淺談當前云計算系統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：隨著信息技術的快速發展，云計算以其超大規模、虛擬化、按需服務、可伸縮性、服務可度量性等優勢在生產、生活中廣泛使用，逐漸成為目前計算機領域的熱點話題。但由于云計算系統發展的時間較短，一系列配套措施很難有序跟進，出現了一些亟待解決的問題。本文在對當前云計算系統出現的問題分析的基礎上，提出未來的研究方向，以期對云計算系統未來的理論和實踐的發展有所啟發。

關鍵詞：云計算;問題;研究方向

一、當前云計算系統出現的問題

（一）網絡安全問題

近些年，云計算在快速發展的同時也出現一系列問題，尤其是云計算環境中的網絡安全問題，體現在以下幾個方面：第一，技術水平低，一方面是云計算服務平臺的技術不過關，另一方面是由于用戶沒有專業知識和技能的培訓，對假的網絡地址的識別能力有限。第二，不良的網絡環境，由于利益的驅使，一些不法分子利用病毒軟件竊取用戶信息，使網絡安全性大大降低。第三，信息傳輸中的數據泄露，由于互聯網具有開放性，在信息傳輸過程中稍有不慎就容易產生用戶信息的外泄，影響企業利益和企業形象。第四，相關的法律法規有待完善，我國缺少針對網絡安全的法律法規，在立法和執法方面都存在不足。

（二）寬帶質量問題

隨著互聯網的迅速推廣和大范圍使用，不論是日常生活還是企業經營，都需要依靠云空間的存儲功能才能夠有效的運行，由此產生的大量數據信息對網絡寬帶的質量也提出了更高的要求。因為這些數據都需要以網絡為通道上傳到云端，所以一旦寬帶質量不高，就會導致網絡延遲，甚至影響數據上傳，更嚴重會造成部分數據的丟失或損壞，對云計算系統的發展產生不利影響。

（三）通信保障力度

云計算系統主要依靠虛擬化技術完成多個操作系統數據的動態傳輸，這為數據的遷移提供了極大的便利。但在網絡地址變更時容易出現問題，降低云計算的通信保障力度。具體體現在數據遷移時局域網地址與互聯網協議地址變更產生的麻煩。虛擬機動態遷移技術容易受到地址變更的影響，導致虛擬機與新環境之間不協調，影響云計算系統業務的連續開展。

（四）云計算標準缺失

目前，雖然我國云計算產業已經得到較快發展，但是由于沒有統一的標準，在發展過程中容易出現各種問題，很難形成產業化的規模。主要體現在兩個方面，第一，互操性標準缺失，各個服務商之間沒有統一的標準，很難完成一個云計算平臺向另一云計算平臺的遷移和轉換，阻礙了各云計算系統之間的交互和大規模市場化的發展。第二，商業指標標準缺失，這不僅導致了供應商盈利能力的下降，也使得用戶因無法進行參考而產生選擇困難，阻礙云計算的發展。

二、云計算系統的研究方向

（一）虛擬資源管理

隨著虛擬化技術的發展，對虛擬資源的管理勢必將成為未來云計算領域的研究方向。為了解決虛擬機數據動態傳輸過程中出現的問題，首先需要建立統一的二層網絡來滿足用戶的需求。其次，通過兩級調度的方法將對虛擬機的管理集成到批調度器中，為用戶提供優質的調度服務。由于傳統的調度器在進行很難完成長期的租賃請求，而目前的云計算系統仍不支持虛擬資源的預定服務，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，云計算系統在對用戶的數據進行處理時，需要提供簡易型、便捷型的編程模型來進行并行處理，以到達對云計算系統資源的高效利用。由此，分布式系統和并行編程模型成為大規模數據處理的有效方式。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展，因此，這將成為云計算系統領域的研究方向和研究熱點。

（三）云計算系統的標準化工作

缺少云計算標準化的建設使得云計算產業難以得到應有的發展，因此，未來的研究方向應指向包括云管理標準、云安全標準、云間協議在內的云計算系統的標準化工作建設。尤其要建立統一的云計算的商業指標標準，緩解云供應商和用戶在提供服務和選擇服務時的困難，不僅有利于客戶在綜合考慮后做出決策，還有利于供應商對服務進行評估，實現雙贏。由于這項工作設計基礎設施建設，很多研究主體出于自身利益的考慮不愿對研究成果進行公開和共享，使得云計算標準化的建設進展緩慢，需要更多研究者的繼續努力。

（四）基于大數據的定制服務

大數據時代具有數據多樣性、海量性、快變性、價值性的特點，其核心價值在于對已獲得數據的分析、處理和應用，很多時候，整齊劃一的云服務已經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據中，不僅可以為大數據提供分析的平臺，還可以進行定制服務，使云服務在激烈的競爭中立于不敗之地。云計算可以根據客戶的需求，根據其使用體驗、使用習慣等進行個性化的定制服務，從設計到生產，為用戶提供有針對性的方案，實現云計算的不斷升級，提高核心競爭力。

（五）網絡安全性保障

由于網絡安全性成為云計算系統亟待解決的問題，那么對于網絡安全的保障也將成為未來研究的重要方向。首先，對網絡安全系統的強化，重點監控信息的傳輸過程，嚴禁傳輸過程中對用戶信息的修改和破壞，保障用戶的權益。其次，建立防火墻保障網絡安全，一方面可以利用加密技術保證用戶信息安全，以認證和數字密碼的方式來進行雙重認證，確認用戶身份的真實性;另一方面，通過代理服務器的相關程序干擾信息數據，防止違法黑客的入侵。在云計算系統中，由于數據信息存儲在云端，增強網絡的安全性成為和用戶利益密切相關的問題，因此這也將成為云計算發展的一個關鍵問題和重要研究方向。

三、小結

云計算作為一種新興事物，勢必會出現一系列不可預知的問題，帶來前所未有的挑戰，但這些難題也將成為未來云計算領域的研究焦點，帶來巨大的機遇，尤其是關于虛擬資源的管理、并行編程模型的建立、云計算系統的標準化工作的開展、基于大數據的定制服務、網絡安全性保障的研究，將對資源的優化配置、共享乃至社會的進步產生重要作用。

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