云计算安全总体框架与关键技术研究报告

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1、.云计算安全总体框架与关键技术研究云计算已经成为当前IT 界关注的热点话题，但云计算的发展也面临许多关键性问题，而安全问题首当其冲，并且随着云计算的不断普及，其重要性呈现逐步上升趋势，已成为制约云计算发展的核心因素。因此，对云计算的安全进行系统研究显得迫切而重要。　　1.云计算的概念与总体框架　　1.1 云计算的概念　　目前，业界对云计算的理解并不一致。简单地讲，可以从技术和运营服务两个层面来理解其含义：　　1）从技术层面看　　云计算并不是一项技术，而是代表一系列计算方式发展趋势的综合概念，是并行计算（parallel computing

2、） 、分布式计算（distributed computing） 和网格计算（grid computing）的发展。事实上，云计算不是指一项独立的技术，而是在从C/S 结构、分布式计算到网格计算、效用计算、SaaS 的计算方式发展大趋势下，一系列包括虚拟化、按需服务在内的概念总和。　　2）从运营层面看-..　　云计算提供了按需租用计算能力的服务，对于外部使用者来说，这种服务就像天上的云一样透明，不需要考虑其背后的实现细节，从而可以专注于自身业务，有利于创新及节约成本。对整个行业来说，这是一次革命性的创新。可以说，云计算不仅仅是技术的进一步发

3、展，更是一种业务模式的创新。如果用一个简单的公式来表达云计算，就是：　　云计算 =（基础设施+ 平台+ 软件+ 数据）* 服务（1）其中，基础设施、平台、软件、数据可以理解为云计算的技术层面。但仅有技术是不够的，还要具备良好的服务，两者是相乘的关系。即在同等技术条件下，服务越好，云计算的价值就越大。　　1.2 云计算总体框架　　云计算的总体框架如图1 所示。图1 云计算总体框架图　　从图1 可看出，云计算是一个复杂的体系，可以从以下几个层面来论述。　　 1）从基础技术角度看，云计算是一系列技术的总和，这一点从公式（1）可看出。　　2）从性

4、能上看，云计算有以下5 大特点：　　（1）按需自助服务。消费者可按需方便地获得计算资源。　　（2）泛在的网络访问。可通过各种网络渠道，以标准统一的机制获取服务。　　（3）动态资源池。资源可以被整合为一个动态资源池，以多租户模式服务所有客户并动态分配。　　（4）快速伸缩性。可以迅速、弹性地提高服务，既能快速扩展，也能快速释放资源。-..　　（5）可计量的服务。服务收费可以是基于计量的一次一付，也可以针对不同服务需求计量和定价。　　3）从服务模式看，云计算包含如下3 种模式：　　（1）基础设施即服务（IaaS）。消费者通过Internet 可

5、以从完善的计算机基础设施获得服务。IaaS 通过网络向用户提供计算机（物理机和虚拟机）、存储空间、网络连接、负载均衡和防火墙等基本计算资源；用户在此基础上部署和运行各种软件，包括操作系统和应用程序。　　（2）平台即服务（PaaS）。将软件的开发、测试和部署平台作为一种服务提供给客户。PaaS 平台通常包括操作系统、编程语言的运行环境，数据库和 Web 服务器，用户在此平台上部署和运行自己的应用。　　（3）软件即服务（SaaS）。即通过Internet 提供软件，用户无需购买软件，而是向服务商租用基于Web 的软件，以管理企业的经营活动。　

6、　4）从部署模式看，云计算可以分为以下3 种模式：　　（1）公有云。是由独立的第三方建设并运行，由若干企业和用户共享使用的云环境。　　（2）私有云。为某一客户单独构建和使用的云环境，该客户拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。　　（3）混合云。把公用云模式与私有云模式结合在一起的云环境。混合云有助于提供按需的、外部供应的扩展服务。可见，云计算是一个复杂的体系，既是一系列IT 技术的融合，又包含多种服务模式。-..　　2.云计算安全总体框架　　作为一项新生事物，云计算的推广遇到诸多困难，其中遇到的最大挑战是用户对安全问题

7、的担忧。Gartner、IDC 等专业机构的调研也表明，安全问题已成为阻碍云计算推广的最大障碍。鉴于云计算的复杂性，它的安全问题也应该是一个涵盖技术、管理，甚至法律、法规的综合体。　　根据云计算平台的特点，构建了如图2 所示的云计算安全总体框架：    图2 云计算安全总体框架　　下面概要介绍该框架中每部分的含义。　　2.1 云计算安全政策、法规、标准　　传统的安全技术已经出现多年，相应的标准、法律、法规也都相对成熟，但现在的云计算安全缺少标准，政策、法规也不健全。再加上云计算自身的特点，数据可以存储在世界上任何一个国家，当出现问题时，国

8、家政策的不同也是云计算安全的一个重大挑战。　　标准化是云计算安全发展的重要措施之一，但目前云计算安全研究还处于起步阶段。国际上研究主力包括云安全联盟（CSA）、国际电联（ITU）、IEEE 等