云計算相關及計劃書..

1、項目的背景，相當于前言，你們?yōu)槭裁磳椖扛信d趣當今世界， 在經濟全球化不斷發(fā)展的同時，氣候變化、能源安全、 糧食安全等全球性問 題更加突出，以知識技術密集、 綠色低碳增長為主要特征的新興產業(yè)蓬勃興起， 日益成為引 領新一輪產業(yè)革命的主導力量。 為應對新挑戰(zhàn)、 構建新優(yōu)勢， 世界主要國家緊緊抓住新興產 業(yè)發(fā)展機遇，競相出臺發(fā)展戰(zhàn)略，加大政府扶持力度，搶占經濟科技發(fā)展制高點。從2009年起，各國都在加快部署、紛紛出臺戰(zhàn)略規(guī)劃和相關政策措施、積極推動云計 算產業(yè)發(fā)展和應用，以期在全球經濟與競爭格局深刻變革之中占據最大優(yōu)勢。21世紀10年代云計算作為一個新的技術趨勢已經得到了快速的發(fā)展。 云計算已經徹

2、底 改變了一個前所未有的工作方式，也改變了傳統(tǒng)軟件工程企業(yè)。2014中國國際云計算技術和應用展覽會3月4日在北京開幕，工信部軟件服務業(yè)司司 長陳偉在會上透露，云計算綜合標準化技術體系已形成草案。近期18大會議在未來的十三五計劃中明確提出重點發(fā)展云存儲和云計算，物聯(lián)網等新 興技術。互聯(lián)網的飛速發(fā)展， 網絡信息的爆炸式增長， 現(xiàn)實世界中企業(yè)對數據的處理， 人們對數 據的需求發(fā)生了巨大的變化。隨著互聯(lián)網信息量以幾何倍增長的今天， 普通的計算機信息處理和計算方式已經越來越 不能滿足現(xiàn)代企業(yè)及機構對信息的處理和分析要求， 同時人門的生活方式也發(fā)生了很大的變 化，云計算云存儲等能滿足未來需求的新技術必然成

3、為應用和探索的熱點。 因此我們組決定 以云計算等作為本學期學習的重點，完成云計算云存儲等實踐項目。相關技術及原理或技術的特點云計算是一種將可伸縮、彈性、共享的物理和虛擬資源池以按需自服務的方式供應和 管理，并提供網絡訪問的模式。 云計算模式由關鍵特征、 云計算角色和活動、云能力類型和 云服務分類、云部署模型、云計算共同關注點組成。云計算是一種以數據和處理能力為中心的密集型計算模式，它融合了多項ICT技術， 是傳統(tǒng)技術 “平滑演進 ”的產物。其中以虛擬化技術、分布式數據存儲技術、編程模型、大規(guī) 模數據管理技術、分布式資源管理、 信息安全、云計算平臺管理技術、 綠色節(jié)能技術最為關 鍵。1、虛擬化技

4、術虛擬化是云計算最重要的核心技術之一，它為云計算服務提供基礎架構層面的支 撐， 是ICT服務快速走向云計算的最主要驅動 力?？梢哉f，沒有虛擬化技術也 就沒有云計算服務的落地與成功。 隨著云計算應用的持續(xù)升溫， 業(yè)內對虛擬化技 術的重視也提到了一個新的高度。與此同時，我們的 調查發(fā)現(xiàn)，很多人對云計 算和虛擬化的認識都存在誤區(qū)， 認為云計算就是虛擬化。 事實上并非如此， 虛擬 化是云計算的重要組成部分但不是全部。從技術上講， 虛擬化是一種在軟件中仿真計算機硬件， 以虛擬資源為用戶提供服 務的計算形式。旨在合理調配計算機資源，使其 更高效地提供服務。它把應用 系統(tǒng)各硬件間的物理劃分打破， 從而實現(xiàn)架

5、構的動態(tài)化， 實現(xiàn)物理資源的集中管 理和使用。虛擬化的最大好處是增強系統(tǒng)的彈性和靈活 性，降低成本、改進服 務、提高資源利用效率。從表現(xiàn)形式上看， 虛擬化又分兩種應用模式。 一是將一臺性能強大的服務器虛擬 成多個獨立的小服務器，服務不同的用戶。二是 將多個服務器虛擬成一個強大 的服務器，完成特定的功能。這兩種模式的核心都是統(tǒng)一管理，動態(tài)分配資源， 提高資源利用率。在云計算中，這兩種模式都有比較多 的應用。2、分布式數據存儲技術云計算的另一大優(yōu)勢就是能夠快速、高效地處理海量數據。在數據爆炸的今天， 這一點至關重要。為了保證數據的高可靠性， 云計算通常會采用分布式存儲技術， 將數據存儲在不同的物理

6、設備中。 這種模式不僅擺脫了硬件設備的限制， 同時擴 展性更好，能夠快速響應用戶需求的變化。分布式存儲與傳統(tǒng)的網絡存儲并不完全一樣， 傳統(tǒng)的網絡存儲系統(tǒng)采用集中的存 儲服務器存放所有數據，存儲服務器成為系統(tǒng)性 能的瓶頸，不能滿足大規(guī)模存 儲應用的需要。 分布式網絡存儲系統(tǒng)采用可擴展的系統(tǒng)結構， 利用多臺存儲服務 器分擔存儲負荷， 利用位置服務器定位存儲信息， 它不 但提高了系統(tǒng)的可靠性、 可用性和存取效率，還易于擴展。在當前的云計算領域，Google的GFS和Hadoop開發(fā)的開源系統(tǒng)HDFS是比較流 行的兩種云計算分布式存儲系統(tǒng)。GFS(Google File System)技術：谷歌的非開

7、源的GFS(GoogleFile System) 云計算平臺滿足大量用戶的需求， 并行地為大量用戶提供服務。 使得云計算的數 據存儲技術具有了高吞吐率和高傳輸率的特點。HDFS( HadoopDistributed File System)技術：大部分ICT廠商，包括YahooIn tel的“云”計劃采用的都是HDFS勺數據存儲技術。未來的發(fā)展將集中在超 大規(guī)模的數據存 儲、數據加密和安全性保證、以及繼續(xù)提高I/O速率等方面。.Anid/un duJiccomputingdoLkl UEC213、編程模式從本質上講，云計算是一個多用戶、多任務、支持并發(fā)處理的系統(tǒng)。高效、簡捷、 快速是其核心理念

8、，它旨在通過網絡把強大的服務器計算資源方便地分發(fā)到終端用戶手中，同時保證低成本和良好的用戶體驗。 在這個過程中，編程模式的選 擇至關重要。云計算項目中分布式并行編程模式將被廣泛采用。分布式并行編程模式創(chuàng)立的初衷是更高效地利用軟、硬件資源，讓用戶更快速、 更簡單地使用應用或服務。在分布式并行編程模式中，后臺復雜的任務處理和資源調度對于用戶來說是透明的，這樣用戶體驗能夠大大提升。MapReduce是當前云計算主流并行編程模式之一。MapReduce模式將任務自動分成多個子任務，通過Map和Reduce兩步實現(xiàn)任務在大規(guī)模計算節(jié)點中的高度與分配。Map Reduce是Google開發(fā)的java、Py

9、thon、C+程模型，主要用于大規(guī)模數據 集（大于1TB）的并行運算。MapReduce莫式的思想是將要執(zhí)行的問題分解成Map（映射）和Reduce （化簡）的方式，先通過Map程序將數據切割成不相關的 區(qū) 塊，分配（調度）給大量計算機處理，達到分布式運算的效果，再通過Reduce程序將結果匯整輸出。4、大規(guī)模數據管理處理海量數據是云計算的一大優(yōu)勢。那么如何處理則涉及到很多層面的東西，因 此高效的數據處理技術也是云計算不可或缺的核心技術之一。對于云計算來說，數據管理面臨巨大的挑戰(zhàn)。云計算不僅要保證數據的存儲和訪問，還要能夠對海量數據進行特定的檢索和分析。由于云計算需要對海 量的分布式數據進行處

10、理、 分析，因此，數據管理技術必需能夠高效的管理大量的數據。Google的BT( BigTable)數據管理技術和Hadoop團隊開發(fā)的開源數據管理模塊HBase是業(yè)界比較典型的大規(guī)模數據管理技術。BT(BigTable)數據管理技術：BigTable是非關系的數據庫，是一個分布式的、 持久化存儲的多維度排序Map.BigTable建立在GFS, Scheduler, Lock Service和Map Reduce之上,與傳統(tǒng)的關系數據庫不同，它把所有數據都作為對象來處理， 形成一個巨大的表格，用來分布存儲大規(guī)模結構化數據。Bigtable的設計目的 是可靠的處理PB級別的數據，并且能夠部署到

11、上千臺機器上。開源數據管理模塊HBase:HBase是Apache的Hadoop項目的子項目，定位于分布 式、面向列的開源數據 庫。HBase不同于一般的關系數據庫，它是一個適合于 非結構化數據存儲的數據庫。另一個不同的是HBase基于列的而不是基于行的模 式。作為高可靠性分布式存儲系統(tǒng)，HBase在性能和可伸縮方面都有比較好的 表現(xiàn)。利用HBase技術可在廉價PCServer上搭建起大規(guī)模結構化存儲集群。5、分布式資源管理 云計算采用了分布式存儲技術存儲數據，那么自然要引入分布式資源管理技術。 在多節(jié)點的并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中， 各個節(jié)點的狀態(tài)需要同步， 并且在單個節(jié)點出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)需要有效的機制

12、保證其它節(jié)點不受影響。 而分布式資源管理系統(tǒng)恰是 這樣的技術，它是保證系統(tǒng)狀態(tài)的關鍵。另外，云計算系統(tǒng)所處理的資源往往非常龐大， 少則幾百臺服務器， 多則上萬臺， 同時可能跨躍多個地域。 且云平臺中運行的應用也是數以千計， 如何有效地管理 這批資源，保證它們正常提供服務，需要強大的技術支撐。因此，分布式資源管 理技術的重要性可想而知。全球各大云計算方案/服務提供商們都在積極開展相關技術的研發(fā)工作。其中Google內部使用的Borg技術很受業(yè)內稱道。另外，微軟、IBM、Oracle/Sun等 云計算巨頭都有相應解決方案提出。6、信息安全調查數據表明， 安全已經成為阻礙云計算發(fā)展的最主要原因之一。

13、 數據顯示，32%已經使用云計算的組織和45嘶未使用云計算的組織的ICT管理將云安全作為進 一步部署云的最大障礙。因此，要想保證云計算能夠長期穩(wěn)定、快速發(fā)展，安全 是首要需要解決的問題。事實上，云計算安全也不是新問題， 傳統(tǒng)互聯(lián)網存在同樣的問題。 只是云計算出 現(xiàn)以后，安全問題變得更加突出。在云計算體系 中，安全涉及到很多層面，包 括網絡安全、服務器安全、軟件安全、系統(tǒng)安全等等。因此，有分析師認為，云 安全產業(yè)的發(fā)展，將把傳統(tǒng)安全技術提到一個新的階 段?，F(xiàn)在，不管是軟件安全廠商還是硬件安全廠商都在積極研發(fā)云計算安全產品和方 案。包括傳統(tǒng)殺毒軟件廠商、軟硬防火墻廠商、IDS/IPS廠商在內的各個

14、層面的 安全供應商都已加入到云安全領域。 相信在不久的將來， 云安全問題將得到很好 的解決。7、云計算平臺管理云計算資源規(guī)模龐大， 服務器數量眾多并分布在不同的地點， 同時運行著數百種 應用，如何有效地管理這些服務器，保證整個系 統(tǒng)提供不間斷的服務是巨大的 挑戰(zhàn)。云計算系統(tǒng)的平臺管理技術， 需要具有高效調配大量服務器資源， 使其更 好協(xié)同工作的能力。其中，方便地部署和開通新業(yè)務、 快速發(fā)現(xiàn)并且恢復系統(tǒng) 故障、通過自動化、 智能化手段實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)可靠的運營是云計算平臺管理技 術的關鍵。對于提供者而言，云計算可以有三種部署模式，即公共云、私有云和混合云。三 種模式對平臺管理的要求大不相同。對于用

15、戶而 言，由于企業(yè)對于ICT資源共 享的控制、對系統(tǒng)效率的要求以及ICT成本投入預算不盡相同， 企業(yè)所需要的云 計算系統(tǒng)規(guī)模及可管理性能也大不相同。因此，云 計算平臺管理方案要更多地 考慮到定制化需求，能夠滿足不同場景的應用需求。包括Google、IBM、微軟、Oracle/Sun等在內的許多廠商都有云計算平臺管理方 案推出。這些方案能夠幫助 企業(yè)實現(xiàn)基礎架構整合、實現(xiàn)企業(yè)硬件資源和軟件 資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一分配、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一備份，打破應用對資源 的獨占，讓企業(yè)云計算平臺價值得 以充分發(fā)揮。8、綠色節(jié)能技術節(jié)能環(huán)保是全球整個時代的大主題。 云計算也以低成本、 高效率著稱。 云計算具

16、 有巨大的規(guī)模經濟效益， 在提高資源利用效率的同時， 節(jié)省了大量能源。 綠色節(jié) 能技術已經成為云計算必不可少的技術， 未來越來越多的節(jié)能技術還會被引入云 計算中來。Carbon Disclosure Project（碳排放披露項目，簡稱CDP近日發(fā)布了一項有關云計算有助于減少碳排放的研究報告。 報告指出， 遷移至云的美國公司每年就 可以減少碳排放8570萬噸，這相當于2億桶石油所排放出的碳總量。標準相關信息AARTS: Association for RetailTech no logy Sta ndards（零售行業(yè)技術標準協(xié)會）CCIF: Cloud Computi ng In terop

17、erabilityForum（云計算互操作論壇）CESI: China Electronics Standardization Institute（中國電子 技術標準化研究院）CSA : Cloud Security Alliance（云安全聯(lián)盟）Cloud Strategy Research Team （云計算戰(zhàn)略研究小組）Management Task Force（分布式管理任務組）ETSIThe European Telecommunications Standards Institute（歐洲電信標準 研究所）EuroCloud:EuroCloud（歐洲云行業(yè)聯(lián)盟）GITU-T:Int

18、ern ati onalTelecom mun icatio nUn io nTelecom muni cation StandardizatioSector（國際電信聯(lián)盟電信標準化部）KKCSA：Korea Cloud Service Association（韓國云服務聯(lián)盟）NNIST: NationalInstituteof Standardsand Technology（美國國家標CSRT:DMTF: DistributedGICTF：GlobalInter-Cloud Tech no logy Forum（全球跨云技術論壇）IEEE:子工程師學會）ISO/IECization/Inte

19、rnationalInstituteofJTC1ElectricalandElectronics Engineers（電氣電SC7: InternationalElectrotechnicalCommitteeCommittee Sub- technical會第一聯(lián)合技術委員會7分技術委員會）Organization for StandardCommission Joint Technical 7（國際標準化組織/國際電工委員ISO/IEC JTC1 SC38: Internationalon/International Electrotechnical mitteeSub-technical

20、 Committee一聯(lián)合技術委員會38分技術委員會）Organization for StandardizatiCommission Joint Technical Com38（國際標準化組織/國際電工委員會第準與技術研究院）OASIS: Organization for the Advancement of Structured Informat ion Standards（結構化信息標準促進組織）OCC: The Open Cloud Consortium（開放云計算聯(lián)盟）OCM Open Cloud Manifesto（開放云計算宣言）OGF: Open Grid Forum（開放式網

21、格論壇）OMG: Object Management Group（對象管理組）SSNIA: Storage Networking Industry Association（全球網絡存儲工業(yè)協(xié) 會）TTOG: The Open Group（開放群組）隨著云計算的不斷發(fā)展，業(yè)界對云計算的定義認識已趨于統(tǒng)一，目前云計算的 定義以ISO/IEC JTC1和ITU-T組成的聯(lián)合工作組制定的國際標準ISO/IEC 17788云計算詞匯與概述下面介紹7個部分的概況以及所包含的在研標準情況：1、基礎標準用于統(tǒng)一云計算及相關概念， 為其他各部分標準的制定提供支撐。 主要包括云計 算術語、參考架構、指南、能效管理

22、等方面的標準。（1）云計算術語和云計算參考架構國際上ISO/IEC JTC1 SC38啟動云計算術語和云計算參考架構國際標 準的制定，開展云服務交付模式的研究。ITU-T SG 13在原有云計算焦點組（FGCC的基礎上建立，開展云計算術語、云計算參考架構的研究。目前 這兩大國際云計算組織通過成立聯(lián)合工作組的方式， 共同推出這兩個國際標準的 制定，已經進入DIS階段，參與基礎標準的國際標準組織還有ETSI、NIST、TOG國內上，我國在開展國際標準化工作的同時，同步開展云計算術語、 云計 算參考架構等基礎標準的研制，中國和美國的貢獻物成為云計算參考架構 的基礎文檔，中國成功爭取到云計算參考架構聯(lián)

23、合編輯職位 。云計算基本參考架構主要規(guī)定了云計算基本參考模型和基本的技術要求， 以及基 礎設施即服務、 平臺即服務、 軟件即服務等服務模式的要求。 云計算基本參考模 型涵蓋云服務客戶、 云服務提供者和云服務協(xié)作者三類角色。 不同角色之間通過 統(tǒng)一規(guī)范接口進行交互。云計算基本參考模型不僅為云計算提供者和開發(fā)者搭建 了一個基本的技術參考實現(xiàn)模型，也為云計算服務的評價和審計人員提供相關指 南。（2）云計算數據中心參考架構定義了云計算數據中心基本參考架構， 包括必備基本特征、 推薦性建議， 以及云 計算數據中心參考架構中各組成部分及功能。并對云計算的基礎設施，資源池， 能效管理，安全，服務及運維管理提

24、出了要求。2、網絡標準 用于規(guī)范網絡連接、網絡管理和網絡服務。主要包括云內、云間、用戶到云等方 面的標準。3、整機裝備標準用于規(guī)范適用于云計算的計算設備、 存儲設備、 終端設備的生產和使用管理。 主 要包括整機裝備的功能、性能、設備互聯(lián)和管理等方面的標準。包括基于通用互聯(lián)的存儲區(qū)域網絡（IP-SAN）應用規(guī)范、備份存儲 備份 技術應用規(guī)范、附網存儲設備通用規(guī)范、分布式異構存儲管理規(guī)范、 模塊化存儲系統(tǒng)通用規(guī)范、集裝箱式數據中心通用規(guī)范等標準。（1）基于通用互聯(lián)的存儲區(qū)域網絡（IP-SAN）應用規(guī)范本標準對IP-SAN存儲設備和系統(tǒng)架構參考模型、IP-SAN的統(tǒng)一描述方法及通信 方式的規(guī)范、以及

25、IP SAN數據安全規(guī)范和評估進行標準化。 本標準可廣泛適用 于數據中心、存儲局域網等環(huán)境下的IP-SAN存儲設備和系統(tǒng)。（2）備份存儲 備份技術應用規(guī)范本標準建立云存儲數據備份應用的備份系統(tǒng)架構參考模型， 對文件系統(tǒng)、 數據庫 及虛擬機的具體應用進行備份流程、備份方式、備份策略方面進行標準化。（3）附網存儲設備通用規(guī)范本標準規(guī)定了附網存儲的術語、技術要求、測試方法、檢驗規(guī)則。本標準適用于 服務網存儲設備的生產廠商、以及使用附網存儲設備的客戶。（4）分布式異構存儲管理規(guī)范本標準規(guī)范了存儲管理信息的統(tǒng)一描述方法及通信方式， 提出了符合國家需要的 規(guī)范化存儲管理安全保護機制， 構建了分布式異構存儲

26、設備和系統(tǒng)的管理信息模型和實例，用于構建大規(guī)模、可擴展存儲系統(tǒng)，滿足當前日益增長的信息存儲需 求，有力地支撐國內存儲產業(yè)的發(fā)展。（5）模塊化存儲通用規(guī)范本標準給出了模塊化存儲系統(tǒng)的界定說明與分類、模塊化存儲系統(tǒng)技術要求和設 計規(guī)范，以及與技術要求相對應的檢測方法，以此保障產品質量和使用安全。（6）集裝箱式數據中心通用規(guī)范集裝箱式數據中心是一個可作為數據中心構建的標準模塊，為企業(yè)在短時間內完成數據中心容量的擴展；同時，也可作為單獨使用的模塊，在企業(yè)主數據中心之 外建立獨立的災備站點，或用于軍事項目、政府保密工程、能源勘察、大型活動 的戶外作業(yè)，是應對于企業(yè)級數據中心快速、 靈活需求的最佳解決方案

27、。本標準 給出了集裝箱式數據中心的設計規(guī)范和評價標準，為集裝箱式數據中心的規(guī)格、 架構、技術參數提供統(tǒng)一規(guī)范。4、軟件標準用于規(guī)范云計算相關軟件的研發(fā)和應用， 指導實現(xiàn)不同云計算系統(tǒng)間的互聯(lián)、 互 通和互操作。主要包括虛擬化、計算資源管理、數據存儲和管理、平臺軟件等方 面的標準。軟件標準中， “開放虛擬化格式”和“彈性計算應用接口”主要從虛擬資源管理 的角度出發(fā)，實現(xiàn)虛擬資源的互操作。“云數據存儲和管理接口總則”、“基于對象的云存儲應用接口”、“分布式文件系統(tǒng)應用接口”、“基于Key-Value的云數據管理應用接口”主要從海量分布式數據存儲和數據管理的角度出發(fā)，實現(xiàn)數據級的互操作。從國際標準組

28、織和協(xié)會對云計算標準的關注程度來看，對虛擬資源管理、數據存儲和管理的關注度比較高。其中，“開放虛擬化格式規(guī)范” 和“云數據管理接口”已經成為ISO/IEC國際標準。（1） 彈性計算應用接口彈性計算服務是基于虛擬化資源的云計算服務，是云服務的核心，是目前部署和應用較廣泛的云服務。許多大型公司紛紛推出了彈性計算服務，包括Amazon EC2 RackSpace Cloud Servers等。但是這些彈性計算服務在接口 功能、接口協(xié)議等方面存在諸多不一致、這些不一致帶來了以下問題：彈性計算服務間互聯(lián)互通困難。由于不同的彈性計算服務提供不同接口功能及接口協(xié)議，因此用戶在使用不同提供商提供的彈性計算服務

29、時， 無法實現(xiàn) 上層應用的統(tǒng)一部署，這樣容易導致用戶被綁定至同一彈性計算服務提供商， 為 用戶帶來較大風險。彈性計算服務接口的不統(tǒng)一阻礙彈性計算服務發(fā)展。用戶若使用不同的 彈性計算服務，必須進行相應的適配接口開發(fā)， 阻礙用戶選擇彈性計算服務。 同 時，圍繞不同服務接口的特定語言編程包和第三方管理軟件的開發(fā)需要做多種適 配，造成行業(yè)發(fā)展力量分散，阻礙了彈性計算服務的發(fā)展。“彈性計算應用接口” 制定的目標是為用戶和彈性計算服務的交互提供一套標準 接口，支持用戶在多個服務提供商中進行選擇， 支持用戶上層應用的跨彈性計算 服務部署。 本規(guī)范的制定將有助于提高用戶對彈性計算服務的體驗，促進彈性計 算產業(yè)

30、的開放性和標準化，促進彈性計算產業(yè)的整體良性發(fā)展。 該接口規(guī)范主要 關注彈性計算服務接口問題， 包括基于虛擬化資源的彈性計算體系框架， 服務模 型、接口功能、接口協(xié)議、標準操作集合、對安全的要求等。（2）云數據存儲和管理 第1部分 總則 云計算環(huán)境下數據量大且分布在網絡上的不同結點、不同設備和系統(tǒng)上。 從數據 的結構化程度看， 包含了結構化數據、 半結構化數據和非結構化數據， 且非結構 化數據所占的比重日益增大。數據存儲和管理應用接口旨在對存儲在不同系統(tǒng)、 結構化程度不同的數據提供統(tǒng)一的存儲和管理接口。 目前的云數據存儲系統(tǒng)主要 包括塊文件存儲系統(tǒng)和基于對象的云存儲系統(tǒng)。 數據存儲管理接口必須

31、兼顧這兩 類不同的存儲系統(tǒng)。 云數據管理系統(tǒng)包括基于Key-Value的數據管理、 分布式關 系數據管理和分布式數據倉庫管理。 從管理內容上看， 數據存儲和管理接口包括 對各種類型存儲設備、數據和元數據的增加、刪除、修改和查詢接口。這里的數 據包括結構化數據、 半結構化數據和非結構化數據。 “云數據存儲和管理應用接 口總則” 規(guī)定了云存儲和數據管理體系框架、 云數據存儲類規(guī)范、 云數據管理 類規(guī)范、基本原則、質量和安全性要求等，供系列標準參考。（3）云數據存儲和管理 第2部分 基于對象的云存儲應用接口目前國內外已有多家云存儲服務提供商提供相關對象云存儲服務，包括Amazon的S3谷歌的“Goo

32、gle Storage（GS”云計算存儲服務、AT&T推出的基于EMC Atmos數據存儲基礎架構的AT&T SynapticStorage as a Service。一些國際標準協(xié)會也發(fā)布了云數據存儲規(guī)范，如SNIA的CDM?？傮w情況上， 各家云存儲服務接口不一， 且為各互聯(lián)網公司私有方案， 給用戶數 據遷移和共享帶來很大的障礙；而CDMI由于考慮到與傳統(tǒng)存儲體系的融合，體 系架構較為復雜，與各互聯(lián)網公司提供的對象云存儲服務理念存在差異， 且目前 尚沒有實際的商業(yè)服務實現(xiàn)。因此， 對于中國的運營商和互聯(lián)網公司來說， 針對 對象云存儲提供服務的接口，目前尚無較好的標準可以參考。

33、本規(guī)范將面向中國公眾云存儲服務發(fā)展的業(yè)務需求， 定義適合中國運營商和互聯(lián) 網公司提供公眾對象云存儲服務的統(tǒng)一接口規(guī)范。 在定義中將充分參考現(xiàn)有商業(yè) 接口規(guī)范、CDM規(guī)范和S3等互聯(lián)網公司私有方案的經驗和優(yōu)點。本標準規(guī)定了 基于對象的云存儲應用接口的體系框架， 數據接口模型， 接口協(xié)議，基本元數據， 基本功能元素， 標準操作集合， 安全要求等。 本標準適用于對象云存儲應用接口 的設計、開發(fā)和服務提供。 本標準是制定具體對象云存儲的技術標準、 質量測評 標準的依據。(4)云數據存儲和管理 第5部分 基于Key-Value的云數據管理應用接 口Key-Value數據庫作為一種新興的云數據庫，是傳統(tǒng)關

34、系數據庫的良好補 充，在管理結構化數據和非結構化數據方面發(fā)揮著重要作用。目前，各類Key-Value數據庫和數據管理應用層出不窮，包括各種商業(yè)和開源系 統(tǒng)。這些Key-Value云數據管理服務的定義和分類還未達成一致，各自有獨立的服務接口，這為數據的動態(tài)遷移、高效集成、統(tǒng)一訪問帶來了很大困難，使得用 戶面臨著數據鎖定和服務商鎖定問題。對基于Key-Value的云數據管理服務接口 進行規(guī)范，不僅可以解決數據鎖定和服務商鎖定問題，實現(xiàn)不同Key-Value云數據管理平臺之間的互操作，還可以促進上層應用的開發(fā)，營造健康有序的云計算 產業(yè)發(fā)展環(huán)境。本標準主要關注基于Key-Value的云數據管理服務接

35、口問題，規(guī)定了基于REST SOAP等協(xié)議的NoSQ云數據管理服務接口的一系列要求，主要內容包括：服務的定義：為了將Key-Value數據庫服務與傳統(tǒng)的關系數據庫服務區(qū)別開，并界定其服務內容范圍，需要先給出基于Key-Value的云數據服務的準確 定義。服務的分類：Key-Value數據庫是一類新興的數據庫，仍在不斷地發(fā)展和完善，目前尚未有統(tǒng)一的分類。雖然不同Key-Value數據庫的存儲結構有很多 種，但是其中有些Key-Value數據庫對外提供的服務十分類似，因此對基于Key-Value的云數據服務進行分類必要且可行。服務接口通用性要求：為實現(xiàn)可高度支持的服務接口，對提供通用的服務接口類型

36、和協(xié)議棧的要求。服務接口要求：為界定每項服務的服務內容，對提供詳細的服務接口描述的要求。服務質量要求：對基于Key-Value的數據管理服務質量和服務等級加以規(guī)范。服務安全接口要求：為保證服務的安全性，對提供安全的服務接口的要求。本標準適用于Key-Value云數據庫和數據管理服務的實現(xiàn)廠商、上層應用的開發(fā) 廠商等。(6)PaaS平臺參考架構PaaS是云計算的重要應用模式之一，PaaS平臺是實現(xiàn)PaaS模式的核心基礎，它 可以為SaaS應用提供統(tǒng)一的編程模型、快速開發(fā)和在線部署能力，以及計算能 力的按需彈性擴展。PaaS平臺的組成和運作，國內目前仍然沒有一個統(tǒng)一的概 念性理解。本規(guī)范的目的在于

37、提供一個PaaS平臺的概念藍圖，使得在多個PaaS平臺和應用的開發(fā)和交付項目之間能夠確保一致性，從而更好的指導客戶企業(yè)、SaaS應用開發(fā)商和運營商、PaaS技術和產品提供商搭建PaaS計算環(huán)境，高質量 的交付云服務。PaaS平臺參考架構是構建PaaS平臺的基礎，它是從架構的角度抽象概括組成一 個完整的PaaS計算環(huán)境的基本組成元素及其之間的關聯(lián)，以及治理其演變的架 構性原則。PaaS平臺參考架構規(guī)范的工作任務如下：PaaS平臺的參與角色組成PaaS平臺的構件，及其相互之間的關系 相關指南(7)開放虛擬化格式規(guī)范虛擬化是云計算的重要支撐技術之一，而開放虛擬化格式又是服務器虛擬化的重 要方面。云計

38、算開放虛擬化格式規(guī)范主要描述運行在虛擬機上的軟件的安全、開放、可移植、高效和可擴展的封裝和分發(fā)格式。安全指的是該格式能夠支持完整 性驗證和身份鑒別。開放和可移植指的是該格式獨立于具體的供應商和平臺。高效和可擴展指的是該格式能夠支持自動分發(fā)、單虛擬機和多虛擬機分發(fā)、在不同 平臺間移植時能夠兼顧特定平臺的特性、易于本地化。從內容上看，該規(guī)范應該包含開放虛擬化格式的基本概念、結構，核心元素以及環(huán)境文檔。在開放虛擬化格式規(guī)范方面，國際協(xié)會組織DMTF于2010年1月12日發(fā)布了OpenVirtualizationFormat Specification1.1.0，旨在定義組織結構和核心元素，但目前國內

39、這方面尚屬空白。5、服務標準用于規(guī)范云服務設計、部署、交付、運營和采購，以及云平臺間的數據遷移。主 要包括服務采購、服務質量、服務計量和計費、服務能力評價等方面的標準。云服務標準以軟件標準、整機裝備等標準為基礎，主要從各類服務的設計與部署、 交付和運營整個生命周期過程來制定，主要包括云服務分類、云服務設計與部署、 云服務交付、云服務運營、云服務質量管理等方面的標準。 云計算中各種資源和 應用最終都是以服務的形式體現(xiàn)出來。如何對形態(tài)各異的云服務進行系統(tǒng)分類是 梳理云服務體系，幫助消費者理解和使用云服務的先決條件。服務設計與部署關 注構建云服務平臺所需要的關鍵組件和主要操作流程。服務運營和交付是云

40、服務 生命周期的重要組成部分，對服務運營和交付的標準化有助于對云服務提供商的 服務質量和服務能力進行評估，同時注重服務的安全和服務質量的管理與測 評。(1)云服務分類 云服務分類標準將規(guī)定云服務的分類。 包括云服務的分類、 管理和編目，以及云 服務的信息處理， 并為云服務的開發(fā)、 服務提供、 服務消費及管理人員提供一個 科學適用的分類原則和方法。(2)服務級別協(xié)議(SLA規(guī)范規(guī)定了云計算環(huán)境下服務級別協(xié)議(SLA的建立要求，云服務級別協(xié)議框架和 術語給出云服務SLA的概述，理清主協(xié)議和SLA之間的關系，為云服務商和用戶 提供建立SLA所需的通用的概念、需求、術語以及度量指標的一致性認識。 不是

41、 做云SLA的框架，而是從構建通用SLA所需的元素展開。(3)虛擬機管理通用要求本標準重點從虛擬機的基本功能和特性、 虛擬機管理器中的虛擬機管理功能和特 性以及虛擬資源管理平臺中對虛擬機的生命周期和維護管理三個大的方面， 從技 術和商業(yè)服務模式兩個角度提出了虛擬機管理的通用要求。 本標準可適用于：PaaS平臺的架構原則和a)為虛擬化系統(tǒng)和云計算產品的生產商、集成商、運營商提供評價自身能力的指南；b)為用戶提供選擇和評價提供虛擬化系統(tǒng)和相應服務的組織提供指導；c)第三方評測提供虛擬化系統(tǒng)和相應云服務的組織的能力。(4)交付要求與原則提出云服務交付的框架， 包含交付內容、 交付過程、 交付質量和服

42、務交付管理并 實現(xiàn)持續(xù)改進。本標準可作為云服務提供商用來評估和改進自身交付條件和能力 的依據，也可以為第三方和用戶評價和認定云服務提供商的服務交付能力提供指 導。(5)云服務計量指南可測量的服務是云計算的關鍵特征之一。目前，無論是公有云、私有云，還是混 合云，國內外企業(yè)紛紛推出可計量的IaaS、PaaS和SaaS產品，云服務計量指南 首先對國內外典型云服務產品以及開源產品的計量指標進行廣泛調研， 對國內外 標準化組織和協(xié)會在云服務計量方面的工作進行系統(tǒng)研究。在以上工作的基礎 上，提出云服務計量的標準化需求，研究云服務計量指標體系。云服務的計量指標主要作用包括：a)由于采用虛擬化技術， 客戶在選

43、購云服務時需要統(tǒng)一的計量指標描述虛擬產 品、服務水平等級以及性能， 以便讓用戶容易理解購買的云服務產品與傳統(tǒng)產品 之間的關系，減少用戶選擇和使用云服務時的困擾；b）在云服務使用過程中使用統(tǒng)一的計量指標， 方便讓第三方機構對市場上的云 服務進行監(jiān)管；c）通過統(tǒng)一的計量指標，政府、企業(yè)在預算、招投標、項目計劃等活動可以依 據統(tǒng)一的計量指標和計費標準，開展預算工作。（6）云服務應用和數據遷移指南本標準給出不同云平臺間應用和數據遷移的指南。 重點在對應用和數據遷移 時，對信息采集評估、遷移方案設計（包括遷移的場景、方法、步驟等）等方面 需要滿足的技術要求、環(huán)境因素以及方法流程方面給出指導。（7）云服務

44、運營通用要求本標準規(guī)定了在提供云計算服務過程中的人員、 過程、技術、 資源和安全等方面 的基本要求，從而最終確?？商峁┓€(wěn)定、安全和可靠的云計算服務。本標準通過對云計算服務的內部要素和外部特性的研究， 給出了一個云計算服務 的模型。該模型描述了云計算服務的用戶可見的基本特性：按需服務、彈性、網 絡依存性和可計量，這些特性可作為判斷某個信息技術服務是否是云計算服務的 基本依據。同時，該模型概括了云計算服務的四個基本內部要素：人員、資源、 技術和過程， 規(guī)定了云計算服務提供商在人員、 資源、技術和過程方面所必需具 備的基本能力， 以確保其可以為用戶提供穩(wěn)定、 安全和可靠的云計算服務。 本標 準適用于

45、： 規(guī)范云計算服務提供商的自身能力和服務交付過程， 從而確保為用戶 提供可靠的云計算服務。（8）云服務監(jiān)控技術要求本標準從云服務用戶、 云服務業(yè)務支撐和云服務運維支撐三個角度給出保障云服 務運營的監(jiān)控技術要求和關鍵指標。 為云服務提供商在云計算環(huán)境下的基礎設施 資源、服務及運行等方面的監(jiān)控提供了指導性建議，本標準適用于：a）提供云服務的組織評估和改進自身的監(jiān)控技術能力；b）為云服務用戶選擇和評測提供云服務的組織的監(jiān)控技術提供指南。（9）云服務質量評價指標體系 本標準建立了云服務質量模型， 規(guī)定了云服務質量的評價指標體系。 為云服務相 關方評價云服務質量提供一致的、 公正的方法或依據。 本標準從

46、功能性、 安全性、 可靠性、響應性、有形性和友好型性等方面構建了云服務質量的模型框架以及相 對應的指標評價體系。 本標準適用于云服務的提供商、 使用云服務的用戶、 第三 方評測機構和云服務的審計人員。（10）SAA&艮務商能力要求與分級規(guī)范為了規(guī)范和引導SAAS服務業(yè)發(fā)展， 培育新興業(yè)務模式， 建立良好市場秩序。 本 標準為SAAS服務組織提供了一個公共能力框架，規(guī)定了SAAS服務組織在資源、 研發(fā)技術、運營、客戶服務方面應具備的條件，并給出評價或選擇SAAS服務組織的建議。本標準適用于：a）提供SAAS服務的各類組織評估和改進自身的條件和能力；b）需要SAAS服務的組織選擇和評價提供

47、SAAS服務的組織；c）第三方評價和認定提供SAA&艮務組織的能力。6、安全標準用于指導實現(xiàn)云計算環(huán)境下的網絡安全、 系統(tǒng)安全、 服務安全和信息安全， 主要 包括云計算環(huán)境下的網絡和信息安全標準。（1） 云服務安全指南該標準描述了云計算服務可能面臨的主要安全風險， 提出了政府部門采用云計算 服務的安全管理基本要求， 及云計算服務的生命周期各階段的安全管理和技術要 求。該標準為政府部門采用云計算服務， 特別是采用社會化的云計算服務提供全 生命周期的安全指導， 適用于政府部門采購和使用云計算服務， 也可供重點行業(yè) 或企事業(yè)單位參考。（2） 云服務安全能力要求該標準對政府部門和重要行業(yè)使用的

48、云計算服務提出了基本的安全能力要求， 反 映了云服務商在保障云計算平臺上的信息和業(yè)務安全時應具有的基本能力。 標準 對云服務商提出了一般要求和增強要求。 根據擬遷移到社會化云計算平臺上的政 府和行業(yè)信息、 業(yè)務的敏感度及安全需求的不同， 云服務商應具備的安全能力也 各不相同。7、其它標準 主要包括與電子政務、智慧城市、大數據、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等銜接的標準。技術的應用現(xiàn)狀，行業(yè)地位，廣泛度，需求量需求特性，未來的趨勢云計算應用情況分析（一）國際云計算應用情況分析當今世界，在經濟全球化不斷發(fā)展的同時，氣候變化、能源安全、糧食安全等全 球性問題更加突出，以知識技術密集、綠色低碳增長為主要特征的新興

49、產業(yè)蓬勃 興起，日益成為引領新一輪產業(yè)革命的主導力量。為應對新挑戰(zhàn)、構建新優(yōu)勢， 世界主要國家緊緊抓住新興產業(yè)發(fā)展機遇， 競相出臺發(fā)展戰(zhàn)略，加大政府扶持力 度，搶占經濟科技發(fā)展制高點。從2009年起，各國都在加快部署、紛紛出臺戰(zhàn)略規(guī)劃和相關政策措施（如表2所示）、積極推動云計算產業(yè)發(fā)展和應用，以期在全球經濟與競爭格局深刻變革 之中占據最大優(yōu)勢。表2國外主顯國家/區(qū)域的云計第發(fā)展戰(zhàn)略政府的角邑典型計劃/頂目主要岀發(fā)點政府釆購型美國聯(lián)邦計算戰(zhàn)略1.云優(yōu)先采用2.節(jié)約政府財政預算3.借助云計茸揑升政府公眾股務能力政府推動型歐盟REStRVOIR FR7突破資癟和掇夯虛擬優(yōu)障礙2.建立統(tǒng)一的云計算代碼

50、和架構規(guī)范3、實現(xiàn)跨域工作均衡日本智能云計算戰(zhàn)略1、提升IT技術更為廠泛的應用2，突破企業(yè)和行業(yè)邊界，實現(xiàn)整個社會范囤內的信息共享3、建寺知識信息社會，提升日本國際競爭力韓國1、引導韓國的經濟増長和憎強韓國在國際技 術標準等方面的影響力上述國家或區(qū)域均制定了戰(zhàn)略規(guī)劃，明確了云計算發(fā)展方向和應用重點, 明確了云計算政府管理機構；加大了資金投入、扶持和引導產業(yè)快速發(fā)展，支持 技術創(chuàng)新、開展關鍵技術研發(fā)；同時，政府率先垂范、開展云計算應用示范項目， 并積極推動標準研制、規(guī)范應用和市場發(fā)展。根據兩家國際知名機構對未來市場的預測，云計算市場前景廣闊，具體預測數據如下：1、Gartner預測2017年全球

51、廣義云服務市場高達2442億美元，未來幾年 內會繼續(xù)保持15鳩上的增長。2、IDC預測2014年，企業(yè)在云計算領域的支出將達到1000億美元，增加25%其中包括云服務提供商為跟上用戶需求而需要購買的相關硬件產品。同時，以I/P/S(laaS,PaaS，SaaS為代表的市場在2013年也達到了333億美 元，增長高達29.7%?？梢钥闯?，云計算被大家一致看好，目前，IT領域因受幾 大新型技術的影響，正逐漸轉型過渡，云計算是IT轉型過渡的主要推動力，其迅速發(fā)展對全球電子信息領域的軟硬件產業(yè)產生重要影響，基于云的服務模式和 解決方案已成為主流IT服務模式，眾多的服務器、存儲硬件廠商以及平臺軟件 廠商

52、都希望通過云計算平臺將產品推廣出去，以便未來能獲得更多的市場機會。國際上許多研發(fā)公司已經將云計算作為戰(zhàn)略核心并實施和部署。同時，云計算運營商也在這次大潮中實現(xiàn)跨越式發(fā)展。從而開創(chuàng)一種全新的IT應用前景。目前幾乎所有的國際主流IT企業(yè)都已參與云計算領域，各公司根據自己的傳統(tǒng) 技術領域和市場策略從各個方向進軍云計算。不同企業(yè)憑借不同的技術背景，將 以前的產品和技術中的云計算特征挖掘出來，如軟件的虛擬化、分布式存儲系統(tǒng)， 提出自己的云計算產品線。國際主流公司有實力參與IaaS的競爭，獲得壟斷地位，而中小企業(yè)很難參與。PaaS發(fā)展?jié)摿薮?，年復合增長率高，是未來云計 算產業(yè)鏈的關鍵環(huán)節(jié)。目前國際各大廠

53、商都在積極構建和推廣自己的PaaS,以期在云計算產業(yè)鏈中占據有利地位。SaaS市場規(guī)模最大，利潤空間最大?；赑aaS進行各種服務、內容和應用的開發(fā)、運營和銷售是SaaS的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)軟件巨頭也已開始進入SaaS領域?，F(xiàn)在的云計算方案日趨成熟，在醫(yī)療、交通、電子商務、社交媒體等領域都有了成功應用。表3所示為每一層次上對應的一些 典型國際云計算服務。表表 3 典型國際云計算服務典型國際云計算服務層次典型云計算服務SaaSGoogle Appg SalesforcePaaSGoogle App Engine force,Microsoft AzuIaaSAmazon EC2 Amazon S3

54、x Rackspace cloudser實際上，越來越多的IT企業(yè)都將自己的傳統(tǒng)業(yè)務逐漸轉移到云計算平臺上。目前國際上云計算產業(yè)在IaaS,SaaS領域已經有相對完善的服務，并得到了企業(yè) 的認可，然而由于PaaS的特殊性其仍處于起步階段，但也有很大的發(fā)展空間。（二）國內云計算應用情況分析“十二五” 期間，我國將重點推進云計算技術研發(fā)的產業(yè)化，組織開展云計算應用試點示范， 著力完善產業(yè)發(fā)展環(huán)境， 我國已將云計算列為新一代信息技術產業(yè) 的重點領域， 并出臺了一系列規(guī)劃和政策措施給予支持。 具體措施包括， 加快云 計算技術研發(fā)的產業(yè)化， 組織開展云計算應用試點示范， 著力完善產業(yè)發(fā)展環(huán)境 從產業(yè)支持上看， 國家發(fā)改委、工信部、財政部等部委帶頭扶持云計算產業(yè)發(fā)展。2011年，國家發(fā)改委和工信部已聯(lián)合發(fā)文在北京、上海、深圳、杭州、無錫5個城市開展云計算服務創(chuàng)新應用試點示范。財政部表示， 要積極探索云計算等新 型業(yè)態(tài)的政府采購工作， 不斷拓展服務類采購領域，國內各地方政府與企業(yè)已經 開始嘗試合作，將云計算納入地方政府采購目錄。在工信部的調查中顯示，2013年我國公有云服務市場約為47.6億元人民幣，增 長率達36%，有8%受訪企業(yè)已經開始了云計算應用，其中公有云服務占29.1%，私有云占2.9%，混合云占