云計(jì)算三大亟解難題

　　在走向市場(chǎng)化的過(guò)程中，云計(jì)算在安全性、性能和可用性方面呈現(xiàn)出了一些問(wèn)題。這些問(wèn)題的解決，要依靠更加先進(jìn)的技術(shù)手段和對(duì)云計(jì)算的更深層次研究來(lái)解決。這些問(wèn)題的解決過(guò)程中，云計(jì)算的市場(chǎng)地位將逐步得到確定。

　　云計(jì)算的安全問(wèn)題

　　《適合于新時(shí)代的新安全模式》認(rèn)為云計(jì)算安全改變了一切。云計(jì)算的可擴(kuò)展性依賴于共享以前從來(lái)沒(méi)有共享過(guò)資源，迫切要求一套新的最優(yōu)安全方法。

　　云安全聯(lián)盟(CSA)對(duì)于組織部署云計(jì)算資源提出了一些需要關(guān)注的關(guān)鍵IT操作領(lǐng)域：治理和企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，法律和合同問(wèn)題，電子發(fā)現(xiàn)的程序，合規(guī)性和審計(jì)，信息生命周期管理，可攜帶和互操作性，業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)，事件響應(yīng)、通知和補(bǔ)救，應(yīng)用安全，加密和密鑰管理，身份和訪問(wèn)管理，存儲(chǔ)器操作，虛擬操作。

　　在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，圍繞需要保護(hù)的基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)構(gòu)建穩(wěn)定的邊界，在適當(dāng)?shù)奈恢每梢园仓霉芾沓绦蚝涂刂�。由于組織能夠控制其服務(wù)器的位置并且利用全部物理硬件，這種部署比較容易管理。然而，在云中，由于應(yīng)用動(dòng)態(tài)地遷移并且組織與第三者共享同一個(gè)遠(yuǎn)程安置的物理硬件，邊界變得模糊并且減弱了對(duì)安全的控制。

　　云不使用專用虛擬網(wǎng)(VPN)技術(shù)。這意味著匿名攻擊可以像任何系統(tǒng)的合法用戶或管理人員那樣訪問(wèn)連接點(diǎn)。在傳統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境中，只有少數(shù)服務(wù)器可接入互聯(lián)網(wǎng)。在云計(jì)算環(huán)境中，大多數(shù)服務(wù)器可接入互聯(lián)網(wǎng)，這顯然擴(kuò)大了攻擊面。在云中，多租賃意味著多個(gè)不同的個(gè)別終端用戶群體共享相同的服務(wù)和/或資源。這些共享的環(huán)境在一個(gè)用戶的資源堆內(nèi)具有特殊的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)隱現(xiàn)于共享該云的群體將會(huì)有意或無(wú)意地訪問(wèn)彼此的私有數(shù)據(jù)。特別是在基于IaaS的云中，安全研究者發(fā)現(xiàn)了在舊系統(tǒng)中不存在的全新漏洞。由于云消費(fèi)者的數(shù)據(jù)存放在公共的存儲(chǔ)器硬件中，松懈的管理或惡意攻擊可能危及其安全。在云中，由于應(yīng)用的邊界是動(dòng)態(tài)變化的，隨著應(yīng)用在云中的隨機(jī)遷移，安全方案也必須是動(dòng)態(tài)和虛擬的，即實(shí)現(xiàn)按需安全。

　　沒(méi)有位置特異性有利于云服務(wù)的廣泛可用性。然而無(wú)論用戶或云供應(yīng)商或者兩者都不可能直接確認(rèn)在特定云中計(jì)算資源的詳細(xì)位置。在安全防衛(wèi)者甚至不知道數(shù)據(jù)在什么地方的時(shí)候，設(shè)想他們?nèi)绾伪Ｗo(hù)數(shù)據(jù)?云供應(yīng)商能夠如何識(shí)別用戶的數(shù)據(jù)(為了法律和其它目的)?如果用戶退出云方案，云供應(yīng)商如何安全地抹去用戶的數(shù)據(jù)?云計(jì)算的公營(yíng)性質(zhì)嚴(yán)重地影響到數(shù)據(jù)的隱私和機(jī)密性。云數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)于純文本中，并且?guī)缀鯖](méi)有公司完全了解其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所擁有的敏感級(jí)別。數(shù)據(jù)損失和泄漏是云中最嚴(yán)重的安全問(wèn)題之一。

　　在存儲(chǔ)和傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)始終加密數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)的時(shí)候使用單獨(dú)的對(duì)稱密鑰。對(duì)用戶密鑰特有的保護(hù)將需要云供應(yīng)商的一些合作。與專用硬件不同，在下列情況下將內(nèi)存緩沖區(qū)清零不可能刪除密鑰：①內(nèi)存被一個(gè)系統(tǒng)管理程序加固而使其持久地保存。②為了恢復(fù)的需要，虛擬機(jī)已經(jīng)被快照獲取。③虛擬機(jī)在連續(xù)地遷移到不同的硬件上。如何在云內(nèi)安全地使用密鑰是一個(gè)尚未解決的問(wèn)題。

　　在決定如何鑒定大量的不同用戶的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)的可接入性和多租賃形成挑戰(zhàn)。因?yàn)槌Ｒ?guī)的鑒定服務(wù)趨向使用共享的公共資源，資源縮放和多租賃使鑒定過(guò)程變得復(fù)雜。例如，在Active Directory中，Everyone團(tuán)體的成員能夠看見(jiàn)和列出所有種類資源的清單。

　　第一代云要求所有終端用戶在其數(shù)據(jù)庫(kù)中具有單獨(dú)的賬號(hào)，必須分別登錄到每個(gè)他們所具有賬號(hào)的網(wǎng)站上。很明顯，要求終端用戶為他們將來(lái)要使用的每個(gè)Web服務(wù)注冊(cè)和管理個(gè)別的登錄賬號(hào)是不切實(shí)際的。任何優(yōu)良身份元系統(tǒng)的主要原則是用戶應(yīng)該只必須出示服務(wù)和事務(wù)處理所必需暴露最少的身份信息。關(guān)于廣泛身份鑒定方案的工作仍然在進(jìn)行之中。

　　在《內(nèi)部威脅的真實(shí)程度》一書(shū)中，對(duì)3000名英國(guó)工人的調(diào)查結(jié)果顯示，37%的人曾經(jīng)與朋友和家庭共享特權(quán)的公司信息。即使58%的個(gè)人計(jì)算機(jī)與其他人共享或者至少能夠被別人訪問(wèn)，21%的便攜/桌面計(jì)算機(jī)擁有者曾經(jīng)將公司的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其個(gè)人計(jì)算機(jī)中，14%的人承認(rèn)將工作信息轉(zhuǎn)移到個(gè)人的智能手機(jī)中。82%的回答者認(rèn)為內(nèi)部威脅等于或者比由外部攻擊者對(duì)組織構(gòu)成的威脅更大。內(nèi)部安全可能是內(nèi)部人員有意或無(wú)意而造成的，也可能是內(nèi)外部勾結(jié)而進(jìn)行的惡意攻擊或竊取信息。但是，迄今為止，涉及云計(jì)算安全的文獻(xiàn)中很少討論云的內(nèi)部安全問(wèn)題�！斗烙鶅�(nèi)部威脅，降低IT風(fēng)險(xiǎn)》討論了云計(jì)算、虛擬化和內(nèi)部威脅。云計(jì)算中，內(nèi)部人員不再僅僅是在防火墻之內(nèi)的職工，并且也包括為組織提供云服務(wù)的服務(wù)供應(yīng)商內(nèi)部成員，這增加了內(nèi)部威脅的復(fù)雜性。內(nèi)部威脅明顯地涉及到虛擬化，在關(guān)鍵服務(wù)器被虛擬化的時(shí)候，需要嚴(yán)格控制以限制特權(quán)用戶控制那些虛擬服務(wù)器的權(quán)利。
云計(jì)算的性能問(wèn)題

　　Compuware公司在2010年11月對(duì)幾乎700個(gè)美國(guó)和歐洲企業(yè)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)查，其中378個(gè)北美公司，英國(guó)、德國(guó)和法國(guó)各100個(gè)公司，并于2011年2月19日發(fā)布了《云中性能調(diào)查報(bào)告》。

　　《云中性能調(diào)查報(bào)告》認(rèn)為，云計(jì)算性能嚴(yán)重地依賴于延伸交付鏈中的每一個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)中心、傳送網(wǎng)絡(luò)(包括互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)或物理運(yùn)輸工具等)、其他服務(wù)供應(yīng)商，甚至終端用戶的設(shè)備和瀏覽器。

　　Compuware公司以前的研究清楚地證明，應(yīng)用性能和收入之間存在直接的聯(lián)系。例如，在公司網(wǎng)站頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間接近4秒的時(shí)候，用戶越來(lái)越感到灰心;在達(dá)到6秒的時(shí)候，33%的用戶將放棄訪問(wèn)頁(yè)面，并轉(zhuǎn)向競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)的頁(yè)面。

　　影響傳送網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間的因素包括：正在傳送的數(shù)據(jù)總量、WAN的帶寬、往返行程時(shí)間、應(yīng)用輪流的數(shù)目、同時(shí)TCP會(huì)話的數(shù)目、服務(wù)器端的延遲和客戶端的延遲。Riverbed Technology公司在《釋放云性能，使云的承諾成為現(xiàn)實(shí)》的報(bào)告中比較了IT發(fā)展的歷史，分析了網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)時(shí)間對(duì)公共云性能的影響。公共云可以或可以不“合并”，就是說(shuō)，一個(gè)企業(yè)可以將其資產(chǎn)分離在其數(shù)據(jù)中心和其他人的云中，但是一些資產(chǎn)將在更遠(yuǎn)處的公共云中。將資源遷移到遠(yuǎn)離用戶會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題。在云供應(yīng)商方面有一個(gè)假設(shè)：如果他們管理其云內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的性能，在云和終端用戶(無(wú)論業(yè)務(wù)用戶或IT用戶)之間的性能將不會(huì)影響技術(shù)和業(yè)務(wù)價(jià)值。這個(gè)假定是不成立的，因?yàn)樵品��?wù)將迫使用戶和其數(shù)據(jù)拉開(kāi)更大的距離而導(dǎo)致更大的延遲，并影響性能。

　　《采用云的風(fēng)險(xiǎn)》指出，云服務(wù)不能擔(dān)保消費(fèi)者獲得高品質(zhì)的Web體驗(yàn)。云供應(yīng)商在跨越地理網(wǎng)站性能上展示出了遠(yuǎn)離目標(biāo)的變化，在有些重要城市，交付終端用戶的響應(yīng)時(shí)間比有些城市差不多慢10倍，許多云服務(wù)在消費(fèi)者居住的互聯(lián)網(wǎng)邊緣展示出性能問(wèn)題。

　　如果假設(shè)應(yīng)用跨越云的邊界，那么這將使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸工作變得很復(fù)雜。亞馬遜在開(kāi)發(fā)新的云端服務(wù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)送大量數(shù)據(jù)最便宜的做法是：通過(guò)連夜送貨服務(wù)運(yùn)送磁盤(pán)，甚至整個(gè)電腦。除了廣域網(wǎng)帶寬是瓶頸外，云內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也可能是一種性能瓶頸。數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)、交換機(jī)、路由器的連接會(huì)帶來(lái)帶寬性能瓶頸。帶寬不足正是科學(xué)家們幾乎不使用云計(jì)算的原因。

　　Webtorials出版的《2010年云網(wǎng)絡(luò)報(bào)告和廣域網(wǎng)》提出沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)的云網(wǎng)絡(luò)。例如，一些云計(jì)算定義設(shè)想云服務(wù)總是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交付。但是，互聯(lián)網(wǎng)不總是用于訪問(wèn)云計(jì)算方案中最適當(dāng)?shù)倪B接服務(wù)。