CN104683376A - 一种新型云计算分布式数据加密方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种新型云计算分布式数据加密方法及系统保证数据安全是中小企业云制造服务平台稳定运行的前提；因为云制造模式是基于Internet的，但是现阶段Internet上存在很多的不安全因素，使得很多用户对通过Internet进行商业活动心存疑虑，制约了云制造模式的发展；因此数据 ，现有的收费模式常用的有以下几种：（1）硬件注册制根据客户端、处理器、用户数收费；（2）计时制和包月制；用户的使用时间进行计费；（3）软件租赁方式根据用户租赁软件的时间单位计费；如何对云制造服务平台提供的服务进行合理地收费，从而提高中小企业的参与热情，是平台稳定运行的重要保障。

Description

一种新型云计算分布式数据加密方法及系统

本发明一种新型云计算分布式数据加密方法及系统属于电子通讯领域。

云计算具有以下几个主要特征：

(1)资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；如果用户不再使用这部分资源时，可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的，实现了IT资源利用的可扩展性。

(2)需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务，用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录，客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。

(3)网络访问便捷化，客户可借助不同的终端设备，通过标准的应用实现对网络访问的可用能力，使对网络的访问无处不在。

(4)服务可计量化。在提供云服务过程中，针对客户不同的服务类型，通过计量的方法来自动控制和优化资源配置。即资源的使用可被监测和控制，是一种即付即用的服务模式。

(5)资源的虚拟化。借助于虚拟化技术．将分布在不同地区的计算资源进行整合．实现基础设施资源的共享。[3]

 概念Wiki定义：云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。

原文：Cloud computing is a style of computing in which dynamically scalable and often virtualized resources are provided as a service over the Internet.

美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。“云计算”概念被大量运用到生产环境中，国内的“阿里云”与云谷公司的XenSystem，以及在国外已经非常成熟的Intel 和IBM，各种“云计算”的应服务范围正日渐扩大，影响力也无可估量。

原文：Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction[4].

云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。

网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行一些大型任务；

效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；

自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。

事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。[5]

 简史1983年，太阳电脑（Sun Microsystems）提出“网络式电脑”（“The Network is the Computer”）,2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服务。

2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose 2006）首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google 101”项目。

2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划，这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持（包括数百台个人电脑及BladeCenter与System x服务器，这些计算平台将提供1600个处理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台）。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。

2008年1月30日，Google宣布在台湾启动“云计算学术计划”，将与台湾台大、交大等学校合作，将这种先进的大规模、快速将云计算技术推广到校园。

2008年2月1日，IBM（NYSE: IBM）宣布将在中国无锡太湖新城科教产业园为中国的软件公司建立全球第一个云计算中心（Cloud Computing Center）。

2008年7月29日，雅虎、惠普和英特尔宣布一项涵盖美国、德国和新加坡的联合研究计划，推出云计算研究测试床，推进云计算。该计划要与合作伙伴创建6个数据中心作为研究试验平台，每个数据中心配置1400个至4000个处理器。这些合作伙伴包括新加坡资讯通信发展管理局、德国卡尔斯鲁厄大学Steinbuch计算中心、美国伊利诺伊大学香宾分校、英特尔研究院、惠普实验室和雅虎。

2008年8月3日，美国专利商标局网站信息显示，戴尔正在申请“云计算”（Cloud Computing）商标，此举旨在加强对这一未来可能重塑技术架构的术语的控制权。

2010年3月5日，Novell与云安全联盟（CSA）共同宣布一项供应商中立计划，名为“可信任云计算计划（Trusted Cloud Initiative）”。

2010年7月，美国国家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴尔等支持厂商共同宣布“OpenStack”开放源代码计划，微软在2010年10月表示支持OpenStack与Windows Server 2008 R2的集成；而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。

2011年2月，思科系统正式加入OpenStack，重点研制OpenStack的网络服务。[6]

 演化云计算主要经历了四个阶段才发展到现在这样比较成熟的水平，这四个阶段依次是电厂模式、效用计算、网  云计算的演进

格计算和云计算。　

电厂模式阶段：电厂模式就好比是利用电厂的规模效应，来降低电力的价格，并让用户使用起来更方便，且无需维护和购买任何发电设备。

效用计算阶段：在1960年左右，当时计算设备的价格是非常高昂的，远非普通企业、学校和机构所能承受，所以很多人产生了共享计算资源的想法。1961年，人工智能之父麦肯锡在一次会议上提出了“效用计算”这个概念，其核心借鉴了电厂模式，具体目标是整合分散在各地的服务器、存储系统以及应用程序来共享给多个用户，让用户能够像把灯泡插入灯座一样来使用计算机资源，并且根据其所使用的量来付费。但由于当时整个IT产业还处于发展初期，很多强大的技术还未诞生，比如互联网等，所以虽然这个想法一直为人称道，但是总体而言“叫好不叫座”。

网格计算阶段：网格计算研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多低性能的计算机来处理，最后把这些计算结果综合起来攻克大问题。可惜的是，由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面的不足，使得其并没有在工程界和商业界取得预期的成功。

云计算阶段：云计算的核心与效用计算和网格计算非常类似，也是希望IT技术能像使用电力那样方便，并且成本低廉。但与效用计算和网格计算不同的是，在需求方面已经有了一定的规模，同时在技术方面也已经基本成熟了[7]。

 服务形式  Iaas还是PaaS

云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。

IaaS

IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。  IaaS钱途

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。

PaaS

PaaS(Platform-as-a- Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。

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。用户不能管理和控制底层的基础设施，只能控制自己部署的应用。

 

SaaS

SaaS(Software-as-a- Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用一种新型Web的软件，来管理企业经营活动。

云提供商在云端安装和运行应用软件，云用户通过云客户端（通常是 Web 浏览器）使用软件。云用户不能管理应用软件运行的基础设施和平台，只能做有限的应用程序设置。

 

ACaaS

ACaaS（Access control as a Service）：门禁即服务，是一种新型云技术的门禁控制，当今市场有两种典型的门禁即服务：真正的云服务与机架服务器托管。真正的云服务是具备多租户、可扩展及冗余特点的服务，需要构建专用的数据中心，而提供多租户解决方案也是一项复杂工程，因此会导致高昂的成本，所以大部分的门禁即服务仍属于机架服务器托管，而非真正的云服务。想要在门禁即服务市场中寻找新机会的厂商首先需要确定提供哪一种主机解决方案、销售许可的方式以及收费模式[8]。

 应用云物联

“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网的两种业务模式：

1．MAI（M2M Application Integration), 内部MaaS；

2．MaaS（M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租户模型）。

随着物联网业务量的增加，对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求：

1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段，PoP即可满足需求；

2． 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商（国外已存在多年），需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现互联网的泛在服务：TaaS （everyTHING As A Service)。　

云安全

云安全(Cloud Security)是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。

“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。　

云存储

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。 当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

私有云

私有云（Private Cloud）是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。 创建私有云，除了硬件资源外，一般还有云设备（IaaS）软件；现时商业软件有VMware的 vSphere 和Platform Computing 的 ISF， 开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。

云游戏

云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，只需要基本的视频解压能力就可以了。 就现今来说，云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式，因为至今X360仍然在使用LIVE，PS是PS NETWORK ，wii是wi-fi。但是几年后或十几年后，云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性，非常大。 如果这种构想能够成为现实，那么主机厂商将变成网络运营商，他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用，而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了，但是达到的效果却是相差无几的。对于用户来说，他们可以省下购买主机的开支，但是得到的确是顶尖的游戏画面（当然对于视频输出方面的硬件必须过硬。）。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面，家用机和我们今天用的机顶盒一样简单，甚至家用机可以取代电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。

云教育

视频云计算应用在教育行业的实例：流媒体平台采用分布式架构部署，分为web服务器，数据库服务器、直播服务器和流服务器，如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用，在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件，这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上，同时录播的学校本色课件也可以上传存储到金山区教育局信息中心的流存储服务器上，方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

云会议

云会议是一种新型云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面，进行简单易用的操作，便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频，而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。

目前国内云会议主要集中在以SAAS（软件及服务）模式为主体的服务内容，包括电话、网络、视频等服务形式，一种新型云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合，带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议，是云计算技术与移动互联网技术的完美融合，通过移动终端进行简单的操作，提供随时随地高效地召集和管理会议。

 云社交云社交（Cloud Social）是一种物联网、云计算和移动互联网交互应用的虚拟社交应用模式，以建立著名的“资源分享关系新技术的谱”为目的，进而开展网络社交，云社交的主要特征，就是把大量的社会资源统一整合和评测，构成一个资源有效池向用户按需提供服务。参与分享的用户越多，能够创造的利用价值就越大。

 中国云计算发展发展阶段分析

中国云计算产业分为市场准备期、起飞期和成熟期三个阶段。当前，中国云计算产业尚处于导入和准备阶段，处于大规模爆发的前夜。

准备阶段（2007—2010）：主要是技术储备和概念推广阶段，解决方案和商业模式尚在尝试中。用户对云计算认知度仍然较低，成功案例较少。初期以政府公共云建设为主。

  云计算的发展阶段

起飞阶段（2010—2015）：产业高速发展，生态环境建设和商业模式构建成为这一时期的关键词，进入云计算产业的“黄金机遇期”。此时期，成功案例逐渐丰富，用户了解和认可程度不断提高。越来越多的厂商开始介入，出现大量的应用解决方案，用户主动考虑将自身业务融入云。公共云、私有云、混合云建设齐头并进。

成熟阶段（2015—）：云计算产业链、行业生态环境基本稳定；各厂商解决方案更加成熟稳定，提供丰富的XaaS产品。用户云计算应用取得良好的绩效，并成为IT系统不可或缺的组成部分，云计算成为一项基础设施。[9]

产业链构成

中国云计算产业生态链的构建正在进行中，在政府的监管下，云计算服务提供商与软硬件、网络基础设施服务商以及云计算咨询规划、交付、运维、集成服务商、终端设备厂商等一同构成了云计算的产业生态链，为政府、企业和个人用户提供服务。

  云计算产业链构成

 核心特性1、敏捷：使用户得以快速的，且以低价格的获得技术架构资源。[14]

2、应用程序界面API的可达性是指允许软件与云以类似“人机交互这种用户界面设施交互相所相一致的方式”来交互。云计算系统典型的运用一种新型REST网络架构的API。

3、在公有云中的传输模式中支持已经转变为运营成本，故费用大幅下降。

4、设备和本地依赖允许用户通过网页浏览器来获取资源而无需关注用户自身是通过何种设备或在何地介入资源（如 PC，移动设备等）。通常设施是在非本地的（典型的是由第三方提供的），并且通过英特网获取，用户可以从任何地方来连接。

5、一种称为多租户的软件架构技术允许在多用户池下共享资源与消耗：体系结构的中央化使得本地的耗用更少（例如不动产，电力等）；峰值负载能力增加（用户无需建造最高可能的负载等级）；原先利用率只有10-20%的系统利用效率增加了。

 相关问题[16]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，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如果解决不了,会影响云计算在企业中的应用。

用户的使用习惯：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且艰巨的挑战。

网络传输问题：云计算服务依赖网络，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。

缺乏统一的技术标准：云计算的美好前景让传统IT厂商纷纷向云计算方向转型。但是由于缺乏统一的技术标准，尤其是接口标准，各厂商在开发各自产品和服务的过程中各自为政，这为将来不同服务之间的互连互通带来严峻挑战[17]。

[18]据国外媒体报道，美国高技术市场研究公司Forrester三季度对美国企业开发人员对云计算的认识进行了一番调查。新近出台的报告显示，亚马逊和微软在云计算处于领先地位，不过很多用户仍然分不清“平台即服务”（PaaS）和“基础设施即服务”（IaaS）。

 云计算服务器当前国内提供云计算服务器的服务水平差异较大 ，由于云计算服务器是一个比较广泛和复杂的概念，技术涉及面相当宽，对云计算研发的企业有较高的资金和资料的要求，其实能真正实现云计算的企业极少，现阶段的云计算，其实很大一部分是商家将原来的虚拟技术，进行重新包装，挂上云计算的名字，把旧产品当云计算产品来卖。

要实现数以千计的集群服务器同时运行，并向用户提供API接口，满足各大站长的各种需求实质上是一件非常困难的事，所以一个可以投入到实质应用的云计算系统，其实是一个非常复杂的系统，甚至不是一个企业能够完成的，它需要服务器提供商、存储设备提供商、网络设备提供商、网络带宽提供商等共同努力才有可能实现。在当下这个电商年代，各位站长需要谨慎选择云计算供应商。[19]

为了帮助客户快速应用虚拟时代的高效技术，戴尔发布了面向其虚拟集成系统（VIS）架构的新功能和新服务。充分意识到企业已在技术上投入了巨资，因此，其融合架构解决方案支持企业保留并充分利用现有的数据中心基础设施，从而避免生成技术孤岛或采取推倒重来（rip-and-replace）策略。 

IDC企业平台副总裁Matt Eastwood表示：“IT企业正在仔细评估IT基础设施和云计算模型在成本、管理和灵活性方面的优势。大致存在两种融合基础设施解决方案：单一厂商解决方案以及旨在提高互操作性和传统投资价值的开放式架构解决方案。戴尔的虚拟集成系统架构表明其致力于创建开放式技术架构。IDC认为该解决方案适用于那些希望保留传统投资并获得云计算优势的客户。” 

VIS架构和服务可帮助客户将新技术和现有技术迁移至类似云的开放式模型，该模型能够动态调节应用负载并将异构计算、存储和网络资产整合进统一的资源池。因此，客户能够降低IT管理成本，更加灵活地响应不断变化的业务需求，更加高效地在物理和虚拟资源上部署和转移应用负载。 

借助VIS，企业能够动态调节环境性能，以匹配变化的工作负载。此外，不同于该领域的其它一些解决方案，客户能够将经过专门设计的VIS架构集成到更加广泛的系统管理策略和投资中去。通过与Microsoft、VMware、Citrix和BMC等合作伙伴的紧密合作，VIS能够更好地使用现有投资并通过标准化及利用现有IT流程及工作流来增强控制力和延续性。 

VIS架构组件

VIS架构由模块化组件构成，这些组件可与客户现有的IT环境相互集成。因此，客户能够获得更好的选择并部署最佳的解决方案组合。戴尔VIS架构包含以下三个主要组件：

高级基础设施管理器—戴尔高级基础设施管理器（AIM）支持单一管理员根据应用负载分配服务器、存储和网络资源，进而简化数据中心管理。该解决方案能够整合异构硬件服务并指导虚拟化管理程序创建易于管理的虚拟资源池。AIM能够从数据中心提取硬件和虚拟化层，因此，客户可专注于配置单一的资源池而非管理多种不同的技术。

VIS自助式创建器(Self Service Creator)—戴尔的VIS自助式创建器能够标准化并自动执行应用的部署流程，从而缩短新业务应用的部署时间。该组件包含一个网络门户，支持授权用户选择、部署和管理定制的IT应用和资源组合，进而将工作负载的部署时间缩短至几分钟。VIS自助式创建器能够增强IT控制力，同时加速IT流程，从而节省时间和资源。该组件可无缝执行上述所有任务，并在不同厂商的硬件及软件解决方案之间协调这些服务。

VIS Director—Dell VIS Director是虚拟环境中的IT运营中枢，支持用户全面查看虚拟依赖关系并快速识别虚拟环境中的问题。该模块包含先进的报告、假设和趋势分析、容量和使用率报告、成本分配和付费解决方案，使IT运营商能够更加深入地了解其IT环境以及应采取相应措施。借助VIS Director，企业能够更加高效地管理当前环境并规划未来发展。

服务

戴尔提供了广泛的服务功能，旨在帮助客户在新的或现有IT环境中使用、设计和部署VIS架构组件。这些服务和功能可帮助企业通过戴尔的虚拟化技术观点来分析其IT策略和挑战。

具体的服务包括：

咨询服务—这些服务可解决主要的技术和业务挑战，例如：自助式配置及自动执行运营任务。此外，客户还能利用戴尔的技术创新来了解作为“概念验证”的使用案例，进而制定明智的部署策略。戴尔加速服务（Dell Accelerators）能够根据预先定义的范畴和集成点将“准备情况评估”和受限的设计和部署工作整合在一起，从而缩短实现价值的时间。一旦设立，戴尔的设计和实施服务将涵盖VIS组件的完整部署流程。

专业技术支持（ProSupport）服务

服务提供与特定软件

有关的专业信息以及广泛的基础设施支持，帮助客户快速实现业务目标。戴尔专业技术支持服务的功能经过扩展，现已全面支持遍及整个IT环境的戴尔VIS组件。基础至高级软件排障以及配有远程补丁及更新包部署支持的软件订购等特性，可帮助客户放心地优化其异构基础设施。 [20]

 家电行业洗牌中国企业相对于日系企业的经营竞争力相对优势是不稳固的，在核心技术能力、全球化营运能力等方面还有差距，但是机会确实是存在的。“这个机会就是云计算，云计算技术从广义上来讲就是信息技术的一种新的发展，作为追赶者，你要赶上去的话，你的机会比原来传统产业的机会要好得多。因为在传统产业当中，能力的积累过程比较长，很多阶段也是很难跨越的。但是在信息产业时代，特别是云计算，别人可能起步的比我们早一些，但是领先的并没有太多，所以我们要追上去的话还是有很好的机会。”

云计算和基础软件平台，在产品及企业管理等方面运用云技术、云管理，抢占云市场。通过云技术的平台，把应用服务和终端产品更好地连接，让消费者能够得到更好的体验。“一是以家庭为单位，把个人移动的和家庭固有的各种数字电子产品，连成一个小的私有云。二是以社区为单位，将一个小型的"云"控制中心放到物业管理处，再把每一个"虚拟家庭云"连接到每一个住户”。

云安全（Cloud security ），《著云台》的分析师团队结合云发展的理论总结认为，是指一种新型云计算商业模式应用的安全软件，硬件，用户，机构，安全云平台的总称。

  

 “云安全”是“云计算”技术的重要分支，已经在反病毒领域当中获得了广泛应用。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到服务端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。整个互联网，变成了一个超级大的杀毒软件，这就是云安全计划的宏伟目标。

  云安全示意新技术的

 什么是云安全“云安全[2]”是继“云计算”“云存储”之后出现的“云”技术的重要应用，已经在反病毒软件中取得了广泛的应用，发挥了良好的效果。在病毒与反病毒软件的技术竞争当中为反病毒软件夺得了先机。

紧随云计算、云存储之后，云安全也出现了。云安全是我国企业创造的概念，在国际云计算领域独树一帜。

“云安全（Cloud Security）”计划是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

未来杀毒软件将无法有效地处理日益增多的恶意程序。来自互联网的主要威胁正在由电脑病毒转向恶意程序及木马，在这样的情况下，采用的特征库判别法显然已经过时。云安全技术应用后，识别和查杀病毒不再仅仅依靠本地硬盘中的病毒库，而是依靠庞大的网络服务，实时进行采集、分析以及处理。整个互联网就是一个巨大的“杀毒软件”，参与者越多，每个参与者就越安全，整个互联网就会更安全。　

历史

最早提出“云安全”这一概念的是趋势科技，2008年5月，趋势科技在美国正式推出了“云安全”技术。“云安全”的概念在早期曾经引起过不小争议，现在已经被普遍接受。值得一提的是，中国网络安全企业在“云安全”的技术应用上走到了世界前列。[3]

技术原理

“云安全（Cloud Security）”计划是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

未来杀毒软件将无法有效地处理日益增多的恶意程序。来自互联网的主要威胁正在由电脑病毒转向恶意程序及木马，在这样的情况下，采用的特征库判别法显然已经过时。云安全技术应用后，识别和查杀病毒不再仅仅依靠本地硬盘中的病毒库，而是依靠庞大的网络服务，实时进行采集、分析以及处理。整个互联网就是一个巨大的“杀毒软件”，参与者越多，每个参与者就越安全，整个互联网就会更安全。

 发展趋势  云安全架构

未来杀毒软件将无法有效地处理日益增多的恶意程序。来自互联网的主要威胁正在由电脑病毒转向恶意程序及木马，在这样的情况下，采用的特征库判别法显然已经过时。云安全技术应用后，识别和查杀病毒不再仅仅依靠本地硬盘中的病毒库，而是依靠庞大的网络服务，实时进行采集、分析以及处理。整个互联网就是一个巨大的“杀毒软件”，参与者越多，每个参与者就越安全，整个互联网就会更安全。 

云安全的概念提出后，曾引起了广泛的争议，许多人认为它是伪命题。但事实胜于雄辩，云安全的发展像一阵风[1]，瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士等都推出了云安全解决方案。我国安全企业 金山，360，瑞星等都拥有相关的技术并投入使用。金山的云技术使得自己的产品资源占用得到极大的减少，在很多老机器上也能流畅运行。趋势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心，几万部在线服务器。据悉，云安全可以支持平均每天55亿条点击查询，每天收集分析2.5亿个样本，资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全，趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。

 思想来源  云安全示意新技术的

云安全技术是P2P技术、网格技术、云计算技术等分布式计算技术混合发展、自然演化的结果。 

云安全的过程值得一提的是，云安全的核心思想，与刘鹏早在2003年就提出的反垃圾邮件网格非常接近。刘鹏当时认为，垃圾邮件泛滥而无法用技术手段很好地自动过滤，是因为所依赖的人工智能方法不是成熟技术。垃圾邮件的最大的特征是：它会将相同的内容发送给数以百万计的接收者。

为此，可以建立一个分布式统计和学习平台，以大规模用户的协同计算来过滤垃圾邮件：

首先，用户安装客户端，为收到的每一封邮件计算出一个唯一的“指纹”，通过比对“指纹”可以统计相似邮件的副本数，当副本数达到一定数量，就可以判定邮件是垃圾邮件；

其次，由于互联网上多台计算机比一台计算机掌握的信息更多，因而可以采用分布式贝叶斯学习算法，在成百上千的客户端机器上实现协同学习过程，收集、分析并共享最新的信息。

反垃圾邮件网格体现了真正的网格思想，每个加入系统的用户既是服务的对象，也是完成分布式统计功能的一个信息节点，随着系统规模的不断扩大，系统过滤垃圾邮件的准确性也会随之提高。用大规模统计方法来过滤垃圾邮件的做法比用人工智能的方法更成熟，不容易出现误判假阳性的情况，实用性很强。反垃圾邮件网格就是利用分布互联网里的千百万台主机的协同工作，来构建一道拦截垃圾邮件的“天网”。

反垃圾邮件网格思想提出后，被IEEE Cluster 2003国际会议选为杰出网格项目在香港作了现场演示，在2004年网格计算国际研讨会上作了专题报告和现场演示，引起较为广泛的关注，受到了中国最大邮件服务提供商网易公司创办人丁磊等的重视。既然垃圾邮件可以如此处理，病毒、木马等亦然，这与云安全的思想就相去不远了。

 策略构想  云安全时代会议

云安全的策略构想是使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。

 主要内容  瑞星云安全计划杀毒软件

瑞星“云安全”计划的内容是，将用户和瑞星技术平台通过互联网紧密相连，组成一个庞大的木马/恶意软件监测、查杀网络，每个“瑞星卡卡6.0”用户都为“云安全”计划贡献一份力量，同时分享其他所有用户的安全成果。 

“瑞星卡卡6.0”的“自动在线诊断”模块，是“云安全”计划的核心之一，每当用户启动电脑，该模块都会自动检测并提取电脑中的可疑木马样本，并上传到瑞星“木马/恶意软件自动分析系统”，整个过程只需要几秒钟。随后RsAMA将把分析结果反馈给用户，查杀木马病毒，并通过瑞星安全资料库，分享给其他所有“瑞星卡卡6.0”用户。

瑞星卡卡6.0本身只是一个数兆大小的安全工具，但是它的背后是国内最大的信息安全专业团队，是瑞星“木马/恶意软件自动分析系统”（RsAMA）和“瑞星安全资料库”（RsSD），同时共享着数千万其他瑞星卡卡6.0用户的可疑文件监测成果。

 名称设计  云安全讲座

“云安全”这个名字是马刚起的，本打算叫“安全云”，被大家鄙视，以为土气。其实这个概念早就有了，只不过瑞星动的比较快。“云计算”之前，有个很热的概念叫做“网格计算”，就是把大家的计算机联合起来，贡献出一些空闲的计算能力，供大家随时取用。google是“网格计算”最早的利用者之一，他的服务器都是用廉价的PC机联合起来，用来取代昂贵的服务器，以提供大容量搜索要求的计算能力。其中的技术难点，就在于并行计算、服务器通讯这些技术。

由瑞星服务器、数千万卡卡用户就可以组成虚拟的网络，简称为“云”。病毒针对“云”的攻击，都会被服务器截获、记录并反击。被病毒感染的节点可以在最短时间内，获取服务器的解决措施，查杀病毒恢复正常。这样的“云”，理论上的安全程度是可以无限改善的。“云”最强大的地方，就是抛开了单纯的“客户端”防护的概念。传统客户端被感染，杀毒完毕之后就完了，没有进一步的信息跟踪和分享。而“云”的所有节点，是与服务器共享信息的。你中毒了，服务器就会记录，在帮助你处理的同时，也把信息分享给其它用户，他们就不会被重复感染。于是这个“云”笼罩下的用户越多，“云”记录和分享的安全信息也就越多，整体的用户也就越强大。这才是网络的真谛，也是所谓“云安全”的精华之所在。

 难点问题  云安全示意新技术的

要想建立“云安全”系统，并使之正常运行，需要解决四大问题：第一，需要海量的客户端（云安全探针）；第二，需要专业的反病毒技术和经验；第三，需要大量的资金和技术投入；第四，必须是开放的系统，而且需要大量合作伙伴的加入。

第一、 需要海量的客户端（云安全探针）。只有拥有海量的客户端，才能对互联网上出现的病毒、木马、挂马网站有最灵敏的感知能力。目前瑞星有超过一亿的自有客户端，如果加上迅雷、久游等合作伙伴的客户端，则能够完全覆盖国内的所有网民，无论哪个网民中毒、访问挂马网页，都能在第一时间做出反应。

第二、 需要专业的反病毒技术和经验。瑞星拥有将近20年的反病毒技术积累，有数百名工程师组成的研发队伍，近年来连续获得国际级技术认证，技术实力稳居世界前列。这些都使瑞星“云安全”系统的技术水平国内首创，国际领先。大量专利技术、虚拟机、智能主动防御、大规模并行运算等技术的综合运用，使得瑞星的“云安全”系统能够及时处理海量的上报信息，将处理结果共享给“云安全”系统的每个成员。

第三、 需要大量的资金和技术投入。目前瑞星“云安全”系统单单在服务器、带宽等硬件上的投入已经超过1亿元，而相应的顶尖技术团队、未来数年持续的研究花费将数倍于硬件投资，这样的投入规模是非专业厂商无法做到的。

第四、 必须是开放的系统，而且需要大量合作伙伴的加入。瑞星“云安全”是个开放性的系统，其“探针”与所有软件完全兼容，即使用户使用其他杀毒软件，也可以安装瑞星卡卡助手等带有“探针”功能的软件，享受“云安全”系统带来的成果。而久游、迅雷等数百家重量级厂商的加入，也大大加强了“云安全”系统的覆盖能力。

 新增功能木马下载拦截

一种新型业界领先的反木马技术，拦截中毒电脑通过网络下载更多的病毒和盗号木马，截断木马进入用户电脑的通道，有效遏制“木马群”等恶性木马病毒的泛滥。

木马判断拦截

一种新型强大的“智能主动防御”技术，当木马和可疑程序启动、加载时，立刻对其行为进行拦截，阻断其盗号等破坏行为，在木马病毒运行时发现并清除，保护QQ、网游和网银的账号安全。

自动在线诊断

瑞星“云安全”（CloudSecurity）计划的核心功能。自动检测并提取电脑中的  纽曼携手瑞星

可疑木马样本，并上传到瑞星“木马/恶意软件自动分析系统”（RsAutomatedMalwareAnalyzer，简称RsAMA），随后RsAMA将把分析结果反馈给用户，查杀木马病毒，并通过“瑞星安全资料库”（RisingSecurityDatabase，简称RsSD），分享给其他所有“瑞星卡卡6.0”用户。

 增强功能漏洞扫描

应用全新开发的漏洞扫描引擎，智能检测Windows系统漏洞、第三方应用软件漏洞和相关安全设置，并帮助用户修复。用户也可以根据设置，实现上述漏洞的自动修复，简化了用户的操作，同时更加及时的帮助用户在第一时间弥补安全隐患。

强力修复

对于被病毒破坏的系统设置，如IE浏览器主页被改、经常跳转到广告网站等现象，卡卡助手会修复注册表、系统设置和host文件，使电脑恢复正常。

进启管理

帮助用户有效管理电脑中的驱动、开机自启动软件、浏览器插件等，可有效提高用户电脑的运行效率。

高级工具集

针对熟练电脑用户，卡卡上网安全助手6.0提供了全面的实用功能：垃圾文件清理、系统启动项管理、服务管理、联网程序管理、LSP修复、文件粉碎和专杀工具。

七大监控

卡卡上网安全助手6.0，具有自动在线诊断、U盘病毒免疫、自动修复系统漏洞、木马行为判断与拦截、不良网站防护、IE防漏墙和木马下载拦截7大监控体系。全面开启保护用户电脑安全。

 安全示例ESET NOD32

来自于斯洛伐克的ESET NOD32早在2006年，就在其高级启发式引擎中采用了该项技术，称之为ThreatSense预警系统，并申请了专利。用户计算机作为ESET 云中的一个节点，ESET可以通过ThreatSense预警系统了解用户安装使用软件的情况。当杀毒引擎发现某个软件非常可疑，但又不足以认定它是病毒时，ThreatSense就会收集软件的相关信息，并与中心服务器交换资料，中心服务器通过所有收集到的资料便能够迅速准确的作出反馈。

金山毒霸

金山毒霸“云安全”是为了解决木马商业化之后的互联网严峻的安全形势应运而生的一种全网防御的安全体系结构。它包括智能化客户端、集群式服务端和开放的平台三个层次。“云安全”是现有反病毒技术基础上的强化与补充，最终目的是为了让互联网时代的用户都能得到更快、更全面的安全保护。 

首先稳定高效的智能客户端，它可以是独立的安全产品，也可以作为与其他产品集成的安全组件，比如金山毒霸2012和百度安全中心等，它为整个云安全体系提供了样本收集与威胁处理的基础功能;金山在2010年推出的金山毒霸2011，一改之前臃肿的软件体积，大大减少了资源占用，使用户体验得到飞跃。

其次服务端的支持，它是包括分布式的海量数据存储中心、专业的安全分析服务以及安全趋势的智能分析挖掘技术，同时它和客户端协作，为用户提供云安全服务; 

最后，云安全以一个开放性的安全服务平台作为基础，它为第三方安全合作伙伴提供了与病毒对抗的平台支持。金山毒霸云安全既为第三方安全合作伙伴用户提供安全服务，又靠和第三方安全合作伙伴合作来建立全网防御体系。使得每个用户都参与到全网防御体系中来，遇到病毒也将不再是孤军奋战。 

1.可支撑海量样本存储及计算的水银平台 

2.互联网可信认证服务 

3.爬虫系统

趋势科技

趋势科技SecureCloud云安全6大杀手锏： 

1.Web信誉服务 

借助全球最大的域信誉数据库之一，趋势科技的Web信誉服务按照恶意软件行为分析所发现的网站页面、历史位置变化和可疑活动迹象等因素来指定信誉分数，从而追踪网页的可信度。然后将通过该技术继续扫描网站并防止用户访问被感染的网站。为了提高准确性、降低误报率，趋势科技Web信誉服务为网站的特定网页或链接指定了信誉分值，而不是对整个网站进行分类或拦截，因为通常合法网站只有一部分受到攻击，而信誉可以随时间而不断变化。 

通过信誉分值的比对，就可以知道某个网站潜在的风险级别。当用户访问具有潜在风险的网站时，就可以及时获得系统提醒或阻止，从而帮助用户快速地确认目标网站的安全性。通过Web信誉服务，可以防范恶意程序源头。由于对零日攻击的防范是一种新型网站的可信程度而不是真正的内容，因此能有效预防恶意软件的初始下载，用户进入网络前就能够获得防护能力。 

2.电子邮件信誉服务 

趋势科技的电子邮件信誉服务按照已知垃圾邮件来源的信誉数据库检查IP地址，同时利用可以实时评估电子邮件发送者信誉的动态服务对IP地址进行验证。信誉评分通过对IP地址的“行为”、“活动范围”以及以前的历史进行不断的分析而加以细化。按照发送者的IP地址，恶意电子邮件在云中即被拦截，从而防止僵尸或僵尸网络等web威胁到达网络或用户的计算机。 

3.文件信誉服务 

现在的趋势科技云安全将包括文件信誉服务技术，它可以检查位于端点、服务器或网关处的每个文件的信誉。检查的依据包括已知的良性文件清单和已知的恶性文件清单，即现在所谓的防病毒特征码。高性能的内容分发网络和本地缓冲服务器将确保在检查过程中使延迟时间降到最低。由于恶意信息被保存在云中，因此可以立即到达网络中的所有用户。而且，和占用端点空间的传统防病毒特征码文件下载相比，这种方法降低了端点内存和系统消耗。 

4.行为关联分析技术 

趋势科技云安全利用行为分析的“相关性技术”把威胁活动综合联系起来，确定其是否属于恶意行为。Web威胁的单一活动似乎没有什么害处，但是如果同时进行多项活动，那么就可能会导致恶意结果。因此需要按照启发式观点来判断是否实际存在威胁，可以检查潜在威胁不同组件之间的相互关系。通过把威胁的不同部分关联起来并不断更新其威胁数据库，使得趋势科技获得了突出的优势，即能够实时做出响应，针对电子邮件和Web威胁提供及时、自动的保护。 

5.自动反馈机制 

趋势科技云安全的另一个重要组件就是自动反馈机制，以双向更新流方式在趋势科技的产品及公司的全天候威胁研究中心和技术之间实现不间断通信。通过检查单个客户的路由信誉来确定各种新型威胁，趋势科技广泛的全球自动反馈机制的功能很像现在很多社区采用的“邻里监督”方式，实现实时探测和及时的“共同智能”保护，将有助于确立全面的最新威胁指数。单个客户常规信誉检查发现的每种新威胁都会自动更新趋势科技位于全球各地的所有威胁数据库，防止以后的客户遇到已经发现的威胁。 

6.威胁信息汇总 

来自美国、菲律宾、日本、法国、德国和中国等地研究人员的研究将补充趋势科技的反馈和提交内容。在趋势科技防病毒研发暨技术支持中心TrendLabs，各种语言的员工将提供实时响应，24/7的全天候威胁监控和攻击防御，以探测、预防并清除攻击。 

趋势科技综合应用各种技术和数据收集方式——包括“蜜罐”、网络爬行器、客户和合作伙伴内容提交、反馈回路以及TrendLabs威胁研究——趋势科技能够获得关于最新威胁的各种情报。通过趋势科技云安全中的恶意软件数据库以及TrendLabs研究、服务和支持中心对威胁数据进行分析。

卡巴斯基

卡巴斯基的全功能安全防护旨在为互联网信息搭建一个无缝透明的安全体系： 

1.针对互联网环境中类型多样的信息安全威胁，卡巴斯基实验室以反恶意程序引擎为核心，以技术集成为基础，实现了信息安全软件的功能平台化。系统安全、在线安全、内容过滤和反恶意程序等核心功能可以在全功能安全软件的平台上实现统一、有序和立体的安全防御，而不是不同类型和功能的产品的杂凑; 

2.在强大的后台技术分析能力和在线透明交互模式的支持下，卡巴斯基全功能安全软件2009可以在用户“知情并同意(Awareness&Approval)”的情况下在线收集、分析(OnlineRealtimeCollecting&Analysing)用户计算机中可疑的病毒和木马等恶意程序样本，并且通过平均每小时更新1次的全球反病毒数据库进行用户分发(InstantSolutionDistribution)。从而实现病毒及木马等恶意程序的在线收集、即时分析及解决方案在线分发的“卡巴斯基安全网络”，即“云安全”技术。卡巴斯基全功能安全软件2009通过“卡巴斯基安全网络”，将“云安全”技术透明地应用于广大计算机用户，使得全球的卡巴斯基用户组成了一个具有超高智能的安全防御网，能够在第一时间对新的威胁产生免疫力，杜绝安全威胁的侵害。"卡巴斯基安全网络"经过了卡巴斯基实验室长期的研发和测试，具有极高的稳定性和成熟度。因此，才能够率先在全功能安全软件2009正式版的产品中直接为用户提供服务。 

3.通过扁平化的服务体系实现用户与技术后台的零距离对接。卡巴斯基拥有全球领先的恶意程序样本中心及恶意程序分析平台，每小时更新的反病毒数据库能够保障用户计算机的安全防御能力与技术后台的零距离对接。在卡巴斯基的全功能安全的防御体系中，所有用户都是互联网安全的主动参与者和安全技术革新的即时受惠者。

云安全扫描器

奇点扫描器 

奇点云安全综合漏洞探测系统是全球首款一种新型APT入侵检测模式的深度安全评估系统，致力于web2.0下的应用安全测试和网站安全漏洞的综合扫描分析，它高效准确的安全扫描策略，能让使用者轻松发现漏洞威胁，为安全管理人员也提供了详细专业的漏洞扫描报表。web服务器综合漏洞检测服务覆盖了CVE、packetstorm、OWASP、WebAppSec及国内外安全社区等国际权威安全组织定义的几乎所有应用程序漏洞，可以适用于国外的服务器漏洞检测。

发现WEB应用服务器安全漏洞；

发现网站安全漏洞；

可支持海外VPN入侵检测服务器，能够解决国外或屏蔽网站无法扫描的问题；

支持常规的检测漏洞模型和智能渗透检测模型

支持简单模式（单个域名）批量模式（多个域名），快速扫描，深度扫描4种模式；

专业，清晰，准确的可视化的报表；

支持超过500种检测策略，数十种逻辑渗透入侵检测行为，能够准确扫描网站存在的漏洞。

支持智能渗透检测模型，包括0day更新检测，漏洞组合， Google hacking爬虫等漏洞检测

超强的漏洞分析能力

独创的双通道智能检测模型，不仅支持常规漏洞的检测，而且有智能渗透检测模型。

首款单独针对国内外常见邮件系统、论坛、博客、web编辑器的专业检测模型。

支持cookies 登陆状态深入检测功能

集成了JavaScript智能解析引擎，对恶意代码，DOM类型的跨站脚本漏洞和任意页面的跳转漏洞检测更加准确。

简单的操作步骤，专业的可订制的扩展选项，能够轻松的完成高质量的入侵安全检测

McAfee

著名安全厂商McAfee宣布，将推出一种新型云计算的安全系统Artemis。该系统能够保护计算机免受病毒、木马或其他安全威胁的侵害。 

McAfee旗下AvertLabs的研究人员表示，该系统能够缩短收集、检测恶意软件的时间，及配置整个解决方案的时间。 

随着安全系统的发展，这一时间已经从以往的几天减少到数小时，目前又下降到"数毫秒"。 

AvertLabs安全研究及通信主管DaveMarcus表示："Artemis系统管理一个窗口，企业用户的所有活动都在该窗口中进行，而该窗口将会持续分析有无恶意软件。Artemis的目的是为了使所用时间最小化。" 

传统安全系统使用威胁签名数据库来管理恶意软件信息，而作为一款云计算服务，Artemis可以在签名文件尚未发布之前就对威胁作出反应。 

Marcus表示，AvertLabs研究人员每周会发现上万个新的签名文件。如果用户电脑装有Artemis系统，那么一旦电脑被检测到存在可疑文件，那么会立刻与McAfee服务器联系，以确定可疑文件是否是恶意的。通过这一方式，McAfee还能利用所收集的数据为企业提供定制的安全解决方案。 

专家表示，Artemis能够提供实时的安全保护。而在传统的一种新型签名的安全系统中，发现安全威胁和采取保护措施之间往往存在时间延迟。 

IDC安全产品研究主管CharlesKolodgy表示：“传统的一种新型签名的恶意软件检测方式存在不足。随着用户行为的改变，安全威胁也在改变，恶意软件检测技术总体上来看没有保持同步发展。”

瑞星白皮书

“云安全”(CloudSecurity)计划：将用户和瑞星技术平台通过互联网紧密相连，组成一个庞大的木马/恶意软件监测、查杀网络，每个“瑞星卡卡6.0”用户都为“云安全”(CloudSecurity)计划贡献一份力量，同时分享其他所有用户的安全成果。 

“瑞星卡卡6.0”的“自动在线诊断”模块，是“云安全”(CloudSecurity)计划的核心之一，每当用户启动电脑，该模块都会自动检测并提取电脑中的可疑木马样本，并上传到瑞星“木马/恶意软件自动分析系统”(RsAutomatedMalwareAnalyzer，简称RsAMA)，整个过程只需要几秒钟。随后RsAMA将把分析结果反馈给用户，查杀木马病毒，并通过“瑞星安全资料库”(RisingSecurityDatabase，简称RsSD)，分享给其他所有“瑞星卡卡6.0”用户。 

由于此过程全部通过互联网并经程序自动控制，可以在最大程度上提高用户对木马和病毒的防范能力。理想状态下，从一个盗号木马从攻击某台电脑，到整个“云安全”(CloudSecurity)网络对其拥有免疫、查杀能力，仅需几秒的时间。 

NoSQL：为了满足一些关系数据库所无法满足的目标，比如支撑海量的数据等，一些公司特地设计一批不是一种新型关系模型的数据库。

管理层

这层是为横向的三层服务的，并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术，主要有下面这六个方面： 

帐号管理：通过良好的帐号管理技术，能够在安全的条件下方便用户地登录，并方便管理员对帐号的管理。 

SLA监控：对各个层次运行的虚拟机，服务和应用等进行性能方面的监控，以使它们都能在满足预先设定的SLA(Service Level Agreement)的情况下运行。 

计费管理：也就是对每个用户所消耗的资源等进行统计，来准确地向用户索取费用。 

安全管理：对数据，应用和帐号等IT[6]资源采取全面地保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害。 

负载均衡：通过将流量分发给一个应用或者服务的多个实例来应对突发情况。 

运维管理：主要是使运维操作尽可能地专业和自动化，从而降低云计算中心的运维成本。 

云计算架构其中有三层是横向的，分别是显示层、中间件层和基础设施层，通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，云计算架构还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的。云计算（cloud computing）是一种新型互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在新技术的中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

背景云计算拼音Yún jìsuàn；云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算的出现并非偶然，早在上世纪60年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算，21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国物联网校企联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。[1]

继个人计算机变革、互联网变革之后，云计算被看作第三次IT浪潮，是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，著云台云计算将成为当前全社会关注的热点。

云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。  著云台云网络

 兴起云计算是当前是一个热门的技术名词，很多专家认为，云计算会改变互联网的技术基础，甚至会影响整个产业的格局。正因为如此，很多大型企业都在研究云计算技术和一种新型云计算的服务，亚马逊、谷歌、微软、戴尔、IBM、SUN 等IT 巨头都在其中。几年之内,云计算已从新兴技术发展成为当今的热点技术。从2003 年Google 公开发布的核心文件到2006 年Amazon EC2（亚马逊弹性计算云）的商业化应用，再到美国电信巨头AT&T（美国电话电报公司）推出的Synaptic Hosting（动态托管）服务，云计算从节约成本的工具到盈利的推动器，从ISP（网络服务提供商）到电信企业，已然成功地从内置的IT 系统演变成公共的服务[2]。云计算是一个产生于IT 领域的概念，IT（Information Technology），即信息技术，包括感测技术、通信技术、计算机技术和控制技术等。在技术发展的历程中，类似于电子商务，云计算也是一个比较模糊的技术术语。这其中一个原因是云计算可以在很多应用程序场景中运用，另外就是大量公司的商业炒作推动了这种趋势。Gartner 公司是全球最权威的技术咨询机构，它的技术成熟曲线就是根据技术发展周期理论来分析新技术的发展周期曲线（从1995 年开始每年均有报告），以便帮助人们判断某种新技术是否采用。这个曲线将技术成熟的过程划分为5个阶段：一是萌芽期（Technology Trigger）又称感知期，人们对新技术产品和概念开始感知，并且表现出兴趣；二是过热期(Peak of Inflated Expectations)，人们一拥而上，纷纷采用这种新技术，讨论这种新技术。典型成功的案例往往会把人们的这种热情加上把催化剂；三是低谷期(Trough of Disillusionment)，又称幻想破灭期。过度的预期，严峻的现实，往往会把人们心理的一把火浇灭；四是复苏期(Slope of Enlightenment)，又称恢复期。人们开始反思问题，并从实际出发考虑技术的价值。相比之前冷静不少；五是成熟期(Plateau ofProductivity)，又称高原期。该技术已经成为一种平常。从加德纳Gartner 公司2011 年的技术成熟度报告，我们可以看到云计算已经绕过了应用上的瓶颈，开始真正“落地”。云计算如一阵飓风席卷整个IT 界，伴之而来的优势是非常明显的。2012 年更是云计算快速发展的一年，各种云技术、云方案将陆续出台，无论是早期亚马逊的Cloud Drive，还是2011 年苹果公司推出的iCloud，抑或是2012 年4 月微软将要推出的System Center 系统等，都把目标盯紧了云计算这块大“肥肉”。

 特点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与互联网更相似。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。

好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它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。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

 

  云计算定义

一种计算模式：把IT资源、数据、应用作为服务通过网络提供给用户（IBM） 

一种基础架构管理方法论：把大量的高度虚拟化的资源管理起来，组成一个大的资源池，用来统一提供服务（IBM） 

以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全 、快速、便捷的数据存储和网络计算服务（Google） 

云计算所使用的技术

Google的云计算平台与应用

分布式文件系统( Google File System ) 

MapReduce编程模式

分布式锁机制Chubby 

分布式数据库BigTable 

IBM蓝云计算平台

虚拟机的使用

存储结构

    随着我国经济结构的调整与经济发展方式的转变，制造业面临着前所未有的机遇与挑战，迫切需要提高制造企业的核心竞争力。制造的服务化、一种新型知识的创新能力，以及对各类制造资源的聚合与协同能力、对环境的友好性，已成为构成企业竞争力的关键要素和制造业信息化发展的趋势。

 

    云制造即是在这种趋势下借鉴了云计算思想发展起来的一种将现有的信息技术、制造技术与云计算、物联网等新兴技术相融合，对各类制造资源进行统一的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程中的各类制造活动提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的服务的网络化制造新模式。

 

    对于占企业总数99%的中小企业，云制造通过盘活社会制造资源存量、优化配置，为解决其所普遍面临的机器设备老旧、生产水平不高、技术能力不足、经营管理水平低下等问题提出了新的思路。

 

    1 云制造的服务

    1.1 服务资源的类型

    云计算共享的是计算资源，软件、平台和基础设施是云计算的3种典型服务资源。云制造则是对各类制造资源（软件、硬件、人力）进行共享。

 

    （1）硬件资源  以硬件的形式提供的硬制造资源，包括机床、加工中心等加工设备、试验检测设备、仿真设备、计算设备等各类仪器设备；

    （2）软件资源  以软件、数据库、模型库、信息库、知识库等形式提供的软制造资源，既包括制造过程中所用到的各类软件，又包括制造全生命周期过程中的各类数据、模型、信息和知识等；

    （3）人力资源  以相关专业人员参与服务的形式所提供的虚拟化的制造资源，论证、设计、加工、经营、管理等活动都离不开入的参与。

 

    1.2服务内容

    “制造即服务”是云制造的核心理念，即提供制造全生命周期各环节所需要的服务。制造全生命周期涵盖了制造企业的日常经营管理和生产活动，包括论证、设计、仿真、加工、检测等生产环节和企业经营管理活动。

 

    （1）论证环节的服务综合运用各种辅助决策软件、模型库、数据库和相关人力资源，对企业的战略规划、营销策略、产品规划等业务进行论证，分析其可行性与预期效果；

    （2）设计环节的服务针对产品设计环节提供的服务，包括对辅助设计软件的需求、对复杂分析计算的高性能计算设备的需求、对复杂产品的设计服务的需求；

    （3）仿真环节的服务提供产品仿真环节所需要仿真软件、仿真模型和仿真设备等软硬件仿真资源；

    （4）加工环节的服务产品的加工环节往往需要各种硬件资源、软件资源和人力资源的配合。对于中小型制造企业，既缺少高端精密加工设备，工艺水平又相对较低，又缺乏专业人才。云制造服务可以很好地解决中小企业加工过程中的问题；

    （5）检测环节的服务  提供各种检测设备和相关软件的使用服务；

    （6）经营管理环节的服务既包括对企业的各项经营管理活动的软件支持，如财务软件、客户关系管理软件、ERP软件等，也包括相关的人力资源的服务。

 

2 中小企业云制造服务平台架构

    社会制造资源往往是以分散、异地、异构的形式存在的。面向中小企业云制造服务平台，对社会制造资源进行统一的封装和调度，为中小企业提供即时的、按需的服务。

 

    2.1 Web Service技术

    Web Service即Web服务，是建立在HTML、XML、SOAP、UDDI等标准Web协议基础上的一种面向服务的新架构。这种架构包括服务提供者、服务请求者和服务注册中心3种角色，执行发布、发现和绑定3个动作，见新技术的1。

 

    新技术的1Web Service角色关系

    （1）服务提供者服务提供者设计并实现Web服务，并在服务注册中心注册。为其他服务和用户提供自己具有的功能。在云制造服务中，软件资源、硬件资源和人力资源的拥有者显然是服务的提供方。但是将这些资源变成统一的Web服务的工作应该由云制造服务平台来完成；

    （2）服务请求者服务请求者就是Web服务功能的使用者，它利用SOAP消息向服务提供者发送请求以获得服务。一般来说，中小企业是服务请求的主体，通过服务请求端获取所需的服务；

    （3）服务注册中心。服务注册中心将服务请求与相应的服务联系在一起，充当管理者的角色。

 

    2.2一种新型Web Service的平台架构

    鉴于Web Service技术所具有的普遍性、简易性、标准性、支持的广泛性和互操作性等特点，采用Web Service技术构建中小企业云制造服务平台的架构，具有简洁、高效、易于实现等优点。

 

    架构由资源层、云制造服务平台和客户层组成。从Web Service的角度，架构也可划分为服务请求者、服务注册中心和服务提供者。资源层提供软件制造资源、硬件制造资源和人力资源，是服务提供者的原始资源。云制造服务平台对资源层的制造资源进行封装，统一成应用服务组件的形式，成为服务提供者的最终形式。Web应用服务器是云制造服务平台的服务注册中心，进行应用服务组件的注册与搜索。门户Portal是云制造服务平台提供给用户的使用界面。需要平台提供服务的中小企业通过Internet访问平台，寻找适合自己的应用服务，是服务的请求者，3 平台关键技术

    3.1 资源虚拟化技术

    资源虚拟化实现从物理资源到应用服务的抽象和映射，对物理资源的静态属性、动态属性、行为属性及部署配置信息进行描述，构建具有通用接口的虚拟资源封装组件。在资源虚拟化的过程中，必须解决不同类型的制造资源如何描述、如何封装、如何部署、如何管理、如何通信等问题。

 

    3.2 安全保证技术

    保证数据安全是中小企业云制造服务平台稳定运行的前提。因为云制造模式是一种新型Internet的，但是现阶段Internet上存在很多的不安全因素，使得很多用户对通过Internet进行商业活动心存疑虑，制约了云制造模式的发展。因此数据安全问题是每一个云制造服务平台都应优先考虑的问题。

 

    3.3 收费模式

    现有的收费模式常用的有以下几种：

    （1）硬件注册制根据客户端、处理器、用户数收费；

    （2）计时制和包月制。根据用户的使用时间进行计费；

    （3）软件租赁方式根据用户租赁软件的时间单位计费。

 

    如何对云制造服务平台提供的服务进行合理地收费，从而提高中小企业的参与热情，是平台稳定运行的重要保障。

Claims (9)

1.  云制造即是在这种趋势下借鉴了云计算思想发展起来的一种将现有的信息技术、制造技术与云计算、物联网等新兴技术相融合，对各类制造资源进行统一的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程中的各类制造活动提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的服务的网络化制造新模式；

    对于占企业总数99%的中小企业，云制造通过盘活社会制造资源存量、优化配置，为解决其所普遍面临的机器设备老旧、生产水平不高、技术能力不足、经营管理水平低下等问题提出了新服务资源的类型

     云计算共享的是计算资源，软件、平台和基础设施是云计算的3种典型服务资源；

云制造则是对各类制造资源（软件、硬件、人力）进行共享；

 硬件资源  以硬件的形式提供的硬制造资源，包括机床、加工中心等加工设备、试验检测设软件资源  以软件、数据库、模型库、信息库、知识库等形式提供的软制造资源，既包括制造过程中所用到的各类软件，又包括制造全生命周期过程中的各类数据、模型、信息和知识等；

 人力资源  以相关专业人员参与服务的形式所提供的虚拟化的制造资源，论证、设计、加工、经营、管理等活动都离不开入的参与；

 服务内容

    “制造即服务”是云制造的核心理念，即提供制造全生命周期各环节所需要的服务。

2.制造全生命周期涵盖了制造企业的日常经营管理和生产活动，包括论证、设计、仿真、加工、检测等生产环节和企业经营管理活动；

 论证环节的服务综合运用各种辅助决策软件、模型库、数据库和相关人力资源，对企业的战略规划、营销策略、产品规划等业务进行论证，分析其可行性与预期效果；

 设计环节的服务针对产品设计环节提供的服务，包括对辅助设计软件的需求、对复杂分析计算的高性能计算设备的需求、对复杂产品的设计服务的需求；

 仿真环节的服务提供产品仿真环节所需要仿真软件、仿真模型和仿真设备等软硬件仿真资源；

 加工环节的服务产品的加工环节往往需要各种硬件资源、软件资源和人力资源的配合。

3.对于中小型制造企业，既缺少高端精密加工设备，工艺水平又相对较低，又缺乏专业人才；

云制造服务可以很好地解决中小企业加工过程中的问题；

 检测环节的服务  提供各种检测设备和相关软件的使用服务；

 经营管理环节的服务既包括对企业的各项经营管理活动的软件支持，如财务软件、客户关系管理软件、ERP软件等，也包括相关的人力资源的服务；

 中小企业云制造服务平台架构

 社会制造资源往往是以分散、异地、异构的形式存在的。

4.面向中小企业云制造服务平台，对社会制造资源进行统一的封装和调度，为中小企业提供即时的、按需的服务；

这种架构包括服务提供者、服务请求者和服务注册中心3种角色，执行发布、发现和绑定动作，服务提供者服务提供者设计并实现Web服务，并在服务注册中心注册。

5.为其他服务和用户提供自己具有的功能；

在云制造服务中，软件资源、硬件资源和人力资源的拥有者显然是服务的提供方；

但服务请求者服务请求者就是Web服务功能的使用者，它利用SOAP消息向服务提供者发送请求以获得服务；

一般来说，中小企业是服务请求的主体，通过服务请求端获取所需的服务；

 服务注册中心。

6.服务注册中心将服务请求与相应的服务联系在一起，充当管理者的角色。

7.   基于Web Service的平台架构 

    鉴于Web Service技术所具有的普遍性、简易性、标准性、支持的广泛性和互操作性等特点，采用Web Service技术构建中小企业云制造服务平台的架构，具有简洁、高效、易于实现等优点；

 架构由资源层、云制造服务平台和客户层组成。

8.从Web Service的角度，架构也可划分为服务请求者、服务注册中心和服务提供者；

资源层提供软件制造资源、硬件制造资源和人力资源，是服务提供者的原始资源。

9.云制造服务平台对资源层的制造资源进行封装，统一成应用服务组件的形式，成为服务提供者的最终形式；

Web应用服务器是云制造服务平台的服务注册中心，进行应用服务组件的注册与；

门户Portal是云制造服务平台提供给用户的使用界面；

需要平台提供服务的中小企业通过Internet访问平台，寻找适合自己的应用服务，是服务的请求者，资源虚拟化实现从物理资源到应用服务的抽象和映射，对物理资源的静态属性、动态属性、行为属性及部署配置信息进行描述，构建具有通用接口的虚拟资源封装组件；

在资源虚拟化的过程中，必须解决不同类型的制造资源如何描述、如何封装、如何部署、如何管理、如何通信等问题；

 保证数据安全是中小企业云制造服务平台稳定运行的前提；

因为云制造模式是基于Internet的，但是现阶段Internet上存在很多的不安全因素，使得很多用户对通过Internet进行商业活动心存疑虑，制约了云制造模式的发展；

因此数据

现有的收费模式常用的有以下几种：

 硬件注册制根据客户端、处理器、用户数收费；

 计时制和包月制；

根据用户的使用时间进行计费；

 软件租赁方式根据用户租赁软件的时间单位计费；

如何对云制造服务平台提供的服务进行合理地收费，从而提高中小企业的参与热情，是平台稳定运行的重要保障。