淺談當(dāng)前云計算系統(tǒng)亟待解決的問題與研究方向

林澤文 薛艷杰 徐肖亮 黃濤

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，云計算以其超大規(guī)模、虛擬化、按需服務(wù)、可伸縮性、服務(wù)可度量性等優(yōu)勢在生產(chǎn)、生活中廣泛使用，逐漸成為目前計算機領(lǐng)域的熱點話題。但由于云計算系統(tǒng)發(fā)展的時間較短，一系列配套措施很難有序跟進(jìn)，出現(xiàn)了一些亟待解決的問題。本文在對當(dāng)前云計算系統(tǒng)出現(xiàn)的問題分析的基礎(chǔ)上，提出未來的研究方向，以期對云計算系統(tǒng)未來的理論和實踐的發(fā)展有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：云計算;問題;研究方向

一、當(dāng)前云計算系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

（一）網(wǎng)絡(luò)安全問題

近些年，云計算在快速發(fā)展的同時也出現(xiàn)一系列問題，尤其是云計算環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)安全問題，體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，技術(shù)水平低，一方面是云計算服務(wù)平臺的技術(shù)不過關(guān)，另一方面是由于用戶沒有專業(yè)知識和技能的培訓(xùn)，對假的網(wǎng)絡(luò)地址的識別能力有限。第二，不良的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由于利益的驅(qū)使，一些不法分子利用病毒軟件竊取用戶信息，使網(wǎng)絡(luò)安全性大大降低。第三，信息傳輸中的數(shù)據(jù)泄露，由于互聯(lián)網(wǎng)具有開放性，在信息傳輸過程中稍有不慎就容易產(chǎn)生用戶信息的外泄，影響企業(yè)利益和企業(yè)形象。第四，相關(guān)的法律法規(guī)有待完善，我國缺少針對網(wǎng)絡(luò)安全的法律法規(guī)，在立法和執(zhí)法方面都存在不足。

（二）寬帶質(zhì)量問題

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速推廣和大范圍使用，不論是日常生活還是企業(yè)經(jīng)營，都需要依靠云空間的存儲功能才能夠有效的運行，由此產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息對網(wǎng)絡(luò)寬帶的質(zhì)量也提出了更高的要求。因為這些數(shù)據(jù)都需要以網(wǎng)絡(luò)為通道上傳到云端，所以一旦寬帶質(zhì)量不高，就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延遲，甚至影響數(shù)據(jù)上傳，更嚴(yán)重會造成部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失或損壞，對云計算系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

（三）通信保障力度

云計算系統(tǒng)主要依靠虛擬化技術(shù)完成多個操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)的動態(tài)傳輸，這為數(shù)據(jù)的遷移提供了極大的便利。但在網(wǎng)絡(luò)地址變更時容易出現(xiàn)問題，降低云計算的通信保障力度。具體體現(xiàn)在數(shù)據(jù)遷移時局域網(wǎng)地址與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址變更產(chǎn)生的麻煩。虛擬機動態(tài)遷移技術(shù)容易受到地址變更的影響，導(dǎo)致虛擬機與新環(huán)境之間不協(xié)調(diào)，影響云計算系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)開展。

（四）云計算標(biāo)準(zhǔn)缺失

目前，雖然我國云計算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到較快發(fā)展，但是由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在發(fā)展過程中容易出現(xiàn)各種問題，很難形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模。主要體現(xiàn)在兩個方面，第一，互操性標(biāo)準(zhǔn)缺失，各個服務(wù)商之間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很難完成一個云計算平臺向另一云計算平臺的遷移和轉(zhuǎn)換，阻礙了各云計算系統(tǒng)之間的交互和大規(guī)模市場化的發(fā)展。第二，商業(yè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)缺失，這不僅導(dǎo)致了供應(yīng)商盈利能力的下降，也使得用戶因無法進(jìn)行參考而產(chǎn)生選擇困難，阻礙云計算的發(fā)展。

二、云計算系統(tǒng)的研究方向

（一）虛擬資源管理

隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，對虛擬資源的管理勢必將成為未來云計算領(lǐng)域的研究方向。為了解決虛擬機數(shù)據(jù)動態(tài)傳輸過程中出現(xiàn)的問題，首先需要建立統(tǒng)一的二層網(wǎng)絡(luò)來滿足用戶的需求。其次，通過兩級調(diào)度的方法將對虛擬機的管理集成到批調(diào)度器中，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的調(diào)度服務(wù)。由于傳統(tǒng)的調(diào)度器在進(jìn)行很難完成長期的租賃請求，而目前的云計算系統(tǒng)仍不支持虛擬資源的預(yù)定服務(wù)，所以對虛擬資源的管理將成為未來研究者努力的方向。

（二）并行編程模型

由于用戶的需求多樣性，云計算系統(tǒng)在對用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，需要提供簡易型、便捷型的編程模型來進(jìn)行并行處理，以到達(dá)對云計算系統(tǒng)資源的高效利用。由此，分布式系統(tǒng)和并行編程模型成為大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的有效方式。但由于目前使用的云編程模型主要為Map Reduce編程模型，在適用性等方面還存在一些不足亟待完善和發(fā)展，因此，這將成為云計算系統(tǒng)領(lǐng)域的研究方向和研究熱點。

（三）云計算系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作

缺少云計算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)使得云計算產(chǎn)業(yè)難以得到應(yīng)有的發(fā)展，因此，未來的研究方向應(yīng)指向包括云管理標(biāo)準(zhǔn)、云安全標(biāo)準(zhǔn)、云間協(xié)議在內(nèi)的云計算系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作建設(shè)。尤其要建立統(tǒng)一的云計算的商業(yè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，緩解云供應(yīng)商和用戶在提供服務(wù)和選擇服務(wù)時的困難，不僅有利于客戶在綜合考慮后做出決策，還有利于供應(yīng)商對服務(wù)進(jìn)行評估，實現(xiàn)雙贏。由于這項工作設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，很多研究主體出于自身利益的考慮不愿對研究成果進(jìn)行公開和共享，使得云計算標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)進(jìn)展緩慢，需要更多研究者的繼續(xù)努力。

（四）基于大數(shù)據(jù)的定制服務(wù)

大數(shù)據(jù)時代具有數(shù)據(jù)多樣性、海量性、快變性、價值性的特點，其核心價值在于對已獲得數(shù)據(jù)的分析、處理和應(yīng)用，很多時候，整齊劃一的云服務(wù)已經(jīng)不能滿足客戶的要求，在市場中的處于不利地位。將云計算運用到大數(shù)據(jù)中，不僅可以為大數(shù)據(jù)提供分析的平臺，還可以進(jìn)行定制服務(wù)，使云服務(wù)在激烈的競爭中立于不敗之地。云計算可以根據(jù)客戶的需求，根據(jù)其使用體驗、使用習(xí)慣等進(jìn)行個性化的定制服務(wù)，從設(shè)計到生產(chǎn)，為用戶提供有針對性的方案，實現(xiàn)云計算的不斷升級，提高核心競爭力。

（五）網(wǎng)絡(luò)安全性保障

由于網(wǎng)絡(luò)安全性成為云計算系統(tǒng)亟待解決的問題，那么對于網(wǎng)絡(luò)安全的保障也將成為未來研究的重要方向。首先，對網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的強化，重點監(jiān)控信息的傳輸過程，嚴(yán)禁傳輸過程中對用戶信息的修改和破壞，保障用戶的權(quán)益。其次，建立防火墻保障網(wǎng)絡(luò)安全，一方面可以利用加密技術(shù)保證用戶信息安全，以認(rèn)證和數(shù)字密碼的方式來進(jìn)行雙重認(rèn)證，確認(rèn)用戶身份的真實性;另一方面，通過代理服務(wù)器的相關(guān)程序干擾信息數(shù)據(jù)，防止違法黑客的入侵。在云計算系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)信息存儲在云端，增強網(wǎng)絡(luò)的安全性成為和用戶利益密切相關(guān)的問題，因此這也將成為云計算發(fā)展的一個關(guān)鍵問題和重要研究方向。

三、小結(jié)

云計算作為一種新興事物，勢必會出現(xiàn)一系列不可預(yù)知的問題，帶來前所未有的挑戰(zhàn)，但這些難題也將成為未來云計算領(lǐng)域的研究焦點，帶來巨大的機遇，尤其是關(guān)于虛擬資源的管理、并行編程模型的建立、云計算系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展、基于大數(shù)據(jù)的定制服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全性保障的研究，將對資源的優(yōu)化配置、共享乃至社會的進(jìn)步產(chǎn)生重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許琪，徐木子.云計算環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡(luò)安全研究[J].計算機與網(wǎng)絡(luò)，2018，44（12）：46.

[2]趙銀剛.云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析[J].電腦迷，2016（06）：128.

[3]于萬清.當(dāng)前云計算系統(tǒng)亟待解決的問題與研究方向探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（18）：50.

[4]王汝林.發(fā)展云計算不能“跟風(fēng)攀比”“亂云飛渡”——談云計算發(fā)展中亟待解決的幾個問題[J].中國信息界，2012（04）：5-8.