)算的信息安全8第四章 相關(guān)概念104.1高性能計(jì)算104.2分布式計(jì)算11第五章 總結(jié)和展望13參考文獻(xiàn)14致謝1514云計(jì)算第一章 云計(jì)算的綜述 1.1云計(jì)算的定義 云計(jì)算（Cloud Computing）是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing ）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。 核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。 中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬教授對(duì)云計(jì)算做了長(zhǎng)短兩種定義。 長(zhǎng)定義是：“云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)?！?短定義是：“云計(jì)算是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需提供可動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算服務(wù)?！碧峁┵Y源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。1.2云計(jì)算產(chǎn)生的原動(dòng)力第一是芯片和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，使得硬件能力大大提高、成本大幅下降，讓獨(dú)立運(yùn)作的公司集中有限的的硬件能力實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益成為可能。第二是虛擬化技術(shù)的成熟，使得硬件資源可以被有限小的分割和管理，以服務(wù)的形式提供硬件和軟件資源成為可能。第三是面向服務(wù)架構(gòu)的廣泛應(yīng)用，使得開(kāi)放式的數(shù)據(jù)模型和通信標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越多地為人們使用，為云中資源與服務(wù)的組織方式提供了可行的方案。第四是軟件即服務(wù)模式的流行，云計(jì)算以服務(wù)的形式向最終用戶交付應(yīng)用的模式被越來(lái)越多的用戶所接受。第五是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，使網(wǎng)絡(luò)的帶寬和可靠性都有了質(zhì)的提升，以及云計(jì)算通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供服務(wù)成為可能。第六是Web 2.0技術(shù)的流行和廣泛接受，帶來(lái)人們使用互聯(lián)網(wǎng)的方式的改變，通過(guò)新的用戶體驗(yàn)為云計(jì)算培育了使用群。1.3云計(jì)算的原理與特點(diǎn) 云計(jì)算的基本原理是，通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。 云計(jì)算的特點(diǎn)：1)數(shù)據(jù)安全可靠 首先，云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心是最可靠、最安全的，用戶無(wú)需擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等問(wèn)題。2)客戶端需求低 其次，云計(jì)算對(duì)用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來(lái)也更方便。3)輕松共享數(shù)據(jù)此外，不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享可以通過(guò)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)。4)可能無(wú)限多 最后，云計(jì)算為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無(wú)限多的可能 第二章 云計(jì)算的核心技術(shù)與服務(wù)模式2.1云計(jì)算的核心技術(shù)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)用了許多技術(shù)，其中以編程模型、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、虛擬化技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)最為關(guān)鍵。（1）編程模型 MapReduce是一種java、Python、C+編程模型，由Google開(kāi)發(fā)的。它是一種簡(jiǎn)化的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集（大于1TB）的并行運(yùn)算。嚴(yán)格的編程模型使云計(jì)算環(huán)境下的編程十分簡(jiǎn)單。它的思想是將問(wèn)題分解成Map(映射)和Reduce(化簡(jiǎn))的方式，先通過(guò)Map程序?qū)?shù)據(jù)劃分為不相關(guān)的區(qū)塊，分配（調(diào)度）給大量計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到分布式運(yùn)算的效果，結(jié)果由Reduce程序匯整輸出。 （2）海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù) 云計(jì)算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，服務(wù)于大量用戶。云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用冗余存儲(chǔ)保證數(shù)據(jù)的可靠性。云計(jì)算系統(tǒng)大量使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)有兩個(gè)，一個(gè)是Goggle的GFS，一個(gè)是Hadnt團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的GFS的開(kāi)源實(shí)現(xiàn)HDFS。 GFS即文件系統(tǒng)（Goggle File System），是一個(gè)可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)。用于大型、分布式、對(duì)大量數(shù)據(jù)訪問(wèn)的應(yīng)用，是針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和Goggle應(yīng)用特性而設(shè)計(jì)的。它運(yùn)行于廉價(jià)的普通硬件上但可以提供容錯(cuò)功能，它給用戶提供總體性較高的服務(wù)。（3）海量數(shù)據(jù)管理技術(shù) 云計(jì)算需要對(duì)分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，所以數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效管理大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)，另一個(gè)是Hadoop團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的開(kāi)源數(shù)據(jù)管理模塊HBase。BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。它把所有數(shù)據(jù)都作為對(duì)象來(lái)處理，形成表格用來(lái)分布存儲(chǔ)大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。（4）虛擬化技術(shù) 軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離可通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它有裂分和聚合兩種模式。虛擬化技術(shù)根據(jù)對(duì)象可分成存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級(jí)虛擬化、應(yīng)用級(jí)虛擬化和桌面虛擬化。（5）云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù) 云計(jì)算資源龐大，服務(wù)器數(shù)量多且分布在不同的地方，百種應(yīng)用同時(shí)運(yùn)行。怎樣高效的管理這么多的服務(wù)器及確保整個(gè)系統(tǒng)服務(wù)不間斷是巨大的挑戰(zhàn)。云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)能夠使服務(wù)器協(xié)同工作，快速的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開(kāi)通，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障。大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營(yíng)通過(guò)自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)。2.2公眾認(rèn)可的云計(jì)算的三個(gè)服務(wù)模式1、IaaS(Infrastructure-as-a- Service) IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。消費(fèi)者通過(guò)Internet可以從完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。2、PaaS(Platform-as-a- Service)PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺(tái)即服務(wù)。PaaS實(shí)際上是指將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶。 3、SaaS(Software-as-a- Service) SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務(wù)。它由Internet提供軟件，用戶無(wú)需購(gòu)買軟件，而是租用基于Web的軟件，來(lái)管理企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。SaaS有較低的前期成本，便于維護(hù)，快速展開(kāi)使用等優(yōu)勢(shì)。比如紅麥軟件的輿情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。第三章 云計(jì)算的應(yīng)用與信息安全3.1云計(jì)算的優(yōu)勢(shì) 云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代提出的最新IT運(yùn)用模式，因?yàn)閾碛衅洫?dú)特的優(yōu)勢(shì)，所以能在IT這個(gè)高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)里占據(jù)一席之地。下面會(huì)從商業(yè)到技術(shù)的順序，首先在IT產(chǎn)業(yè)的層面，從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和推進(jìn)專業(yè)分工的方面分析云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，其次深入到云計(jì)算的運(yùn)行和維護(hù)，從提升資源效率、減少投資、降低管理成本的角度分析云計(jì)算的本質(zhì)優(yōu)勢(shì)。 （1）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局在云計(jì)算時(shí)代，IT產(chǎn)業(yè)從以前自給自足的作坊模式，轉(zhuǎn)型為具有規(guī)?；?yīng)的工業(yè)化運(yùn)營(yíng)，一些小規(guī)模的單個(gè)公司專有的數(shù)據(jù)中心將被淘汰，取而代之的是規(guī)模巨大而且充分考慮資源合理配置的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。這種轉(zhuǎn)變就是IT產(chǎn)業(yè)的一次升級(jí)，從以前分散的、高耗能的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧械?、資源友好的模式，體現(xiàn)了歷史發(fā)展的潮流。（2）推進(jìn)專業(yè)分工 云計(jì)算提供商多數(shù)采用大型數(shù)據(jù)中心，其充分利用選址靈活的優(yōu)勢(shì)合理配置資源，還擁有實(shí)力雄厚的科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)和豐富的維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，這些充分體現(xiàn)了專業(yè)分工的優(yōu)勢(shì)。除了硬件上更加專業(yè)外，云計(jì)算提供商還擁有更加完善的軟件，包括具有豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的管理團(tuán)隊(duì)及與其配套的管理軟件。（3）提升資源利用率 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不能兼顧業(yè)務(wù)的可用性和高效的資源利用，只能需找一個(gè)平衡點(diǎn)。而云計(jì)算模式下，高科技企業(yè)、傳統(tǒng)行業(yè)甚至是互聯(lián)網(wǎng)公司的IT業(yè)務(wù)都可外包給專業(yè)的云計(jì)算提供商，從而可以兼顧業(yè)務(wù)和資源。（4）減少初期投資云計(jì)算為用戶減少IT成本表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，用戶不再需要巨大的一次性IT投資，省去了購(gòu)置、安裝、管理軟硬件的費(fèi)用，因?yàn)檫@些IT基礎(chǔ)設(shè)施可以從云計(jì)算供應(yīng)商那里租用，從而有效地避免了財(cái)務(wù)危機(jī);第二，用戶在使用IT資源時(shí)，可按照實(shí)際使用量付費(fèi)。（5） 降低運(yùn)營(yíng)成本 減少初期投資降低了云計(jì)算IT的使用門(mén)檻，更重要的是云計(jì)算平臺(tái)還可實(shí)現(xiàn)用戶應(yīng)用的自動(dòng)化管理。云計(jì)算的出現(xiàn)使用戶在應(yīng)用的運(yùn)用和管理方面獲得更高的靈活性和自動(dòng)化。（6）產(chǎn)生新創(chuàng)價(jià)值 云計(jì)算作為一種革命性的信息產(chǎn)業(yè)浪潮，形成了新的業(yè)務(wù)價(jià)值鏈，加快了跨領(lǐng)域的創(chuàng)新協(xié)作，產(chǎn)生了更高的價(jià)值。在云計(jì)算推動(dòng)的新價(jià)值鏈的形成過(guò)程中，同時(shí)帶來(lái)了更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，以及與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)和服務(wù)。3.2云計(jì)算的應(yīng)用游戲市場(chǎng) 由于至今X360仍然在使用LIVE，PS是PS NETWORK ，wii是wi-fi，云計(jì)算還沒(méi)有成為家用機(jī)和掌機(jī)界的聯(lián)網(wǎng)模式。但是云計(jì)算取代這些東西成為其網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極方向的可能性非常大。 如果這種構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí)，那么主機(jī)廠商將變成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，他們只需要拿新主機(jī)研發(fā)費(fèi)用的很小一部分去升級(jí)自己的服務(wù)器就行了，但效果卻是相差無(wú)幾的，與此同時(shí)用戶也得到的確是頂尖的游戲畫(huà)面（當(dāng)然對(duì)于視頻輸出方面的硬件必須過(guò)硬。）。一臺(tái)掌機(jī)和一臺(tái)家用機(jī)擁有同樣的畫(huà)面，家用機(jī)和我們今天用的機(jī)頂盒一樣簡(jiǎn)單，甚至家用機(jī)可以取代電視的機(jī)頂盒而成為次時(shí)代的電視收看方式，這將是電子時(shí)代最大的變革之一。 AmazonAmazon以在線書(shū)店和電子零售業(yè)起家，它最新的業(yè)務(wù)卻與云計(jì)算有關(guān)。亞馬遜的云名為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（Amazon WebServices，AWS），目前主要由4塊核心服務(wù)組成：簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)（Simple StorageService，S3）；彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud，EC2）；簡(jiǎn)單排列服務(wù)（Simple QueuingService）以及尚處于測(cè)試階段的SimpleDB。換句話說(shuō)，亞馬遜現(xiàn)在提供的是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)處理、信息排隊(duì)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)接入式服務(wù)。 Google圍繞因特網(wǎng)搜索創(chuàng)建了一種超動(dòng)力商業(yè)模式。如今，他們又以應(yīng)用托管、企業(yè)搜索以及其他更多形式向企業(yè)開(kāi)放了他們的“云”。 2010年4月，谷歌推出了谷歌應(yīng)用軟件引擎（Google AppEngine，GAE）， 這種服務(wù)讓開(kāi)發(fā)人員可以編譯基于Python的應(yīng)用程序，并可免費(fèi)使用谷歌的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)進(jìn)行托管（最高存儲(chǔ)空間達(dá)500MB）。對(duì)于超過(guò)此上限的存儲(chǔ)空間，按一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收費(fèi)?，F(xiàn)在谷歌還公布了提供可由企業(yè)自定義的托管企業(yè)搜索服務(wù)計(jì)劃。 SalesforceSalesforce是軟件即服務(wù)廠商的先驅(qū)，它一開(kāi)始提供的是可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的銷售力量自動(dòng)化應(yīng)用軟件。Salesforce的下一目標(biāo)是：平臺(tái)即服務(wù)（shijiexuexi），包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶界面選項(xiàng)、企業(yè)邏輯以及一個(gè)名為Apex的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，可作為其他企業(yè)自身軟件服務(wù)的基礎(chǔ)。程序員可以在平臺(tái)的Sandbox上對(duì)他們利用Apex開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用軟件進(jìn)行測(cè)試，然后在Salesforce的AppExchange目錄上提交完成后的代碼。 Microsoft微軟并不認(rèn)為未來(lái)絕大部分的IT資源都將來(lái)自云計(jì)算，微軟首席軟件架構(gòu)師（CSA）雷 奧茲（RayOzzie）表示，微軟的宏偉計(jì)劃是“提供均衡搭配的企業(yè)級(jí)軟件、合作伙伴托管服務(wù)以及云服務(wù)”，又稱為“軟件加服務(wù) ”（software plus services）。 微軟將在今年推出的首批軟件即服務(wù)產(chǎn)品包括Dynamics CRM Online、Exchange Online、OfficeCommunications Online以及SharePointOnline。每種產(chǎn)品都具有多客戶共享版本，其主要服務(wù)對(duì)象是中小型企業(yè)。單客戶版本的授權(quán)費(fèi)用在5,000美元以上。針對(duì)普通用戶，微軟的在線服務(wù)還包括Windows Live、Office Live和Xbox Live等。 中國(guó)移動(dòng)云計(jì)算作為中國(guó)移動(dòng)藍(lán)海戰(zhàn)略的一個(gè)重要部分，于2007年由移動(dòng)研究院組織力量，聯(lián)合中科院計(jì)算所，著手起步了一個(gè)叫做“大云”的項(xiàng)目。 中移動(dòng)的大云建設(shè)包括兩個(gè)方向：一是基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)，二是平臺(tái)及服務(wù)的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上中國(guó)移動(dòng)將推出“軟件即服務(wù)”，以減少中小企業(yè)IT投入成本和IT運(yùn)營(yíng)復(fù)雜性，同時(shí)提供辦公自動(dòng)化解決方案。 大云1.0版于2010年正式發(fā)布。以此為基礎(chǔ)，中國(guó)移動(dòng)將逐步展開(kāi)云計(jì)算的商業(yè)化步伐。 GiwellGiwell是國(guó)內(nèi)首個(gè)通訊計(jì)算云平臺(tái)，是天地網(wǎng)聯(lián)科技有限公司研發(fā)的新一代云計(jì)算平臺(tái)。 因?yàn)樵朴?jì)算是新技術(shù)，所以其發(fā)展也面臨一些問(wèn)題：數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題：為保證數(shù)據(jù)隱私，不被非法利用，需要技術(shù)的改進(jìn)和法律的進(jìn)一步完善。數(shù)據(jù)安全性：企業(yè)商業(yè)機(jī)密的數(shù)據(jù)安全性關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。云計(jì)算數(shù)據(jù)的安全性問(wèn)題解決不了會(huì)影響其在企業(yè)中應(yīng)用。用戶使用習(xí)慣：使用戶適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的軟硬件應(yīng)用是長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題：云計(jì)算服務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò)，目前的網(wǎng)絡(luò)狀況限制了云計(jì)算的發(fā)展3.3云計(jì)算的信息安全 信息安全產(chǎn)業(yè)并不是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，而是和其他產(chǎn)業(yè)共生共存、互相制約、互相促進(jìn)的。在我國(guó)“十二五”規(guī)劃對(duì)整個(gè)信息安全產(chǎn)業(yè)來(lái)講是一個(gè)升級(jí)、跨越的機(jī)遇，同時(shí)，對(duì)信息安全機(jī)構(gòu)的要求也越來(lái)越高。云計(jì)算環(huán)境下的信息安全 1）云計(jì)算環(huán)境具有多個(gè)級(jí)別安全域，每個(gè)安全域要有全局和局部主體映射；位于不同安全域之間操作必須相互鑒別； 2）認(rèn)證需求：提供完整單點(diǎn)登錄認(rèn)證，代理、協(xié)同認(rèn)證和資源認(rèn)證，不同安全域之間認(rèn)證等復(fù)雜方式，滿足用戶動(dòng)態(tài)性要求； 3）通信安全：通過(guò)SSL,VPN,PPTP等安全方式，保護(hù)用戶的連接安全； 4）授權(quán)安全：服務(wù)的所有者、代理、用戶之間存在多種授權(quán)方式； 5）數(shù)據(jù)安全保證：根據(jù)不同用戶的服務(wù)質(zhì)量要求，對(duì)于數(shù)據(jù)存放機(jī)密性、完整性提供不同保護(hù)，同時(shí)提高可用性； 6）政府建立第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)，確保云計(jì)算環(huán)境安全、穩(wěn)定運(yùn)行； 7）立法：云計(jì)算環(huán)境作為國(guó)家IT基礎(chǔ)設(shè)施重要環(huán)節(jié)，必須有相關(guān)法律來(lái)保護(hù)它。云計(jì)算環(huán)境下提高信息安全的準(zhǔn)則和方法： 雖然有上述的安全策略，但云計(jì)算的特點(diǎn)決定了現(xiàn)有的安全技術(shù)很難解決其安全問(wèn)題，又由于其諸多的優(yōu)點(diǎn)，很多企業(yè)和個(gè)人又加入到云計(jì)算中。在決定是否使用云計(jì)算的時(shí)候必須基于這些標(biāo)準(zhǔn)： 1）安全：客戶或企業(yè)數(shù)據(jù)的機(jī)密性有多重要？提供商是否支持相應(yīng)的安全等級(jí)？提供商和你的安全模式能不能很好的匹配？ 2）成本：公司必須對(duì)每月的租金與自己管理所需的費(fèi)用進(jìn)行比較。一些公司可能不久就會(huì)打到手機(jī)平衡。 3）容量和服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLAS）：提供商有沒(méi)有足夠的容量為你的公司提供相應(yīng)的服務(wù)等級(jí)？如果你的增長(zhǎng)要求超出了原有協(xié)議會(huì)不會(huì)向你收罰金？如果提供商沒(méi)有達(dá)到SLA標(biāo)準(zhǔn)，將怎么處理？ 4）備份計(jì)劃：可能某處的光纖電纜被切斷，如果你和提供上失去聯(lián)系，會(huì)發(fā)生什么事情？你將如何計(jì)劃和實(shí)時(shí)備份方案？ 5）災(zāi)難恢復(fù)：如果你或你的提供商遇到了災(zāi)難將會(huì)發(fā)生什么？ 6）控制：你的公司是否需要控算一般應(yīng)用于對(duì)計(jì)算性能要求極高的領(lǐng)域，比如軍事、能源勘探、生物、醫(yī) 并行計(jì)算(Parallel Computing)是將一同構(gòu)單元通過(guò)通信和協(xié)作來(lái)地解制軟件版本？誰(shuí)獲得了什么？什么時(shí)候？ 7）計(jì)劃B：如何處理交給內(nèi)部做或者轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)提供商，對(duì)這種可能性加以考慮，再早不為過(guò)。 在使用過(guò)程中可以使用下列方法：采用加密技術(shù)、選擇信譽(yù)好的運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商、考慮商業(yè)模式和使用濾器來(lái)提高信息的安全性。第4章 相關(guān)概念 4.1高性能計(jì)算 并行計(jì)算是將問(wèn)題分解，分別在并行計(jì)算機(jī)上同時(shí)執(zhí)行，以此達(dá)到快速解決復(fù)雜運(yùn)算問(wèn)題的目的。并行計(jì)算一般應(yīng)用于諸如軍事、能源勘探、生物、醫(yī)療等對(duì)計(jì)算性能要求極高的領(lǐng)域，因此也被稱為高性能計(jì)算(High Performance Computing)或超級(jí)計(jì)算(Super Computing)。高性能計(jì)算機(jī)是同構(gòu)處理單元的集合，解決大規(guī)模計(jì)算問(wèn)題。常見(jiàn)的并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括共享存儲(chǔ)的對(duì)稱多處理器(SMP)、分布式存儲(chǔ)的大規(guī)模并行機(jī)(MPP)和松散耦合的分布式工作站集群(COW)等。并行程序的計(jì)算需要特殊的算法，編寫(xiě)并行程序需要考慮很多其他程序無(wú)需考慮的問(wèn)題，例如各個(gè)程序之間任務(wù)分配，運(yùn)行的相互協(xié)作等。 并行計(jì)算機(jī)是云環(huán)境的重要組成部分，與云計(jì)算的思想類似，現(xiàn)在世界各國(guó)為服務(wù)于該區(qū)域內(nèi)有并行計(jì)算需求的用戶已經(jīng)集中建立了若干超級(jí)計(jì)算中心，以分擔(dān)成本的方式進(jìn)行付費(fèi)。但是，云計(jì)算又有其獨(dú)特的特性。首先，并行計(jì)算的每個(gè)編程范例是針對(duì)單個(gè)大型計(jì)算任務(wù)或者運(yùn)行某些特定應(yīng)用，而云計(jì)算是一個(gè)提供如何為數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的不同種類應(yīng)用提供高質(zhì)量的服務(wù)環(huán)境，以及如何提高這個(gè)環(huán)境對(duì)用戶需求的響應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算對(duì)用戶的編程模型和應(yīng)用類型等沒(méi)有特殊限定，用戶可以更方便的把他們的各類企業(yè)和個(gè)人應(yīng)用遷移到云計(jì)算環(huán)境中。其次，在并行計(jì)算中，計(jì)算資源往往比較集中。云計(jì)算的用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)使用云服務(wù)。云計(jì)算利用虛擬化進(jìn)行大規(guī)模的系統(tǒng)資源抽象和管理。云計(jì)算的資源的分布廣泛，它不再局限于某個(gè)數(shù)據(jù)中心，而是擴(kuò)展到了多個(gè)不同的地理位置。虛擬化技術(shù)使云計(jì)算中的資源利用率得到有效的提升。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展產(chǎn)生了云計(jì)算，其改變了傳統(tǒng)的、面向任務(wù)的單一計(jì)算模式，轉(zhuǎn)向現(xiàn)代的、面向服務(wù)的多元計(jì)算模式。從高性能計(jì)算到云計(jì)算： 對(duì)于企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，有三種主要的途徑實(shí)現(xiàn)從客戶/服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)轉(zhuǎn)向云計(jì)算，也是被實(shí)踐證明是最有效的。 從虛擬機(jī)到云對(duì)于已經(jīng)在虛擬機(jī)上安裝應(yīng)用程序的用戶來(lái)說(shuō)，將虛擬服務(wù)器聯(lián)合起來(lái)，形成可管理的虛擬機(jī)集群。虛擬化管理平臺(tái)隨著虛擬機(jī)集群數(shù)量的激增和資源共享的需求的增加而產(chǎn)生，其自動(dòng)調(diào)配虛擬機(jī)和跨虛擬機(jī)集群的計(jì)算資源，形成了由企業(yè)內(nèi)部IT部門(mén)來(lái)運(yùn)營(yíng)的私有云。 從網(wǎng)格到云網(wǎng)格已經(jīng)在一些企業(yè)中運(yùn)行，由IT人員管理，通常是計(jì)算密集型或數(shù)據(jù)密集型的應(yīng)用共享來(lái)共享這些資源。虛擬技術(shù)因?yàn)槊總€(gè)應(yīng)用程序都很易消耗一臺(tái)服務(wù)器上所有資源，所以不應(yīng)用與網(wǎng)格中。多臺(tái)服務(wù)器一起使用以運(yùn)行并行應(yīng)用程序，而且通過(guò)部署云管理軟件，網(wǎng)格就可以擴(kuò)大應(yīng)用范圍，以支持更多類型的應(yīng)用程序。采用虛擬化技術(shù)和資源配置將企業(yè)網(wǎng)變成私有網(wǎng)。 從桌面到云計(jì)算應(yīng)用程序可以從專業(yè)服務(wù)器移到共享基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，并從客戶端進(jìn)行訪問(wèn)。4.2分布式計(jì)算 廣義定義:分布式計(jì)算是一門(mén)研究如何把一個(gè)需要非常巨大的計(jì)算能力才能解決的問(wèn)題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來(lái)得到最終的結(jié)果的計(jì)算機(jī)科學(xué)。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所的定義 所謂分布式計(jì)算就是在兩個(gè)或多個(gè)軟件互相共享信息，這些軟件既可以在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，也可以在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是： 1、稀有資源可以共享。 2、通過(guò)分布式計(jì)算可以在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上平衡計(jì)算負(fù)載。 3、可以把程序放在最適合運(yùn)行它的計(jì)算機(jī)上。 其中，共享稀有資源和平衡負(fù)載是計(jì)算機(jī)分布式計(jì)算的核心思想之一。 網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)是一種分布式計(jì)算模式。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)將分散在網(wǎng)絡(luò)中的空閑服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成一個(gè)整合系統(tǒng)，為用戶提供功能強(qiáng)大的計(jì)算及存儲(chǔ)能力來(lái)處理特定的任務(wù)。其本質(zhì)是高效管理各種加入該分布式系統(tǒng)的異構(gòu)松耦合資源，以任務(wù)調(diào)度來(lái)協(xié)調(diào)資源，合作完成一項(xiàng)特定的計(jì)算任務(wù)。用戶自己的網(wǎng)格系統(tǒng)是基于某個(gè)網(wǎng)格框架來(lái)構(gòu)建并對(duì)其進(jìn)行管理，執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。而云計(jì)算的用戶只需要使用云中的資源，系統(tǒng)資源的管理和整合由云提供者進(jìn)行處理，用戶看到的是一個(gè)邏輯上單一的整體。因此，兩者在資源的所屬關(guān)系上存在著較大差異，網(wǎng)格計(jì)算中是多個(gè)零散資源為單個(gè)任務(wù)提供運(yùn)行環(huán)境，而云計(jì)算中是單個(gè)整合資源為多個(gè)用戶提供服務(wù)。 并行處理系統(tǒng)依靠多個(gè)功能部件或處理機(jī)同時(shí)工作來(lái)提高系統(tǒng)性能或可靠性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。并行處理系統(tǒng)至少包含指令級(jí)或指令級(jí)以上的并行。廣義上分布式處理是一種并行處理形式，而分布式處理系統(tǒng)將不同地點(diǎn)的或具有不同功能的或擁有不同數(shù)據(jù)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)用通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。分布式處理系統(tǒng)是在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理控制下，協(xié)調(diào)地完成信息處理任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一般認(rèn)為，集中在同一個(gè)機(jī)柜內(nèi)或同一個(gè)地點(diǎn)的緊密耦合多處理機(jī)系統(tǒng)或大規(guī)模并行處理系統(tǒng)是并行處理系統(tǒng)，而用局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是分布式處理系統(tǒng)。松散耦合并行計(jì)算機(jī)中的并行操作系統(tǒng)有