論國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)“云計算”的未來發(fā)展

張柏寧，閻 琦，成曉輝，瓜荔荔

（渤海大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系，遼寧 錦州 121000）

“云計算”作為依靠于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種分布式計算形式，必須有著足夠的帶寬作為支撐，否則“云計算”將無法實現(xiàn)其功能與技術(shù)。只有保證足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬才可以有效的提高“云計算”的穩(wěn)定性和可靠性[1]。在這方面，微軟谷歌以及國內(nèi)的一些廠商已經(jīng)開始了建設(shè)具有高帶寬網(wǎng)絡(luò)的計劃。例如，谷歌已經(jīng)初步建成了Gbps的高速光纖網(wǎng)絡(luò)，這對發(fā)展“云計算”是具有著積極作用的。而國內(nèi)目前由于地理等方面的原因，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)上一直相對落后，僅在一些大城市采取了帶寬升級的政策，這對我國自有云計算的發(fā)展是極為不利的，在中小型企業(yè)及學(xué)校和政府機(jī)關(guān)，帶寬問題可能尚不明顯，但是在大型企業(yè)或數(shù)據(jù)交換量及大的環(huán)境中，帶寬問題就變得十分的敏感。許多企業(yè)都已經(jīng)將存儲和內(nèi)部通訊系統(tǒng)放到了“云端”，這一做法極大地降低了企業(yè)的成本并提高了企業(yè)的工作效率，但是其技術(shù)主管普遍并深刻的意識到：如果員工和客戶訪問數(shù)據(jù)的速度不夠快，那么這一切都將是白日做夢。這一現(xiàn)象清楚了表明了帶寬對“云計算”的重要性。

同時，“云計算”帶來了大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)處理指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策更積極目的的資訊。因為大數(shù)據(jù)處理需要同時分配任務(wù)給幾十甚至上百臺計算機(jī)進(jìn)行分布式計算，同時大數(shù)據(jù)處理具有數(shù)據(jù)處理量極大、數(shù)據(jù)分析復(fù)雜等特點。因為大數(shù)據(jù)處理的以上特點，所以需要高帶寬來支持其龐大的數(shù)據(jù)流運(yùn)算。

1 國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬現(xiàn)狀

1.1 我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平整體相對落后

我國國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)整體還保持在利用電話線路使用ADSL撥號上網(wǎng)，光纖網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率在二三線城市極低，在大型城市的覆蓋率也不盡人意。同時，帶寬的分布地區(qū)差異大，我國南方帶寬平均水平低于北方，中西部地區(qū)的帶寬低于東部地區(qū)。

1.2 企業(yè)浪費(fèi)帶寬嚴(yán)重

據(jù)賽迪網(wǎng)調(diào)查，美國員工每工作日有20%的時間使用在網(wǎng)上沖浪和閑聊上，而中國員工則達(dá)到了近60%。同時，中國員工在上網(wǎng)下載音樂的時間上比拉美高約16%，在聊天和玩游戲方面則高出8%和12%。同為發(fā)展中國家的印度只有約26%的員工瀏覽私人信件，而我國這一數(shù)據(jù)[2]卻高達(dá)60%！同時，企業(yè)員工在工作電腦上使用迅雷等P2P軟件也極大的消耗了公司的共用帶寬，使網(wǎng)絡(luò)利用率嚴(yán)重下降，造成各設(shè)備間存在著極大地網(wǎng)絡(luò)延遲。

1.3 我國網(wǎng)絡(luò)成本偏高

在寬帶接入方面，我國寬帶上網(wǎng)資費(fèi)相對于英美澳等國家較高。較高的資費(fèi)提高了高帶寬接入的門檻，阻礙了高速寬帶在我國的普及。同時，在相同資費(fèi)的條件下我國的網(wǎng)絡(luò)提供商提供的帶寬卻遠(yuǎn)低于其他國家，從而也造成了網(wǎng)絡(luò)需求者對于帶寬的要求降低。而在發(fā)達(dá)國家由于行業(yè)競爭激烈或者政府投入力度大，則有效降低了上網(wǎng)所需的寬帶資費(fèi)，使得其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展卓有成效。

以上問題對于“云計算”的實現(xiàn)以及可靠性尤為重要，只有解決了以上問題才有我國大規(guī)模實現(xiàn)“云計算”的可能性。

國家以及網(wǎng)絡(luò)提供商應(yīng)加大網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的建設(shè)，更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用更先進(jìn)的技術(shù)，提高高速網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率。同時由于新技術(shù)的使用也可有效地降低運(yùn)營成本進(jìn)一步的降低網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)。同時，國家應(yīng)開放互聯(lián)網(wǎng)通訊行業(yè)同時加大支持力度，鼓勵第三方的加入，形成一個良性競爭的市場環(huán)境，在良好的市場環(huán)境和政府的大力支持下，我國的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將會步入一個新的時期，從而為“云計算”的實現(xiàn)打下堅實的基礎(chǔ)。

同時，在企業(yè)用戶方面應(yīng)建立健全一個完善的企業(yè)上網(wǎng)管理制度，使員工在上班時間有著一個良好的上網(wǎng)規(guī)則，減少對公共帶寬的浪費(fèi)。同時，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理方面也應(yīng)加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)管理人員的重視，招聘優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)管理人才，在根本上限制員工對網(wǎng)絡(luò)的使用，從根本上解決企業(yè)對帶寬的浪費(fèi)現(xiàn)象。

2 我國在“云標(biāo)準(zhǔn)”建立上缺失話語權(quán)

“云標(biāo)準(zhǔn)”對于“云計算”的實施至關(guān)重要，只有有了一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，“云計算”才能真正的走出實驗室，走向大眾[3]。目前，在“云計算”標(biāo)準(zhǔn)的制定上主要有三大派別幾十個研究組織或機(jī)構(gòu)，都在制定著自己的標(biāo)準(zhǔn)爭取在未來得到“云計算”的主導(dǎo)地位，所以在“云計算”標(biāo)準(zhǔn)制定方面競爭十分激烈[4]。同時“云計算”標(biāo)準(zhǔn)也和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一樣，一方面，云計算應(yīng)用范圍仍然不夠廣泛，產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂不為很多廠商所重視，另外一方面，不同組織之間、不同廠商都希望在云計算標(biāo)準(zhǔn)化的制定過程中處于主導(dǎo)地位。這樣就造成了“云計算”在制定標(biāo)準(zhǔn)期間的困難，各個標(biāo)準(zhǔn)之間的“云”互不兼容。造成“云計算”使用能力差，效率低下。又因為目前對于“云計算”的應(yīng)用范圍尚不明確，也造成了標(biāo)準(zhǔn)在制定時的困難，而各大廠商不重視其標(biāo)準(zhǔn)也造成了“云計算”在推廣方面的困難。

目前，我國由于核心技術(shù)的缺失，在“云計算”標(biāo)準(zhǔn)的制定上缺少話語權(quán)，這就更加加劇了“云計算”在國內(nèi)發(fā)展的困難[5]。同時降低了“云計算”在我國的適應(yīng)性，一定程度上造成了“云計算”在我國的“水土不服”。

在標(biāo)準(zhǔn)的問題上，我認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)我國關(guān)于“云計算”在使用功能、適用范圍、核心算法等問題上的研究，同時積極與國際同行溝通，加強(qiáng)組織間的技術(shù)交流，在國際標(biāo)準(zhǔn)的制定上掌握話語權(quán)。在“云計算”標(biāo)準(zhǔn)的研究中結(jié)合我國各方面的實際問題，找到最適合的解決方法，在核心技術(shù)的研發(fā)上加大力度，將“云標(biāo)準(zhǔn)”制定成為一個適合我國實際情況，適合于在我國推廣的“云計算方案”[6]。

同時“云計算”帶來了大數(shù)據(jù)處理時代，“云計算”與“大數(shù)據(jù)”相輔相成，若我們在“云計算”的核心技術(shù)方面缺失了核心技術(shù)從而失去了核心標(biāo)準(zhǔn)制定的話語權(quán)。我們可以考慮率先大力研究“大數(shù)據(jù)”處理方面的核心技術(shù)，從“大數(shù)據(jù)”的技術(shù)方面來影響“云計算”的發(fā)展方向，這也是一個一箭雙雕的辦法[7]。既可以在一定程度上對“云計算”標(biāo)準(zhǔn)的制定起到導(dǎo)向作用，同時又可以率先在“大數(shù)據(jù)”領(lǐng)域占有一席之地。

3 “云計算”的功能和安全性

在“云計算”的功能問題上，目前尚未有一個成型的標(biāo)準(zhǔn)，我認(rèn)為“云計算”的功能應(yīng)著重于以下幾個方面。

3.1 “私有云”與“公有云”

在未來“云計算”的發(fā)展中，必將涉及到“私有云”與“公有云”應(yīng)以何種方式進(jìn)行資源的交換以及數(shù)據(jù)的計算。我認(rèn)為，“公有云”與“私有云”應(yīng)根據(jù)不同的使用環(huán)境和行為將兩者相對的獨(dú)立開，并在“公有云”中設(shè)立某種用戶權(quán)限和用戶空間，使得二者的數(shù)據(jù)交換始終以獨(dú)立于“公有云”中其他用戶空間，使得“私有云”的數(shù)據(jù)修改不影響到其他“公有云”用戶，同時其他用戶也可實時共享其數(shù)據(jù)。例如：

一個公有云存儲中心有A、B、C三位用戶，“公有云”中這三位用戶存儲資料共享，但是A用戶僅對“公有云”中為A分配的存儲空間中的文件有讀寫權(quán)限，B、C兩位用戶僅有只讀權(quán)限，B、C兩位用戶亦然。

只有在“云計算”的資源共享以及計算機(jī)制中，采取嚴(yán)格的用戶賬戶權(quán)限審查機(jī)制，才可以完善的保護(hù)及提升“公有云”的安全性和穩(wěn)定性。同時，亦可保障“私有云”賬戶用戶資料以及個人隱私數(shù)據(jù)。

對于“公有云”與“私有云”的數(shù)據(jù)計算問題上應(yīng)采取模塊式的動態(tài)分配技術(shù)，即“公有云”的服務(wù)模塊為“私有云”提供在線服務(wù)，而“計算模塊”則以分布式計算的形式按照計算的需求量來動態(tài)分配“公有云”與“私有云”間的計算。

3.2 私有云

相對于傳統(tǒng)，目前的“云計算”應(yīng)充分發(fā)揮移動平臺的功能與優(yōu)勢[8]。例如，微軟的windows phone操作系統(tǒng)與微軟自家的skydrive網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)與XBOX在線娛樂服務(wù)相結(jié)合，使得用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的前提下可以隨時隨地的進(jìn)行娛樂與辦公，同時與云端進(jìn)行無縫連接，極大地提高工作效率和娛樂體驗。蘋果公司和谷歌公司也推出了與此類似的個人云服務(wù)，可見移動平臺對“云計算”的重要性。

同時在個人“云計算”方面，我們應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)給用戶提供一個完整的“云系統(tǒng)”[9]，使用網(wǎng)絡(luò)提供給用戶一個完整的桌面環(huán)境，使用戶無論在何地只需輸入自己的用戶賬戶即可利用“云端”來使用和管理自己的“云系統(tǒng)”，同時利用服務(wù)器強(qiáng)大的計算性能為私人用戶提供超越桌面計算平臺的性能體驗，同時節(jié)約用戶使用計算機(jī)的成本，甚至在以后用戶不再需要主機(jī)，只需要一個可接入網(wǎng)絡(luò)的顯示通訊終端即可。用戶的所有資料都存儲在“云端”，無論何時都可以方便的調(diào)用[10]。

在資源共享方面，可以建立一個大型的永久存儲數(shù)據(jù)庫，用戶需要何種資源，只需在一個公共資源搜索引擎上敲出關(guān)鍵字，并選擇保存。服務(wù)器端就會將此文件添加此用戶為所有者，方便共享以及使用，同時也極大地減少了重復(fù)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的存在[11]。

在“私有云”的安全方面，在現(xiàn)今基于瀏覽器的“云服務(wù)”上，應(yīng)廣泛采取經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)傳輸形式，使得用戶的個人數(shù)據(jù)得到保障，同時摒棄Flash大力采用HTML5網(wǎng)頁標(biāo)準(zhǔn)，這將極大地減少在網(wǎng)頁端和傳輸段的數(shù)據(jù)安全問題出現(xiàn)的幾率[12]。

由于“云計算”對于具有多平臺共同參與數(shù)據(jù)交換和計算的特點，“私有云”也應(yīng)采取靈活多樣的用戶身份驗證模式，但同時也要積極的簡化用戶驗證流程，給予用戶一個方便快捷的“云計算體驗”。

3.3 “企業(yè)云”（“公有云”）

而在企業(yè)方面，通常企業(yè)需要一個具有高可靠性、安全性、可維護(hù)性以及穩(wěn)定性的小型“云計算”中心。這種需求則需要“云端”有著靈活的管理機(jī)制和處理機(jī)制，可以為某些特定的用戶提供優(yōu)先級別的計算需求，同時又可以靈活的分配和管理數(shù)據(jù)處理的負(fù)載量，提供完善的用戶管理機(jī)制和用戶權(quán)限，節(jié)省企業(yè)成本并提高企業(yè)工作效率和管理效率。

要實現(xiàn)以上功能，除了在“私有云”的安全基礎(chǔ)上還需要建立一個嚴(yán)格的用戶賬戶權(quán)限的管理機(jī)制，使得不同級別的用戶在云端得到具有嚴(yán)格限制的云服務(wù)，指定權(quán)限的用戶只能在該權(quán)限所允許的范圍內(nèi)執(zhí)行各類操作。建立這樣一個用戶審查機(jī)制有利于“企業(yè)云”形成一個具有高度秩序和高安全性的“云計算”環(huán)境，從而提升“企業(yè)云”的可靠性[13]。

其次，在可維護(hù)性及穩(wěn)定性方面，“企業(yè)云”應(yīng)提供一個專用的功能齊全的管理用戶接口，使得管理員使用管理賬戶通過此接口可以方便、安全、高效的來管理、維護(hù)和解決故障。同時，針對“企業(yè)云”的特點，在數(shù)據(jù)運(yùn)算和存儲方面也應(yīng)采用一定的數(shù)據(jù)執(zhí)行保護(hù)和備份機(jī)制，嚴(yán)格的用戶賬戶審查模式只能保證在一定環(huán)境內(nèi)系統(tǒng)的安全性，而不能保證系統(tǒng)對于外界的惡意入侵也有相同的安全性。所以，“企業(yè)云”在數(shù)據(jù)保護(hù)方面應(yīng)建立一個完善的數(shù)據(jù)執(zhí)行保護(hù)機(jī)制和存儲保護(hù)機(jī)制來保證“云服務(wù)”內(nèi)的數(shù)據(jù)安全，在一定程度上防范來自外部的惡意入侵[14]。

4 結(jié)束語

通過以上分析和闡述，簡單的介紹了目前國內(nèi)“云計算”發(fā)展所面臨的一些問題和“云計算”本身所尚未完善的缺點，并提出了本人針對這些問題的個人設(shè)想和解決方法，相信“云計算”在全球各大企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的共同努力完善下將逐步走向成熟并最終成為取代目前傳統(tǒng)計算和存儲方式的一種高效、可靠、方便、節(jié)省成本的新型運(yùn)算方式。

[1]王麗兵.云計算不能忽視帶寬問題 [EB/OL].（2010）.http://news.zdnet.com.cn/network_security_zone/2010/0505/1731276.shtml.

[2]云雀，調(diào)查:員工上網(wǎng)沖浪和閑聊消耗20%工作時間[EB/OL].（2007-01）.http://news.ccidnet.com/art/1032/20070727/1157403_1.html.

[3]李喬，鄭嘯.云計算研究現(xiàn)狀綜述 [J]，計算機(jī)科學(xué)，2011（4）:32-37.LI Qiao，ZHENG Xiao.Cloud computing research summary[J].Computer Science， 2011（4）:32-37.

[4]蔡永順，雷葆華.云計算標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀概覽[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2012（2）:22-26.CAI Yong-shun，LEI Bao-hua.Overview of the status of cloud computing standardization[J]. Telecommunication Network Technology，2012（2）:22-26.

[5]涂蘭敬.沒有規(guī)矩不成方圓 盤點國內(nèi)外云標(biāo)準(zhǔn)[EB/OL].（2013-02）.http://server.zol.com.cn/352/3526779.html.

[6]蔣永生，彭俊杰，張武.云計算及云計算實施標(biāo)準(zhǔn)：綜述與探索[J].上海大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013（1）:5-13.JIANG Yong-sheng，PENG Jun-jie，ZHANG Wu.Cloud computing and cloud computing implementation of standards:a review and exploration[J].Shanghai University：Natural Science Edition，2013（1）:5-13.

[7]潘春燕.云計算實戰(zhàn)：把數(shù)據(jù)中心遷移到云環(huán)境[J].信息系統(tǒng)工程，2009（2）:30-31.PAN Chun-yan.Cloud computing combat:the data center to the cloud environment[J].Information System Engineering，2009（2）:30-31.

[8]劉越.云計算綜述與移動云計算的應(yīng)用研究[J].信息通信技術(shù)，2010（2）:14-20.LIU Yue.Summary of cloud computing and mobile cloud computing applications research[J].Information and Communication Technology， 2010（2）:14-20.

[9]張耀祥.云計算和虛擬化技術(shù)[J].計算機(jī)安全，2011（5）:80-82.ZHANG Yao-xiang.Cloud computingand virtualization technology[J].Computer Security，2011（5）:80-82.

[10]張敏，陳云海.虛擬化技術(shù)在新一代云計算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究[J].廣東通訊技術(shù)，2009（5）:35-39.ZHANG Min，CHEN Yun-hai.Virtualization technology in next-generation cloud computing data centers applied research[J].Communication Technology in GuangDong，2009（5）:35-39.

[11]Yolanda.云計算的使用場景[EB/OL].（2013-02）.http://www.jifang360.com/news/201322/n384144976.html.

[12]肖衡，龍草芳，周雪.云計算中云安全探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（17）:22-24.XIAO Heng，LONG Cao-fang，ZHOU Xue.Explore cloud security in cloud computing[J].Technology Innovation Herald，2012（17）:22-24.

[13]王建峰，樊寧，沈軍.電信行業(yè)云計算安全發(fā)展現(xiàn)狀[J].信息安全與通信保密，2012（11）:98-101.WANG Jian-feng，F(xiàn)AN Ning，SHEN Jun.Cloud computing security telecommunications industry development status[J].Information Security and CommunicationsPrivacy，2012（11）:98-101.

[14]馮登國，張敏，張妍，等.云計算安全研究[J].軟件學(xué)報，2011，22（1）：71-83.FENG Deng-guo，ZHANG Min，ZHANG Yan，et al.Cloud computing security research[J].Journal of Software， 2011，22（1）：71-83.