云计算技术及安全

Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
本栏目责任编辑：冯蕾
网络通讯及安全
第 6 卷第 17 期 (2010 年 6 月)
云计算技术及安全
艾铜青
（广州康大职业技术学院，广东 广州 511363）
摘要：云计算是近年来伴随着分布式运算和并行运算发展而来的，它的可靠性、虚拟化以及通用性使得它得到了广泛的应用。 该文
介绍了云计算的发展过程和定义 并深入探讨了云计算当前实际运用过程中所出现的安全问题以及针对这些问题所采取的一些安
全策略
关键词：云计算；信息安全
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：100-3044(2010)17-608-02
Cloud Computing and Security
AI Tong-qing
(Guangzhou Kangda Vocational Technical College, Guangzhou 511363, China)
Abstract： Cloud computing develop from parallel computing and distributed computing, its reliability, virtualization and versatility make it
widely applications. This article describes the development of cloud computing and definition and discuss the current security problems in
the course of cloud computing practical use and some security strategies have been taken.
Key words: cloud computing; information security
随着计算机技术的不断发展，为了能够最大效益的利用计算机的计算能力，相继提出了分布式计算，并行计算，网络计算和效
用计算等计算概念与模型。 随着 Internet 网络应用技术和 Web2.0 的发展和普及，网络中传输和处理的数据指数倍的增长。 这些增长
的庞大的数据对计算机处理能力也有了更高的要求。 同时发达的网络资源也给某些大型应用程序带来了新的机遇和挑战，如何去
利用高速的网络去充分利用空闲的网络资源便是人们首要考虑的问题，人们实际上希望一种简捷计算环境，通过自己的客户端去
连接远程的计算资源，利用该资源去完成自己不可能完成的计算任务。 实际上，云计算的出现主要针对的是互联网的资源和计算
能力共享的问题，为了满足人们对于这种简介计算环境的需求，就要提高整个网络中计算资源的平衡，将互联网中存在的大量闲置
的计算设备利用起来。
在此背景之下，“云”计算因此而生，就是在这样的需求驱动下而产生的一种计算模式。 客户端再也不需要安装复杂的应用软件,
通过网络链接的形式与远程的各种数据存储器和服务器进行数据的交互，从而来直接获取远程的各项服务和数据。 有效的实现了
网络资源的整合。 目前，对云计算的理论研究仍然处于初级阶段，但是在实际应用的过程中一些公司已经推出了自己的云计算平
台，比如说 IBM 的“blue cloud”，微软的 Sky Derived 等等，并且这些平台已经在市场中得到了实际的应用。
1 云计算的概念及原理
目前业界对于云计算还没有一个统一的定义，从实际应用的角度出发，所谓的云计算其实就是一种大量计算机服务器集群的
平台，通过计算机网络去连接这些由大量服务器、存储设备集群构成的运算资源平台（或者将这种集群的平台称之为“云”来获取
远程客户端所需要的服务。 因此，云计算可以说是把“计算”这种资源从本地计算机即用户的计算机转移到互联网上的一种极为形
象的描述，他是前期分布式运算和并行处理的发展，也是以后商业运用的发展对象。
云计算的基本原理可以概括为，将一项复杂的运算任务通过网络分布到网络中存在的大量分布式计算机当中，将运算任务中
所需的各项数据传输到远程的服务器集群当中，从而实现个人数据在远程大量的计算资源集群构成的平台中的运算，即云运算，减
小了个人主机大量资源的消耗。 在商业运用中，远程的服务器集群往往都是由商家提供的计算或存储服务器，由一个大型的数据处
理中心管理着，数据中心按客户的要求分配计算资源，在能够完成大型计算的同时也实现了资源的有效运用，达到与超级计算机同
样的效果。 其中数据中心对于计算服务器集群的管理主要包括资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制等。
按照上述的原理客户端所持的链接设备并不要求是有一定计算能力的主机，还可以是手机等其他终端设备，通过这些设备将
自己所需计算的数据转移到远程云当中，完成运算后，数据将及时的反馈给用户端。 整个过程中用户终端的功能将会被大大简化，
而诸多复杂的功能都将转移到终端背后的网络上去完成。
2 云计算的服务种类
）软件级服务：该服务其实为虚拟化的软件，作为客户端的主机不再需要安装任何的传统软件，取而代之的是利用高速的网络
传输能力，随时随地的获取远程云服务端的软件数据的服务。 客户端不必关心软件的安装与兼容问题，由服务器端统一控制软件的
配置与维护，从而减小了客户端的负载，降低了对于运行特定软件的本身资源的要求。
收稿日期：2010-04-29
作者简介：艾铜青（1977-），男，硕士，研究方向为计算机网络，图形图技术
ISSN 1009-3044
oputer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
Vol.6,No.7, June 200, pp.4608-4609
Email: info@http://wendang.chazidian.com
http://wendang.chazidian.com
Tel:+8655569096 5690964
4608
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
网络通讯及安全
本栏目责任编辑：冯蕾
第 6 卷第 17 期 (2010 年 6 月)
2）企业级云计算：所谓的企业级云计算是指将企业的服务器托管于远程的服务器集群当中是对服务托管和外包的加强。 对于
一些企业可以通过这种商业运营的模式将自己的服务和数据托管到远程提供该服务的提供商里，由服务商来保证自身数据的安全
容错和维护，从而将自身的技术问题转嫁到远程的专业公司中。
3）服务开发和科学计算：当前在大型应用程序的开发中，开发集成环境的安装与运行往往对于单机资源要求较高，基于 web 模
式的云计算式的开发可以通过获取远程的集成开发环境来实现本机服务的开发，测试与部署。 降低了本身机器的资源消耗。 而其中
的科学运算是指，当某一程序的计算量远远超出本身单机所能承受的范围时，可以通过获取远程超级计算机来完成复杂的运算。
3 云计算的信息安全
3.1 云计算的安全问题
云计算模式下，所有的业务处理都将在服务器端完成，相对传统的数据服务，云计算的模式对于远程服务器集群的依赖性更
大，云计算分布式的特点也使得这种依赖性并不是单纯的依赖于某一台主机，而是依赖于多台服务器，当其中的某一台服务器出现
问题之后，就将导致所有用户的应用无法运行，数据无法访问，如果云计算该方面的软肋不能很好解决的话，云计算的普及仍有很
长一段路要走。 因此整个云计算平台可靠性、持续性和安全性是整个云计算平台能够推广的前提。
在网络中运行的云平台面临着种种安全风险，这些安全风险包括特权管理、数据位置、数据隔离、数据恢复、审计与法律调查、
服务延续性等。
由于云平台的服务器集群是运行在网络环境中的，在商业模式下，该服务器集群中包含的可能是众多用户的数据，并且这些数
据可能分散在各个虚拟的数据中心，这些数据中心却不一定在同一个物理位置，如果对于这些数据访问权限的控制的不慎，那么将
会面临严重用户数据的安全和隐私问题，而当出现以上问题时，不同的服务器所处的物理位置又要面对不同的法律体系。 因此云计
算的服务商对于服务器数据的访问要有严格的权限控制。
云计算平台的分布范围广泛，传统的审计方式很难彻底的对服务提供商所提供的服务的安全性进行认证。 而数据的存储位置
和数据隔离问题也是一直伴随着云计算的。 用户在使用服务提供商提供的数据服务的时候，完全不清楚自身数据的储存位置，同时
又由于不同的用户间的数据都是存放在共享环境的云平台中的， 如何对这些不同用户的数据进行有效地隔离并保证数据的安全，
是一个涉及到用户利益的关键问题。
3.2 云计算的安全对策
1）云计算环境具有多个级别安全域，每个安全域要有全局和局部主体映射；位于不同安全域之间操作必须相互鉴别。 这种不同
尺度上的相互鉴别保证了云计算的数据安全。
2）信息加密：为了保证不同用户的数据安全，这种加密可以分为两个层面，一是对于存储在远程服务器集群当中的不同用户数
据加密，另一方面在云计算的过程中网络传输数据的加密。 在实际环境中就是文件加密和保护 API 密钥。
3）访问控制管理：云计算平台数据量的庞大，要求从接入的角度去控制整个平台的安全。 授权用户在连接远程计算终端的时
候，首先要在本地创建用户代理，并为用户代理创建临时性安全证书，该证书包括主机名、用户名、用户 ID，起始时间、结束时间和安
全属性等。 这些数字安全证书保证整个任务的提交和运行的安全性。
4） 数据备份：数据备份一直以来就是保证数据安全的简单有效的方法，对于云计算平台也不例外，通过定期对远程服务平台的
数据备份到本地计算机的方式可以有效的保证数据的完整性。
5）第三方的监管：作为云计算商业模式的运行，政府要出台实时的政策和立法去完善云计算相关法律，通过立法及监督的方式
从另一角度保证该商业模式稳定正常运行。
4 小结
云计算的可靠性，虚拟化以及通用性使得它得到迅速的发展，本文针对发展中存在的一些安全问题进行了探讨并研究了解决
此类问题的相关对策。
参考文献：
[1] Min Xie, Haixun Wang, Jian Yin and Xiao feng Meng . Integrity Auditing of Outsourced Data by, International Conference on Very
L arge Data Bases (VLDB) 2007.
[2] 阮立志许凌云.一种基于网格计算环境的安全实现研究[J].微电子学与计算机2009265:265-268.
[3] 陈康郑纬民.深度剖析云计算背后采用的具体技术[J].计算机世界报2008:47(17.
[4] 庞口萍唐晓辉羌卫中章勤.分布式计算模式及其软件开发包[J].华中科技大学学报自然科学版2005(4.
[5] 王昊鹏刘旺盛.虚拟化技术在云计算中的应用初探[J].电脑知识与技术2008(31554-1565.
4609