云计算的安全性和能耗及其发展趋势分析

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时间：2016-06-15 20:38:37

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云计算的安全性和能耗及其发展趋势分析　　节能引言　　随着高速网络发展，日益增长的网络需求通过大规模的数据中心处理、数千台服务器和网络系统存储，许多互联网公司如谷歌、亚马逊、雅虎等

　　节能引言

　　随着高速网络发展，日益增长的网络需求通过大规模的数据中心处理、数千台服务器和网络系统存储，许多互联网公司如谷歌、亚马逊、雅虎等在世界各地经营者如此庞大的数据处理中心，这种网络服务被称为云计算服务。从云计算的服务模式来看，安全面临的问题一是数据隐私安全，将数据外包给云服务商如何保证数据隐私与安全，二是服务可信性，如何确定云服务商反馈的服务是可信的，失去数据的物理控制及数据位置不确定如何安全，即数据失控风险。云计算同时也是一个高度可扩展性和成本效益的基础设施运行 HPC、企业和 Web 应用程序。然而，云基础设施不断增长的需求大幅增加了数据中心的能量消耗，这已成为一个关键的问题。高能耗不仅意味着高的运营成本，从而降低了云供应商的利润率，但也导致了碳排放高，这是不环保的。

　　本文将从云计算的系统架构出发，探讨云计算未来的发展趋势，深入分析云计算目前面临的两大热点问题：一是安全性，二是如何实现高效节能、绿色、环保、低炭的云计算。

　　1 、云计算的系统架构

　　云计算的系统架构自下而上可分为五个层次：物理层、核心层、资源架构层、开发平台层和应用层。

　　（1）物理层：云计算的最底层基础设施，提供云计算系统的硬件支持，包括网络资源、计算资源和存储资源等。

　　（2）核心层：对物理资源实施统一管理，将具体应用抽象化，通过操作系统内核、中间件或虚拟机监视器等实现，为上层提供应用环境。

　　（3）资源构架层：基于核心层构建的资源服务器架构体系，提供高效、灵活的分布式计算服务，大容量的分布式存储服务以及安全、可靠的分布式通信服务。

　　（4）开发平台层：通过开发平台提供的API，为具体应用提供云计算编程环境，加速应用服务的部署，并支持可扩展。

　　（5）应用层：面向用户实际应用程序，由开发平台层提供开发环境，应用程序的开发者对程序的开发和运行负责，提供服务质量保证。

　　云计算系统的服务模型包括以下三种类型：基础设施即服务（infrastructure as a service，IaaS）、软件即服务（software as a service， SaaS）、平台即服务（platform as a service，PaaS）。础设施即服务，为用户提供使用云端的基础性计算资源的能力，用户可以部署或运行自由软件或操作系统，如 Amazon 提供的简单数据管理服务和存储服务以及弹性计算云。软件即服务，基于云计算服务提供商的云基础设施为用户提供具体应用能力，如 Google 的 Google Apps 和 SalesForce 的客户关系管理等应用。平台即服务，为用户提供在云端创建和定制服务的能力，如 Microsoft 的 Microsoft Azure 和 Google 的Google App Engine 等。

　　图 1 云计算服务模型

　　2 、云计算的发展趋势

　　2.1 云计算的安全性

　　云计算是一种基于网格计算、效能计算、按需计算等概念的新颖计算模式，根据 NIST 对云计算的定义，其包含五个关键特征：自助按需服务、高宽带网络、虚拟资源池、高速弹性架构和可度量服务。云计算具有虚拟化、可扩展性、可靠性、经济性、动态配置和大规模等特性，计算模式上具有延展性，同时也使资源共享、管理更加专业、一致，降低资源共享成本。但云计算在安全性方面存在一些问题，尤其是数据文件的云存储安全性。

　　云不仅仅是一个大容量的存储设备，而是由硬件系统、网络设备和软件系统构成的复杂系统，云存储数据的安全性一直以来是业界关注的焦点。根据 Gartner 公司对云计算的安全风险评估报告，归纳起来，目前云计算服务存在以下 6 大安全风险，同时在一定程度上也反映了用户的安全性需求。