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关键词 云计算 特点 关键技术
技术需要是一切科学进步的来源,它的作用将比大学本身所创造的财富要多的多,并且技术的要求可以直接转化为生产力,减短了科技成果转换为生产力的时间。
云计算是一种新型的计算形式,它以虚拟、共享为框架,在网格计算、分布式算法、并行算法等多种技术基础之上演变而来,也是计算机、通信、网络等多门学科结合的一种交叉科学。它的出现给电信、安全产业的工作模式、商业运作都带来了根本的变化。
云计算的发展与应用是一种时代的趋势,它以时代性、趋势性将影响着我们未来的生活、工作与学习。所以,我们需要认真的对待云计算这种崭新的计算科学,认真的分析其特点和探讨影响云计算的关键性技术。
一、云计算的概念
“云计算”的概念最初由Google公司提出,但随着行内对云计算概念的认可和拓展,云计算已经脱离了Google的早期目标,成为IT应用的一种全新理念和发展模式。
狭义云计算是专指IT商业领域中的付费和基础平台使用形式,具体说就是通过IT软硬件平台为用户提供所需的、可扩展的资源服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。
广义云计算的服务范畴不在局限于IT的软件、硬件或平台的使用,它将通过互联网对用户提供全方位的、按需的任意服务。
目前,云计算在范围上包括两个层次:第一个层次,云计算主要指遵循“云”的开放模式,通过网络以按需、以拓展的方式将IT基础设施进行交付,以及用户获得所需资源的应用模式,提供资源的设施和网络即是“云”。第二个层次,云计算并不仅仅局限于一种IT资源的使用和交付模式,而成为一种商业模式,也就是产品或服务的交付与使用模式。
总之,云计算是通过虚拟的形式闲散的资源进行整合,再把互联网的软、硬件、数据资源、信息应用作为一种有偿服务提供给互联网用户的全新计算、运维模式。
二、云计算的特点
(一)大规模
要想提供云计算服务,首先要搭建可用的云计算平台,这个“云”将是超大规模的、据2010年谷歌公司公布的数据显示仅在云计算中公司投入的服务器已经超过100万台,分布在50多个国家。可想而知云计算的规模及提供服务的能力。
(二)虚拟化
云计算的基础是虚拟化,它支持需要提供用户的用户在世界各地的任意地点、只要使用各种云客户端就能获取相应应用服务。
所请求的服务不再是一个固定的实体,而是来自虚拟的云端。用户只需要能够有上网的条件,所需服务的对象、地点、提供的方式用户无需了解、也不用担心应用因距离、位置的中断。
(三)可靠性
云计算因其超大规模与虚拟化的优势,为服务提供了多处,异地的副本容错,提供了比城域服务器更加安全、可靠的服务。
(四)通用性
云计算没有指定的应用,所有应用都可以在云计算异构的平台下运行,每个“云”都能虚拟出多种应用,支持各种服务。
(五)高可扩展性
在虚拟基础上建立的“云”,其规模是可灵活、动态扩展的,根据服务器、存储数量的增加,其规模也在不断扩大,满足用户以及应用服务增长的要求。
(六)廉价性
由于云计算的虚拟特性决定了运行商提供的服务只关心基础硬件的性能,不依靠于品牌,所以大大减少了数据中心建设的费用,“云”的集中式管理也给日后的运行与维护提供了方便与廉价。
三、应用状况
随着国内外云计算技术及应用的不断发展,云计算已经走过概念形成阶段,相关技术日趋走向成熟,正进入实际应用部署和运营阶段。未来十年内,云计算的应用将以政府部门、电信行业以及高校教育、石油化工、煤矿钢铁行业为重点,形成规模化的云计算中心、云服务中心、云计算应用中心、云平台中心。
(一)政府部门
政府部门既是云计算的应用部门也是云计算的监管与启动的重要支撑力量,有政府部门的监管与启动云计算的应用就会顺利的多。
各地政府部门在有组织、计划下创建云计算发展基地,使云计算中心、应用中心、服务厂商聚拢,形成产业“云”,提高服务竞争力。
(二)电信行业
依托云计算,电信运营商将借力发展,对内进行业务系统IT资源整合,提升内部IT资源的利用率和管理水平,降低业务的提供成本;对外通过云计算构建新兴商业模式的基础资源平台,提供公用IT服务,提升传统电信经济的效率,加速电信运营商平台化趋势与产业链的整合趋势,并在应用层面推动云计算的落地。
(三)其他行业
云计算在其他行业中也有不同的应用,一般都是与虚拟云、安全云等业务相关联。
四、云计算的关键技术
云计算不能割裂的看作是一种技术,它是由许多技术共同作用下的新型计算模式。影响着云计算的关键性技术包括:①虚拟化技术;②分布式并行编辑模式技术;③安全技术;④信息的海量存储技术等。下面我们将对这四种技术作详细的说明,其他还有很多对云计算有益的技术,在这里我们不一一进行介绍。
(一)虚拟化技术
虚拟化有效地隔离了软件与硬件平台,让人们将主要精力集中于平台所提供的服务上。在“云”应用中,用户不需要知道个人数据的准确存在位置,各个用户的私有数据都存储在“云”中,共享底层的存储资源,数据完全由云端的服务供应商来负责管理。
这项技术可以极大地提高资源利用率,因为低计算需求的任务可以共享一个单独的物理站点资源,虚拟机的部署和调度还能简化网络的负载平衡。
通过网络把强大的服务器计算资源方便地分发到终端用户手中,同时保证低成本和良好的用户体验,在这其中,编辑模式的选择起到了至关重要的作用。分布式并行编辑模式技术创立的目的是是软件和硬件资源得到高效地利用。MapReduce是云计算中使用较为广泛的编辑模式,在该模式下将任务自动分成多个子任务,实现分布并行编辑。
(三)安全技术
安全性是一切行业、应用服务生存的前提,没有了完全一切服务将是风险服务,不仅不能带来方便,反而会增加许多的危险。
云计算它的开放性和云端性直接影响着云计算环境的安全,给IT行业安全带来了巨大的挑战,主要表现为:
1.虚拟化技术能够实现跨平台以及异构体的结合应用,然而虚拟化技术也会带来主机受到破坏及虚拟网络中断等安全问题。
2.各类云应用的飘渺性,没有固定的基础平台、没有有界的安全限定、客户的信息及数据的安全将成为重要隐患。
3.云服务大规模导致无法统一的进行安全策略的规划与部署。
(四)信息的海量存储技术
为满足分布在各地用户的不同需要,云计算中心服务平台需要由无数的服务器与存储设备来承载各类海量信息,对信息量的要求势必要求海量的存储。
为了应对云计算的海量存储的管理,需要云计算系统应具有高的网络吞吐能力和分布式计算等能力。目前数据存储管理技术主要有Google的GFS(G009le File System,非开源)以及HDFs(Hadoop Distributed File system,开源),这两种技术已经成为事实的标准。
五、结束语
云计算以其大规模、虚拟化、高可用性、高可靠性、通用性及其廉价性等特点,逐渐的被人们所接受,并被广泛的应用。云计算的时代已经来临,它将给IT产业特别是运行服务业带来深远的影响。
参考文献:
[1]李响.云计算风云乍起[J].计算机世界报.2008.14.
[2]肖连兵,黄林鹏.网格计算综述[J].计算机工程.2002.28.
关键词:云计算 控制设施 系统软件
中图分类号:TP3
文献标识码:A
文章编号:1007-3973(2011)010-068-02
1、云计算的概念和应用
1.1云计算基本概念
云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识,不需要了解云内部的细节,也不直接控制基础设施。
云计算的基本原理是:计算资源分布在网络侧大量的计算机上,而非本地计算机或单台集中式远程服务器中,用户通过接入互联网、利用云提供的编程接口、云计算终端软件或者浏览器访问云提供的不同服务,把“云”做为数据存储以及应用服务的中心。
1.2云计算应用评述
目前,微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战,而谷歌则依靠其搜索引擎后来居上,在此领域一枝独秀。谷歌能有与微软等软件巨头竞风流的实力,有如下几个重要的客观理由:
(1)数据是实现云计算的根本。
有了“数据”的云,才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多,用户的增加,搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成集群,才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。
(2)应用是云计算得以普及和发展的催化剂。
(3)微软、Sun等云计算技术与谷歌的差别。
微软、Sun、IBM的云计算之所以局限于应用程序的层次上,主要是因为它们长期依靠这样的商业模式:客户通过购买软件介质安装在PC上实现用户端服务,软件功能越强大价值就越高。这让用户体验过程变得复杂、繁琐,也不是软件即服务的简洁模式。因此不论从概念上,还是技术上,他们的云计算与谷歌的云计算存在层次上的差别。
2、云计算对互联网的影响
2.1对技术发展的影响
(1)互联网的端到端理念面临巨大挑战。目前,用户不断通过升级硬件和软件来享受更多的互联网服务。当云计算时代到来以后,用户端将变得越来越简单,几乎所有的计算和存储资源都集中到了云端。云端与用户端在资源的配置上存在着严重的不对等现象。
(2)提出了面向商用的计算模式。Microsoft、IBM、Oracle等传统软件厂商一般通过出售软件介质来盈利。这些软件都安装在用户的PC上,软件功能越强大价值就越高。在云计算时代,用户无须关心软件的维护和升级,这些工作都由云计算服务提供商来完成。用户通过浏览器接入云端就可以享受各项服务。云计算服务提供商仅对服务进行收费。
(3)提出了基于分布式存储和非结构化数据存储的新存储模式。目前,数据一般存储在个人和企业私有的存储介质里。由于受计算机病毒等因素的影响,其安全性不高。如果用户将数据转移到云端,这些数据就可以得到专业的维护,数据的安全性大大提高。
(4)提出了新的容错管理模式和可靠性理念。认为采用多个低端服务器即可实现高容错和高可靠的系统。在硬件不可靠的情况下,通过软件技术,将多个低端服务器组合成集群,就可以实现与大型服务器相同的功能,但商业成本却大大降低。这也是谷歌云计算的一个显著特点。
(5)提出了结合虚拟技术的新业务实现方式。虚拟基础架构在计算、存储器和网络硬件以及在其上运行的软件之间提供了一个抽象层,简化了IT计算体系结构,可以控制成本,并提高响应速度。
2.2对业务发展的影响
(1)带来互联网虚拟化运营的大发展,促进互联网业务的进一步繁荣。可进一步减低业务创新的门槛,进一步增强网络能力,并使得用户的使用方式更加灵活多样。
(2)为信息服务业提供了良好的发展契机,促进了电信运营商的进一步转型。一方面,电信网络将与水、电一样成为社会基础设施的一部分,为云计算服务提供高速网络。另一方面在业务上电信运行商也将与互联网服务提供商展开竞争。电信运行商将与谷歌、Amazon这样的互联网巨头同台竞技,电信运行商的优势在于拥有对底层通信网络的控制权,另外,丰富的运营经验以及良好的客户关系也将帮助电信运行商在云计算时代占有一席之地。
(3)促进了产业链的细化与整合,推动了新型ISP(如资源出租、虚拟ISP)的出现。依靠出售PC硬件或单机软件的传统IT厂商将受到云计算的强烈冲击,因为用户无须再像以前那样无休止地升级PC的硬件或软件。更多的服务提供商会基于成本考虑将各类业务转移到云计算平台上来。建有大型云计算数据中心的厂商将有偿提供计算及存储资源出租。由于准入门槛大幅降低,各类新兴的互联网业务将雨后春笋般涌现出来。
(4)产生了XaaS新概念,对服务理念产生了巨大影响。
2.3对行业监管的影响
随着云计算技术的出现,IT产业链上跟云计算相关的环节如云计算服务提供商和虚拟运营商的管理与监督就成为互联网监管的新课题。
(1)云计算的出现彻底打破了地域的概念,资源的跨地域存储与本地化监管之间的矛盾将会被激化。这就需要在互联网的监管上面要求全局观念,在网络资源存储、资源共享和网络安全监管等诸多方面做好不同地域之间的沟通和协调工作。
(2)随着云计算市场的成长和成熟,也将伴随着新一轮的行业垄断。在云计算的研究和推广过程中,谷歌、Microsoft、IBM、Amazon等几大IT巨头已经处于领先的位置,其投入的大量人力财力保证了他们在云计算技术方面到巨大优势。这种优势在云计算真正开始运营时,必将会促使这些IT巨头们垄断云计算市场。如何对云计算市场的垄断行为进行抑制和疏导是云计算后互联网监管的一个新课题。
(3)由于业务提供模式和维护方式等方面的不同,云计算后互联网上的业务运营模型必然要发生改变。如何重新分配互联网原有商业模式中的各种利益关系,协调云计算产业价值链上下游各个企业的关系,尽快出台云计算后互联网业务的运营管理办法,从而促进云计算后互联网产业链的有效运转,都将是云计算后互联网监管亟待应对和解决的关键问题。
3、云计算存在的主要问题
尽管云计算模式具有许多优点,但是也存在的一些问题,如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。
・数据隐私问题:如何保证存放在云服务提供商的数据隐私,不被非法利用,不仅需要技术的改进,也需要法律的进一步完善。
・数据安全性:有些数据是企业的商业机密,数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。
・用户使用习惯:如何改变用户的使用习惯,使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。
・网络传输问题:云计算服务依赖网络,目前网速低且不稳定,使云应用的性能不高。云计算的普及依赖网络技术的发展。
4、云计算提供的服务形式
根据目前主流云计算服务商提供的服务,云计算依据应用类型可分为:
软件即服务(SaaS):此类云计算主要是采用multi-tenant架构,通过网络浏览器将单个的应用软件推广到数千用户。这类服务在人力资源管理软件方面运用比较普遍。
云计算的网络服务:网络服务与SaaS密切相关,网络服务供应商提供API来帮助开发商通过网络拓展功能,而不只是提供成熟的应用软件。
关键词:云计算技术;云安全;访问控制;发展趋势
中图分类号:TG333.17 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0055-02
1 云计算概述
1.1 云计算发展背景
最初的计算机网络应用过程中经历了一个很艰难的过程,任何一个网络应用提供商往往为了获得少量的网络服务而必须从网络模型的最底层开始做起,例如,网络应用商需要搭建一个网站,那么他就必须建立一个从硬件维护人员到服务设计人员的大团队,所有的软硬件问题都要由公司自己完全负责,这样使得网络应用的成本过于庞大,不利于网络技术的进一步推广和应用以及未来的发展。传统的网络模型给那些提供网络服务的组织机构带来了诸多的困难,例如搭建大型网络服务设施需要庞大的资金支持,这就限制了网络服务组织的规模,而且从底层开发的成本也相当高,即使是大型的组织机构也无法投入过多的人员和时间成本,而当好不容易开发成功的服务模型投入使用以后,还要花费大量的人力物力负责对服务系统的维护,一旦客户需求发生变化,传统的计算模型往往难以做出很大改变。这些限制因素严重阻碍了网络服务的发展与应用。
正是在这种背景下,云计算平台出现了,它为客户提供了一个灵活高效可靠的服务平台,使客户可以依靠云计算平台迅速的搭建系统,由专业的云提供商负责对平台基础设施的维护,而客户则可以专心致力于新业务的开发,云计算平台的出现,极大的降低了计算机网络服务的成本,多方面满足了客户的多样需求,促进了当前IT世界的革命性变革。
1.2 云计算的定义
云计算可以被定义为通过因特网的为满足客户需求而提供的各种应用服务以及为实现这些服务所涉及到的各种软硬件资源。云概念特指的是各种庞大的软硬件资源,而服务则指的是云计算的目标是以服务用户为主,并以此赚取商业利益。
1.3 云计算的特点
云计算平台目前提供的服务大致可以分为三类:一类是基于虚拟化技术提供底层基础资源服务,一类是统合云计算平台内部的资源,提供功能特化的上层服务资源,第三类则是统合平台内部的基础资源,提供基于网络服务的计算平台。这三类服务的目标虽然有所不同但是都属于云计算的范畴,因此,都具备云计算平台的特征:①用户在使用平台的过程中,不需进行基础性工作,也不需要了解平台的细节,而只需要调用平台提供的接口就可以完成自己的工作;②云平台的灵活性和庞大的规模性大大降低了其运行的成本,其完全可以满足用户的各种需求,云平台提供商也可以实现按需提供服务;③大规模的数据中心或网格是的云平台可以提高更高性能的云计算服务。
2 云计算安全问题简介
2.1 云计算安全问题现状
云计算应用技术尚未成熟,在其应用过程中出现了诸多的安全问题,因此,对于云计算应用的安全研究目前成为IT界、安全厂商以及云用户都非常关心的问题。目前,云计算安全问题研究的主要组织有CSA、CAM等相关论坛,也有越来越多的组织加入到CSA中。该类组织旨在为云计算应用推广安全的实践经验,为云计算用户提供安全指引。CSA的《云计算安全指南》,CSA和欧洲网络信息安全局共同发起的CAM项目,均是针对于云计算安全问题而提出的。
此外,IBM、Amazon、Microsoft等云服务的提供商也已经开始部署与云计算有关的安全解决方案,例如通过采用安全认证、数据加密等技术和管理方法来提高云计算服务的连续性和用户数据的安全性等。
云计算安全问题也引起了IT杀毒企业的关注和重视,针对云计算安全的杀毒产业发展迅速,如瑞星、卡巴斯基、江民科技、360安全卫士、金山等都相继推出了云安全问题的解决方案,各种杀毒软件每天都要拦截大量的木马攻击和阻断病毒的感染。
由此可见,云安全问题已经关系到整个计算机网络应用当中,不论是IBM等云服务的提供商还是瑞星、江民等专业的IT杀毒软件商都已经涉足云计算的安全研究问题,而目前只有专业的IT杀毒软件商才有相应的云安全产品,而且其产品也仅仅集中在应用的安全领域,要解决云计算关键领域的安全保障,必须要云平台提供商、系统集成商、云服务提供商和杀毒软件厂商等的共同努力才有可能完成。
2.2 云计算安全的关键技术介绍
2.2.1 可问控制技术
云计算模式下的访问控制策略与传统访问控制类手段是有所不同的,目前研究最多的是基于密码学方法实现的访问控制,具体包括:利用基于属性的加密算法,基于重加密的方法;基于层次密钥生成与分配策略实施访问控制的方法;以及在用户密钥或密文中嵌入访问控制树的方法等。而权限撤销问题则是基于密码类方案所必须要解决的问题,虽然目前已经有一些尝试进行权限撤销的技术,但是从目前来看,该类技术还有待完善。
2.2.2 密文检索与处理技术
密文检索有两种典型的方法,一种是基于安全索引的方法,即通过为密文关键词建立安全索引,检索索引查询关键词是否存在;另一种则是基于密文扫描的方法,即对密文中每个单词进行比对,确认关键词是否存在,以及统计其出现的次数。而密文处理研究主要集中在秘密同态加密算法设计上。由IBM研究员Gentry提出的全同态加密方法在理论方面已经取得了很大的突破,使得加密状态的数据可以被人们充分的操作,但是该技术离实用化还有待进一步研究。
2.2.3 虚拟安全技术
虚拟安全技术要求使用虚拟技术的云计算平台上的云架构提供者必须向其客户提供安全性和隔离保证。有人提出了基于虚拟机技术实现的grid环境下的隔离执行机和通过缓存层次可感知的核心分配,以及给予缓存划分的页染色的两种资源管理方法实现性能与安全隔离。他们关注了虚拟机映像文件的安全问题,所提出的映像文件管理系统实现了映像文件的访问控制、来源追踪、过滤和扫描等,可以检测和修复安全性违背问题。
2.2.4 云资源访问控制技术
在云计算模式下,不同的管理域分别管理着各自的资源和用户,倘若要进行跨域访问资源,就要设置域边界认证服务,对共享资源的所有用户都进行统一的身份认证管理。每个管理域均有各自不同的访问控制策略,要想实现跨域的资源共享,就必须建立一个公共的、所有域都认同的访问控制策略,即合成策略。合成策略不仅要遵守原来域的访问控制策略,还要能保证新的合成策略的安全性。
3 结 语
云计算技术是非常先进的计算机网络技术,具有非常广阔的发展空间和不可估量的商业前景,但是云计算的安全问题是必须要解决的首要问题,只有涉及到的所有领域和行业都参与进来,共同研究解决之道,才可能共同解决云计算的安全问题。
参考文献:
[1] 王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2010.
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[4] 张为民,唐剑峰,罗治国,等.云计算深刻改变未来[M].北京:科学出版社,2009.
关键词:云计算 结构 技术 应用 发展
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0024-01
1 云计算的由来
云计算(CloudComputing)是目前工业界和学术界的热点概念,IBM公司在2007年的技术白皮书中第一次提到云计算,此后IT领域广泛开展了对云计算的讨论。云计算的理念是计算机资源公共化的商业实现,为信息管理和服务提供了全新的思路。作为一项正在兴起中的技术,云计算以开放的标准和服务为基础,以互联网为中心,让互联网上的各种计算资源协同工作,共同组成数个庞大的数据中心和计算中心,为各类用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算等特定服务。
2 云计算的几种形式
2.省略是迄今为止这类服务最为出名的公司。SAAS在人力资源管理程序和ERP中比较常用。GoogleApps和ZohoOffice也是类似的服务。
2.省略、Sun、IBM和其它提供存储服务和虚拟服务器的公司中新生。这种云计算是为IT行业创造虚拟的数据中心使得其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。
2.3 网络服务
同SAAS关系密切,网络服务提供者们能够提供API让开发者能够开发更多基于互联网的应用,而不是提供单机程序。
2.4 平台即服务
另一种SAAS,这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供。你可以使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中。
2.5 MSP(管理服务提供商)
最古老的云计算运用之一。这种应用更多的是面向IT行业而不是终端用户,常用于邮件病毒扫描、程序监控等等。
2.6 商业服务平台
SAAS和MSP的混合应用,该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平台。比如用户个人开支管理系统,能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。
2.7 互联网整合
将互联网上提供类似服务的公司整合起来,以便用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。
目前,PC依然是我们日常工作生活中的核心工具――我们用PC处理文档、存储资料,通过电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了,我们会因为资料丢失而束手无策。
3 云计算的体系结构
云计算平台是一个强大的“云”网络,连接了大量并发的网络计算和服务,可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。
云端用户:提供云用户请求服务的交互界面,用户通过Web浏览器可以注册、登陆及定制服务、配置和管理用户。
服务目录:用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表。
管理系统和部署工具:提供管理和服务,能管理云用户,能对用户授权、认证、登录进行管理,并可以管理可用计算资源和服务,接收用户发送的请求,根据用户请求并转发到相应的应用程序,调度资源智能地部署资源和应用,动态地部署、配置和回收资源。
监控:监控和计量云系统资源的使用情况,以便作出迅速反应,完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控,确保资源能顺利分配合适的用户。
服务器集群:虚拟的或物理的服务器,由管理系统管理,负责高并发量的用户请求处理、大运算量的计算处理、用户Web应用服务,云数据存储时采用相应数据切割算法,采用并行方式上传和下载大容量数据。
用户可通过云用户端从列表选择所需服务,其请求通过管理系统调度相应的资源,并通过部署工具分发请求、配置Web应用。
4 云计算对IT和云安全的影响
虽然各大IT厂商提供的云计算服务没有统一的标准,但其架构基本都涵盖了虚拟化、大规模并行编程和分布式数据存储系统等关键技术。虚拟化技术是将底层的硬件,包括服务器、存储与网络设备全面虚拟化,在虚拟化技术之上,通过建立一个随需而选的资源共享、分配、管控平台,可根据上层的数据和业务型态的不同需求,搭配出各种互相隔离的应用,形成一个服务导向的可伸缩的IT基础架构,从而为用户提供以出租IT基础设施资源为形式的云计算服务。
5 “云”会带来什么――商业模式的变化及对行业和提供商的影响趋势
云计算还是技术概念和商业应用模式的改变,由于云计算对于通信渠道,互联网应用和软件IT技术服务带来的巨大改变和商业模式的冲击,将会对各个行业格局和服务提供商的竞争状态带来根本性质的变化。传统上通信、互联网、IT提供商在各自领域各自为政的局面将被打破,云计算一方面给竞争者提供了一个融合化和面向用户服务化的广袤潜在市场,也将各个竞争者推入了一个统一的竞技场直面直接竞争。对于目前拥有不同资源和能力布局的竞争者来说,考评所处地位和环境,采取针对性的应对发展策略,已经成为目前至关重要的布局策略。
从目前竞争格局上看,至少有四类竞争者在积极参与云计算领域的布局和未来竞争策略,分别是:互联网服务商、系统集成提供商、软件提供商和通信运营商。
6 结语
云计算具有广阔的发展前景,相关的各项关键技术也在迅速发展。首先,当前的云计算系统的能耗过大,因此,减少能耗,提高能源的使用效率,建造高效的冷却系统是当前面临的一个主要问题。例如,谷歌的数据中心的能耗相当于一个小型城市的总能耗。因为,过大的能耗使得数据中心内发热量剧增,要保证云计算系统的正常运行,必须使用高效的冷却系统来保持数据中心在可接受的温度范围内。其次,云计算对面向市场的资源管理方式的支持有限。可以加强相应的服务等级协议,使用户和服务提供者能更好的协商提供的服务质量。另外,需要对云计算的接口进行标准化并且制定交互协议。这样可以支持不同云计算服务提供者之间进行交互,相互合作提供更加强大和更好的服务。再者,需要开发出更易用的编程环境和编程工具,这样可以更加方便地创建云计算应用,拓展云计算的应用领域。最后,虽然云计算还有很多问题需要解决,但是云计算必将得到更大的发展。
参考文献
[1]危烽.浅谈云运算在在互联网中的应用[J].电脑知识与应用,2009(3)
上述提到的问题是在集约化运营中面临的难题,这些年,通过应用云计算技术,逐步建立了集约化运营的云资源池,得到很好的实际运营效果。考虑到目前云计算虚拟化技术的成熟度和业务特点,云资源池的重点在IT系统的WEB服务器、应用服务器、中小规模数据库、接口服务器等。新建云资源池时,需要新增完整基于x86平台的云计算环境,新增的软硬件包括了:超过300台高性能PC服务器,冗余多台SAN交换机、多套存储设备、服务器虚拟化软件以及云资源管理平台,用于满足以上应用的云化迁移需求。每台服务器配置4*8核CPU128G内存,为保证管理网络与生产网络有效隔离,因此每台服务器配置4块千兆网卡,其中两块网卡绑定做为管理网卡,另外两块网卡绑定做为生产网卡,生产网卡以Trunk模式上连,不同的业务虚机封装不同的VLANTAG标记,每台服务器配置两块HBA卡,连接SAN交换机,识别存储资源。对云计算服务而言,虚拟化是其核心技术,是云资源池得以开展的基础。通过虚拟化技术能将所有物理设备资源形成对用户透明的统一资源池,并能按照用户需要生成不同配置的子资源,从而大大提高资源分配的弹性、效率和精确性。目前主流的商用虚拟化平台有VMWARE、WIN-DOWSHyper-v、CitrixXenserver等,开源的虚拟化技术主要有Xen和KVM。服务器虚拟化软件一方面通过在一台物理服务器上虚拟出多台服务器虚拟机,提高资源提用率,大幅度削减物理服务器数量和运营成本;另一方面,通过利用服务器虚拟化中CPU、内存、IO资源的动态调整能力实现对业务应用资源需求的动态实时响应,提升业务应用的服务质量;此外,通过在线虚拟机迁移技术能实现更高的可用性、可靠性以及各种基于资源优化或节能减排的策略调度等。以下对几种主流的虚拟化的技术进行分析比较。KVM借鉴了Xen在半虚拟化上的技术,虽然KVM是完全虚拟化的产品,但在关键的硬盘和网卡上支持半虚拟化I/O,达到最佳性能,并且以linux为核心的KVM虚拟化技术具有可靠的安全性。Hyper-V是微软的一款虚拟化产品,是一种系统管理程序虚拟化技术,采用微内核的架构,兼顾了安全性和性能的要求。VMwarevSphere虚拟化是一个单内核的产品,特点是硬件的驱动程序集中在Hypervisor这一层,被Hypervisor上的所有的虚拟主机所共同使用,当一个虚拟主机的OS需要访问硬件时,它通过Hypervisor中的drivermodel来访问,这种单内核的Hypervisor能够提供良好的性能,由于把底层物理硬件的驱动程序整合到Hypervisor管理层中,这种架构的性能比较好。CitrixXenServer主要优势是全面的特性集╞与同类其它产品不相上下,系统管理程序提供了底层计算机系统的虚拟化抽象,在完全虚拟化环境中,虚拟机操作系统未修改地运行在管理程序上,利用标准(Linux/Windows/Solaris)驱动堆栈,为硬件辅助虚拟化而构建,非常轻量级,多层的安全机制。通过对多种虚拟化软件的功能特性比较,考虑维护云系统扩容,并综合了技术及经济成本两方面因素,采用Xenserver做为虚拟化软件。
2.云资源池的安全管理
从本质上说,云资源池和其他计算模式一样,也是一种信息系统,因此其和其他信息系统同样存在一些共性的安全问题,包括:基础设施安全、数据安全、应用安全。同时,由于云计算应用的信息高度集中性、无边界性和流动性,以及基于虚拟化、分布式计算的底层架构等特性,使得其面临许多新的安全威胁。虚拟化之所以给网络安全带来新的隐患,从技术层面来分析,主要是由于传统安全策略主要适用于物理设备,如物理主机、网络设备、磁盘阵列等,而无法管理到每个虚拟机VM、虚拟网络等,使得传统的基于物理安全边界的防护机制难以有效保护基于共享虚拟化环境下的用户应用及信息安全。一方面,结合云计算资源池技术及服务特点,以及传统安全保障体系要求,综合采用多种安全技术手段,从虚拟机管理器、虚拟机、虚拟网络、虚拟存储、高可用性以及虚拟化管理安全等多个层面规范虚拟化安全要求,全面保障虚拟化应用及数据安全;另一方面,结合传统安全防御机制要求,规范基础设施、运营管理等安全要求,保障基础设施及业务运营安全,进而构建层次化的纵深安全防御体系,满足云计算资源池服务运营安全需求,如图1资源池安全体系架构。
开源云计算技术有很多,包括Eucalyptus、OpenNebula和OpenStack等。其中很多开源技术都存在商业版,导致开源的版本功能很少或者不完善。我选择用OpenStack来实现开源云构建,因为OpenStack是完全开源的技术,没有任何收费版本或者商业版本。
OpenStack是由Rackspace和NASA共同开发的云计算平台,帮助服务商和企业内部实现类似于AmazonEC2和S3的云基础架构服务(Infrastructure as a Service,IaaS)。OpIenStack包含两个主要模块:Nova和Swift,前者是NASA开发的虚拟服务器部署和业务计算模块;后者是Rackspack开发的分布式云存储模块,两者可以一起用,也可以分开单独用。
随着信息建设的发展,每个单位的信息中心都会面临越来越多的服务器和越来越多的部门需要自己的服务器。原来单位里是按照部门给分配服务器,这样虽然看起来很好,每个部门有自己的服务器。但是资源浪费很大,因为并不是每个部门都可以把服务器资源使用到满负荷,而且每个部分还要有人管理服务器的硬件维护。虚拟化可以很好的解决这个问题,但是对于多服务器的资源整合和动态分配,资源的统一管理等方面虚拟化并不能全部解决。
我们的想法是在企业的信息中心建立企业内部的私有云。将闲置的服务器资源组成企业的私有云平台来为各个部门服务。考虑到初期的建设难度和技术门槛,我们开始完全可以基于开源的OpenStack技术从原来的虚拟化过度到IaaS(基础设施即服务)的云平台上面。
OpenStack总体上分为三个部分组成Nova、Swift和Glance。Nova负责云计算平台的资源管理。Swift是存储模块,负责映像存储、备份和归档等。Glance是映像服务模块,负责云平台中虚拟化系统的映像管理。OpenStack每个模块之间是无关联的,我们可以将所有模块部署在一台服务器,也可以部署在多台服务器。作为初步体验云平台,我们完全可以用2台服务器加一台客户机来实现云计算平台的部署。具体部署可以参考OpenStack的官方手册,这里就不在列出。随着云的建立,我们可以将单位中各个部门的服务器全部放在云里。每个部门的服务器其实就是云里的一个虚拟化实例,所有数据统一存储在Glance模块创建的卷里。每个实例可以很方便的在云里不同的硬件服务器中迁移和动态分配不同的资源给实例。
【关键词】云计算;云计算安全
互联网的急速发展,计算机存储能力、能量消耗、数据处理能力急剧增长,计算机软硬件使用成本也随之升高;同时,大型企业数据资源的收集与分析对计算机的数据处理能力要求激增。2006年8月,Google首席执行官埃里克・施密特在搜索引擎大会上首次提出“云计算”(Cloud Computing)。随后,“云计算”席卷了整个IT界,为全球IT界带来了一场全新的变革。但是由于云计算不同于现有的以桌面为核心的数据处理和应用服务都在本地计算机中完成的使用习惯,而是把这些都转移到“云”中,改变我们获取信息,分享内容和相互沟通的方式,所以云计算安全关系到我们所有的数据的安全,关系到云计算这种革命性的计算模式是否能够被业界接受。本文将针对云计算的概念、云计算所面临的诸多安全问题进行分析。
一、云计算的概念
(一)云计算的定义
云计算并不是突然横空出世的全新技术,它是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。Cloud Computing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受“云”的强大计算处理能力。简单来说,人们常把云计算服务比喻成电网的供电服务。云计算对技术产生的作用就像电力网络对电力应用产生的作用一样,电力网络改进了公司的运行,每个家庭从此可以享受便宜的能源,而不必自己家里发电。这意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。
(二)云计算体系结构和特点
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。
云计算有高可靠性、通用性、高可伸缩性和高危险性四大特点。
高可靠性“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。通常,本地计算终端受到影响的因素过多,使得计算结果具有高风险的错误率,而通过云计算,使得用户需求的计算可以通过其他用户的需求进行类比,达到多副本容错性,最大程度地降低了错误的概率,减少了不必要的错误出现。
通用性云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。在云计算中,任何计算都可以得到响应,只要用户提出需求,“云”就可以安排相应的计算平台来进行运算,使得用户不必查找相应的平台来适应自身的计算,故“云”可以支撑任何用户计算需求,通用性非常高。
高可伸缩性“云”的规模可以动态伸缩,以满足应用和用户规模增长的需要。可扩展性是“云”又一大优势,它可以无限伸展来满足各类需求。只要用户提出需求,“云”可以调动世界各地的运算终端来满足计算需要。尤其是,用户只需要单一的大型计算,无需增加任何配置,即可以通过“云”来满足自己的需要。
高危险性云计算服务除了提供计算服务外,还必须提供存储服务功能。如果云计算服务当前控制在私人机构(企业)手中,他们则仅仅能够提供商业信用的保证。所以,对于政府机构、涉及公共利益或敏感信息的商业机构(如银行),选择云计算服务时应保持足够的警惕。
二、云计算的现状
目前,云计算主要是由Amazon、Google、IBM、微软等ICT巨头在积极推动研究和部署,比较成熟的云计算业务和应用包括Google的App Engine,Amazon的弹性计算云EC2和简单存储服务S3,微软的Azure云平台,IBM的“蓝云”等。Amazon:使用弹性计算云(EC2)和简单存储服务(S3)为企业提供计算和存储服务。收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。月租费与电话月租费类似,存储服务器、带宽按容量收费,CPU根据时长(小时)运算量收费。
Google:是当今最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上,这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用Google Docs之类的应用,用户数据会保存在互联网上的某个位置,可以通过任何一个与互联网相连的系统十分便利地访问这些数据。
IBM:2007年11月推出了“蓝云”,为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使来自全球的应用可以访问分布式的大型服务器池。使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。
微软:2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后,微软的又一次颠覆性转型――通过在互联网架构上打造新云计算平台,让Windows真正由PC延伸到“蓝天”上。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器,现在它将它们连接到“蓝天”上。Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。
三、云计算的安全问题
(一)对云的不良使用
IaaS(基础设施即服务)供应商对登记程序管理不严。任何一个持有有效信用卡的人都可以注册并立即使用云服务。通过这种不良的滥用,网络犯罪分子可以进行攻击或发送恶意软件。云供应商需要有严格的首次注册制度和验证过程,并监督公共黑名单和客户网络活动。
(二)不安全的API
通常云服务的安全性和能力取决于API的安全性[1],用户用这些API管理和交互相关服务。这些API接口的设计必须能够防御意外和恶意企图的政策规避行为,以确保强用户认证、加密和访问控制的有效。
(三)恶意的内部人员
当缺乏对云供应商程序和流程认识的时候,恶意内部人员的风险就会加剧。企业应该了解供应商的信息安全和管理政策,强迫其使用严格的供应链管理以及加强与供应商的紧密合作。同时,还应在法律合同中对工作要求有明确的指定说明,以规范云计算运营商处理用户数据等这些隐蔽的过程。
(四)共享技术的问题
IaaS厂商用在基础设施中并不能安全地在多用户架构中提供强有力的隔离能力。云计算供应商使用虚拟化技术来缩小这一差距,但是由于安全漏洞存在的可能性,企业应该监督那些未经授权的改动和行为,促进补丁管理和强用户认证的实行。
(五)数据丢失或泄漏
降低数据泄漏的风险,意味着实施强有力的API访问控制以及对传输过程的数据进行加密。
(六)账户或服务劫持
如果攻击者控制了用户账户的证书,那么他们可以为所欲为,窃听用户的活动、交易,将数据变为伪造的信息,将账户引到非法的网站。企业应该屏蔽用户和服务商之间对账户证书的共享,在需要的时候使用强大的双因素认证技术。
(七)未知的风险
了解用户所使用的安全配置,无论是软件的版本、代码更新、安全做法、漏洞简介,入侵企图还是安全设计。查清楚谁在共享用户的基础设施,尽快获取网络入侵日志和重定向企图中的相关信息[2]。
四、针对云计算安全问题的对策
针对云计算存在的一系列的安全问题,可以通过云计算安全服务体系来解决。云计算安全服务体系是由一系列云安全服务构成,是实现云用户安全目标的重要技术手段。根据其所属层次的不同,云安全服务可以进一步分为可信云基础设施服务、云安全基础服务以及云安全应用服务3类。
(一)安全云基础设施服务
云基础设施服务为上层云应用提供安全的数据存储、计算等IT资源服务,是整个云计算体系安全的基石。这里,安全性包含两个层面的含义:其一是抵挡来自外部黑客的安全攻击的能力;其二是证明自己无法破坏用户数据与应用的能力。一方面,云平台应分析传统计算平台面临的安全问题,采取全面严密的安全措施。例如,在物理层考虑厂房安全,在存储层考虑完整性和文件/日志管理、数据加密、备份、灾难恢复等,在网络层应当考虑拒绝服务攻击、DNS安全、网络可达性、数据传输机密性等,系统层则应涵盖虚拟机安全、补丁管理、系统用户身份管理等安全问题,数据层包括数据库安全、数据的隐私性与访问控制、数据备份与清洁等,而应用层应考虑程序完整性检验与漏洞管理等。另一方面,云平台应向用户证明自己具备某种程度的数据隐私保护能力。例如,存储服务中证明用户数据以密态形式保存,计算服务中证明用户代码运行在受保护的内存中,等等。由于用户安全需求方面存在着差异,云平台应具备提供不同安全等级的云基础设施服务的能力。
(二)云安全基础服务
云安全基础服务属于云基础软件服务层,为各类云应用提供共性信息安全服务,是支撑云应用满足用户安全目标的重要手段。其中比较典型的几类云安全服务包括:
1.云用户身份管理服务
主要涉及身份的供应、注销以及身份认证过程。在云环境下,实现身份联合和单点登录可以支持云中合作企业之间更加方便地共享用户身份信息和认证服务,并减少重复认证带来的运行开销。但云身份联合管理过程应在保证用户数字身份隐私性的前提下进行。由于数字身份信息可能在多个组织间共享,其生命周期各个阶段的安全性管理更具有挑战性,而基于联合身份的认证过程在云计算环境下也具有更高的安全需求;
2.云访问控制服务
云访问控制服务的实现依赖于如何妥善地将传统的访问控制模型(如基于角色的访问控制、基于属性的访问控制模型以及强制/自主访问控制模型等)和各种授权策略语言标准(如XACML,SAML等)扩展后移植入云环境。此外,鉴于云中各企业组织提供的资源服务兼容性和可组合性的日益提高,组合授权问题也是云访问控制服务安全框架需要考虑的重要问题。
3.云审计服务
由于用户缺乏安全管理与举证能力,要明确安全事故责任就要求服务商提供必要的支持。因此,由第三方实施的审计就显得尤为重要。云审计服务必须提供满足审计事件列表的所有证据以及证据的可信度说明。当然,若要该证据不会披露其他用户的信息,则需要特殊设计的数据取证方法。此外,云审计服务也是保证云服务商满足各种合规性要求的重要方式。
4.云密码服务
由于云用户中普遍存在数据加、解密运算需求,云密码服务的出现也是十分自然的。除最典型的加、解密算法服务外,密码运算中密钥管理与分发、证书管理及分发等都可以基础类云安全服务的形式存在。云密码服务不仅为用户简化了密码模块的设计与实施,也使得密码技术的使用更集中、规范,也更易于管理。
(三)云安全应用服务
云安全应用服务与用户的需求紧密结合,种类繁多。典型的例子,如DDOS攻击防护云服务、Botnet检测与监控云服务、云网页过滤与杀毒应用、内容安全云服务[3]、安全事件监控与预警云服务、云垃圾邮件过滤及防治等。传统网络安全技术在防御能力、响应速度、系统规模等方面存在限制,难以满足日益复杂的安全需求,而云计算优势可以极大地弥补上述不足:云计算提供的超大规模计算能力与海量存储能力,能在安全事件采集、关联分析、病毒防范等方面实现性能的大幅提升,可用于构建超大规模安全事件信息处理平台,提升全网安全态势把握能力。此外,还可以通过海量终端的分布式处理能力进行安全事件采集,上传到云安全中心分析,极大地提高了安全事件搜集与及时地进行相应处理的能力。
总之,随着云计算的推广和普及,对云计算的安全研究不会停止,在关注云计算用户接入、数据加密、访问控制、虚拟化技术安全的同时,不仅要严格使用安全服务体系来降低云计算安全问题,同时也要加强法律与人员对云计算安全的支持。
参考文献
[1]冯登国.云计算安全研究[J].软件学报,2011,22(1).
[2]卢宪雨.浅析云环境下可能的网络安全风险[J].计算机光盘软件与应用,2012(10).
[3]刘鹏.云计算(第二版)[M].电子工业出版社,2011,5,1.
医疗协同共享新形态
多级区域医疗业务协同的建设,是医疗卫生信息化发展新时期的新要求,是深化医疗卫生体制改革的新助力。各级政府、卫生管理机构在推动其发展的同时,为了避免盲目建设而带来的巨大损失,更多地要去思考“如何做”、“怎样做”,从而选择出一个能够满足和支撑当地区域医疗卫生信息化发展模式。
目前来看,区域医疗业务协同的主体主要包括各级医院、乡镇卫生院、村卫生室、社区卫生服务机构、血液中心等,它们通过平台共享数据、技术、设备和人才等资源,实现双向转诊、检查检验结果互认、远程会诊等业务功能。而区域协同医疗服务是大范围、多角度、宽领域的协作和共享。
主要的协同业务有:电子健康档案查询。电子健康档案查询为患者提供远程电子病历、检验检查结果查询功能。这样在相应的区域内患者只要提供相应的就诊信息,医生就能够通过计算机网络直接查看患者曾经做过的相应的检验检查结果,便于医生诊治;区域统一预约挂号。区域统一预约挂号可以整合区域内大型医疗机构的预约挂号资源,让每一位居民通过各种途径方便地预约到这些医院的挂号,对于方便群众就医、提高医疗服务水平具有重大意义;双向转诊。双向转诊可以实现“小病进社区、大病转医院、康复回社区”的就医格局,缓解看病难、看病贵问题,优化医疗资源配置,降低医疗成本,提高医疗效率;检查检验一单通。检查检验一单通是指在医疗机构之间实行检验检查报告的共享和互认,通过一单通可以降低医疗成本,避免过度检查,降低百姓就医费用,节省就医时间,提高工作效率;远程医学影像会诊。远程医学影像会诊利用现代网络技术、计算机技术、多媒体技术将医学图像进行数字化和重建,实现远距离异地的图像采集、传输、存储、分析和处理。远程医学影像会诊使患者能够方便地在就近的医院就诊,在保证正确诊断的情况下,减少了患者就医费用和时间。远程医学影像会诊将多家、多级医院构成一个“医疗网络”,患者的医学影像信息可以在这个“医疗网络上”传输和共享,使得患者在二、三级的医院能够得到专家级的诊断;药品、设备、耗材等医疗资源统一配送。通过区域协同医疗网络平台的建设,药品、设备、耗材等医疗资源形成以第三方配送中心为中心点,辐射到各个医院的星型结构。将三级医院的药品、设备、耗材管理网络化,实时更新数据,培育专业化的第三方配送服务企业,节约医院运行成本,使医院更专注于医疗质量提高与医疗服务的改进。
SaaS解决区域级医疗难题
在深化医疗卫生体制改革的过程中,区域医疗卫生信息化扮演着越来越重要的角色。此时,如何发展、采用何种模式发展区域医疗卫生信息化变成了区域医疗业务协同成功与否的关键。
与“单体级”医疗卫生信息化相比,“区域级”服务整个区域的患者、政府管理机构和医疗机构,“区域级”的数据使用方很可能不是数据来源方,各来源方之间又可能存在着利益或竞争关系,这里数据采集和利用是关键问题。
因此,SaaS模式是能够满足“区域级”医疗卫生信息化发展需要的最佳模式之一。
首先,SaaS模式可以通过抑制、避免重复投资和盲目投资,以及提高资源利用率来实现社会整体投资、运营、服务成本最低化。另外,服务对象的多样和庞大,也有利于形成规模效应,从而降低运营和服务成本。
其次,由于政府、相关医疗机构的组织属性和业务特性,有些公共产品和服务无法或不便提供,或提供的效率很低。而中立的SaaS服务运营商则能够关注不同的需求主体,有效满足社会多元化的需求,支持多元化格局。
最后,由于“单体级”信息系统的大量建设,加上医疗信息标准的不统一,医疗卫生行业存在大量的信息孤岛。SaaS模式可以统一信息标准,实现信息大整合,使信息资源真正增值。
SaaS服务运营商独立于应用需求方,在中游通过充当运营商的中立角色,整合、孵化上游资源,通过中间的区域医疗卫生信息应用平台将上游分散的开发资源集合在一起创造出各类优秀的应用服务,然后再向下游软件使用者提供,最终实现整个产业链利益的最大化。
数据安全性无法回避
SaaS服务运营模式在医疗卫生信息化领域是一种新的尝试。因此,这种新模式可能会遇到许多问题。
由于SaaS的特殊服务模式,其安全风险一般会大于用户在组织机构自行架设的软件,而且对企业内部IT人员来说,外部式的SaaS软件安全风险也颇难掌控。另外,医疗数据涉及大量的隐私数据,怎样保护数据的安全性也是SaaS模式不可回避的问题之一。
对于信息安全及保障的问题,可根据国家公安部及工信部的信息安全指引,对内/外部泄密、人为错误、“黑客”行为、信息丢失、自然灾害、意外事故、计算机犯罪等原因所致的信息安全威胁给出保障技术及方法。
由于信息的非物质化特性以及信息技术的标准差异性,区域医疗卫生信息化的SaaS模式相对容易使SaaS服务提供商形成自然垄断的优势。因此,要建立健全退出机制,防止垄断经营,保障用户利益。
关键词:高校;计算机实验室;云计算技术;应用;功效
现阶段,计算机网络技术在高校教育教学管工作中的应用非常普遍,应用作用突出。在信息技术中,云计算技术发展迅速,其应用于高校专业教育中,能够有效促进高校专业教育工作的发展。在高校计算机实验室中,应用云计算技术是提升实验室功用和价值的重要手段,分析云计算技术在高校计算机实验室中的应用价值和优势,提出其应用策略,能够有效提升高校计算机实验室功能和作用。
1云计算技术的特点分析
1.1云计算具有数据信息规模大的特点
云计算技术通过互联网形成一个庞大的服务器群,这些服务器群可以形成“云”,借助先进的数据处理技术,云可以快速对数据库中的各类资源进行搜索,形成庞大的数据资源,为用户提供他们需要的详细的数据信息资源。云的存储和计算能力强大,能够对海量存储进行信息进行有效的计算。
1.2云计算具有虚拟化的特点
云计算技术在使用过程中,虚拟化是最为突出的特点,无论其操作平台还是安全运算,抑或是其存储等方面,都是具有明显的虚拟性特点,包括网民用户通过互联网获取的各种资源也都是虚拟的。通过虚拟化的技术手段,网络资源的利用效率可以得到极大的提升。
1.3云计算技术具有可定制性的特点
云计算技术具有可定制性的特点,资源建构可以充分考虑用户的个性化需求,进行特殊定制。在用户定制的基础上,云计算技术会做出相应的部署,能为用户提供不同类型的服务,满足永和的需求。
2云计算技术在高校计算机实验室中的应用及其应用功效
2.1云计算技术在高校计算机实验室中的应用
高校计算机实验室要成功应用云计算技术,必须要能够结合学校的教学情况设置云计算的层次式结构,选择云计算技术系统,需要按照操作要求对云计算技术系统进行设计和建设。第一,要设置云客户端。从云端为客户提供适宜的接口以供所有用户使用。在设计接口时,常用到的接入方式是网络浏览器方式。教师和学生等计算机用户可以根据需要通过网络浏览器快速地查找访问云中等各类资源信息。浏览器接口方式的投入较少,另外,浏览器借口对系统硬件要求不高,因此,高校不需要做过多的资金投入就可以通过这种接口方式进行海量资源的访问,这种借口选择是非常便捷实用的。第二,要设置云管理端。云管理端进行资源、数据以及负载均衡等方面的管理,各个部分都有其独特的作用。设置好云管理端才能保障云计算技术在高校计算机实验室中得到成功的应用。第三,设置虚拟资源层。虚拟技术在现代云计算中应用非常广泛,能够将各种物力资源进行转变,变成更为高效的逻辑资源,有效回避常规物力资源复杂化的特点,从而为客户提供最为简单的逻辑形态。第四,设置物力资源层,将云计算所需的计算机工作站、计算机服务器、各种PC以及用工网络交换和存储的各种设备,通过网络手段进行有效连接。
2.2云计算技术在高校计算机实验室中应用的功效
2.2.1高校计算机实验室应用云计算技术可以实现资源平台建设的统一现阶段,高校中的网络信息平台建设是较为分散的,各资源平台没有统一起来,这样,师生在使用这些资源平台的时候,就会遇到很多问题,无法对相应资源进行有效的搜集使用。而通过云计算技术可以将高校计算机实验室的各类信息平台统一起来,实现各课程资源的有效的整合。这样,只需要借助云平台,师生就可以访问各类校园中的自己需要的相关资源信息,这样,使用起来就更为便捷。另外,使用云计算技术在建设课程网络资源时,不会出现重复购买软件的情况,可以节省大量的资金。师生只有有需求,在校园云平台中就可以获得自己所需要的资源信息,通过云平台,资源信息使用效率更高了。2.2.2高校计算机实验室使用云计算技术可以有效提升教学效率在高校计算机实验教学中,教师必须要加强对学生的监督和管理,才能促使学生认真听讲,按要求进行操作。教师必须要要走到学生中去,才能了解学生在计算机实际操作中存在的问题,并对学生进行指导,解决问题。但如果在同一时间内,有很多学生都有问题,教师就很难保障对所有学生的问题进行及时的回答。即使教师一一回答了学生的问题,也会浪费很多课堂教学时间,导致教学效率的低下。运用云计算技术能够有效解决这些问题,确保学生随时随地与家属进行互动,打破时空界限。教师可以在线对学生的问题进行回答。这样,可以节约大量的时间。另外,传统的教学和互动都是一对一,有了云计算能够在同一时间与多个学生进行互动,解决各种共性问题,再对学生的个性文化进行一对一分析和讲解。这样,教师就能在线对学生进行有效的指导,同时节约课堂时间,保障课堂教学的针对性,从而有效提升课堂教学效率。
2.3高校计算机实验室使用云计算技术可以有效降低资金投入
在高校计算机实验室建设方面,学校的很多资金都是投入到购买计算机硬件设备上了。云计算技术应用之前,每年,高校都需要投入不少经费添置更新计算机硬件设备。但在计算机实验室接入云计算技术平台后,学校就可以减少硬件设备方面的投入,就可以有效节约资金。原因是,云计算技术对硬件没有过高的要求,高校无需对现有的硬件设备进行过多的升级,这样可以减少资金投入。通过云计算技术,永不鼓劲获得丰富的硬件支持和软件资源,还能获得更为智能化的服务,更能享受云计算提供的各种便捷,学校不需要购买本地服务器,这样,学校用于基础设施的成本就会大大降低。同时,对于高校而言,一方面不需要进行更多的人力进行维护,即使需要维护,高校也不乏这方面的技术人才。另一方面,也是为高校计算机专业应用实践提供了一份非常好的应用平台,供师生进行实践课教学。
参考文献
[1]孟庆伟,刘婷.基于云计算的计算机实验室建设模型研究[J].智能计算机与应用,2011(6).