《北大互联网法律通讯 》（一）云的技术: 云计算国际趋势介绍

陈建勋
塔图科技 (台北) 联合创始人、首席技术官

序言:
云计算是近来的热门话题，这个2007年才由Google联合IBM所推广的时髦新名词 ，在极快的速度下变成了市场新宠，至今仍是新闻热潮的焦点，并被普遍接受会带来一波新的信息革命。虽然过去对于云计算的内涵、定义，甚至于” 云计算”本身是否可视为一种技术改革，在学界业界曾有着非常热烈的讨论 ，如Oracle的Larry Ellison著名的”网络、服务器、数据库? 云计算只是将目前我们每天所做的换个名字” 以及” 云计算是荒诞、白痴、并且胡言乱语” 的评论在2009年时还可以赢得一些掌声。在2010年云计算的内涵快速的被各界吸收接受后，对云计算提出全盘否定的言论已无法获得任何支持。Oracle自身即在上述言论不满九个月之后也加入了推广云计算的行列。目前信息公司、传统企业皆积极的在云计算世纪中投资布局，以寻找自己的新定位与机会。现在对于云计算的技术与抽象概念的争议已被搁置，聚焦回到了云计算所新带来的”计算即服务” 概念与愿景。在此愿景之下，信息社会中网络与计算机这两个上最重要的工具，将由有形的商品提升为无形的服务。此概念的普遍被接受比起云计算内容的细节更为重要，如同发电的技术可以有多种，彼此之间各有优劣，但电力服务的需求与商业模式却是类似的。云计算是针对现行的需求所提出的一种创新服务模式(Innovation)，透过改良现行架构(Infrastructure) 以及发展新技术，将现行的软硬件销售模式改变成服务销售的模式，来满足市场现在以及未来的需求。未来的计算机，将由个人计算机为中心的架构转移到以云计算网络为核心的架构上。此一典范转移(Paradigm Shift) 的趋势将会为个人、公司、与社会带来不可逆转的影响。

1. 云计算的市场因素:
在谈云计算的细节之前，不妨先介绍云计算出现的市场需要。云计算既然是具有时代重要意义的新型态服务，也和过去历史上的其他的典范转移相似，可以从现有的需求，以及新方案所带来的便利与成本优势等因素来了解其发展脉络。

1.1 早期阶段:
自.com热潮开始以来，对于早期进入此领域取得成功的公司如Google, Amazon来说，网络的快速发展让他们首先接触到新的市场，并造就业务爆炸性成长的机会。但在此同时，也很快的碰到过去从没有公司曾经面对过的崭新挑战。系统对于所服务的用户量，运算量的规模、储存与流通的数据的需求皆超乎过去的规模。发展至今以网络时代指针性的Google公司为例，在2006年Google索引了250亿的网页，每天处理4亿次的搜寻 。虽然个人计算机的计算能力与储存能力依然保持着以摩尔定律 的速度向上发展，却完全不及网络服务成长速度所需。面对这种需要，网络服务公司积极建设数据中心，开发服务器系统，研发软硬件架构设计与程序模式来面对数以百万计，遍布各地的大量用户与数据。云计算早期的发展基础就由这些摸索的过程中被建立了下来。

具体来说，网络时代服务面对到的挑战有两点：
- 资料量:
信息时代极大量的信息以字节的形式在网络上流通，今日已经到达以Petabytes 做为基本单位的时代。如Valve 做为游戏开发者，每月需传送20 Petabytes的游戏内容给世界各地的用户 ，Google每天处理旗下各服务24 Petabytes的数据 ，德国气象计算中心则储存了60 Petabytes的数据以供气象预测使用 。 欧盟的大型强子对撞机每年生产15 Petabytes的数据做为之后基本粒子的分析使用 。将这些极大量的数据复制到不同装置上进行存放与计算是极端高成本与无效率的，因此需要一个完整的大型系统架构，具有处理存放、自动备份以及计算的能力。用户只需将计算的算法输入到此系统内，也只取回系统计算后的结果来大幅减少数据传输的成本。
- 运算量:
为了提供有效处理Petabytes资料的运算能力，需要建构千台服务器规模的超大型计算架构。以具有指针性的排序算法为例，6小时内对1 Petabytes数据进行排序，需要透过6000台的服务器来完成 。在交易市场上，Nasdaq的系统每秒需要能处理6万笔的交易 ，并计划在之后提高到每秒10万次。以Google为例，这类大规模运算的需求每年以10倍的速度成长，每次执行需花费100万美金 。然而高额的软硬件架构成本，非一般的企业与研究单位所能够负担。

1.2 服务阶段:
在Amazon的巨大计算平台建置之后，面对的另一个问题是网络服务负载量上的不平衡。为了容忍尖峰时刻的极端壅塞情况所设置的软硬件架构，在离峰时刻只有10%的运用量，如此巨大的落差所产生的严重闲置，形成了营运成本上面巨大的浪费 。因此在2006年，Amazon有了将闲置的计算资源进行对外承租的商业模式构想，并且在之后推出的Amazon Web Service (AWS) 实现。在AWS所采用的效用运算(Utility Computing)的概念中将计算机抽像的储存空间、计算能力与网络能力等 以服务的方式贩卖给使用者，并且依各项使用量计价。如哈佛医学院实验室的个人化医疗实验室，就曾以租用AWS的方式进行基因测试模拟，成功以高效、低成本的方式获得结果 。这种服务的形式被视为是云计算服务模式的先河。

在规模经济的效应之下，Google, Amazon, Yahoo等网络巨人在运算效能与储存能力上的研发、维护以及提升上的各项成本，远低于其他的企业与研究单位，并且也积极的为这些资源开发新市场以分担自身投资与营运的成本。这种分摊多余使用量的概念引导Google与Amazon等公司陆续投入经营运算服务的领域。另一方面，在IT管理与信息技术在企业网络化的浪潮中，企业积极引入信息系统享受信息系统便利性的同时，昂贵的升级、更新成本、漫长的建置时间也成为了企业沉重的负担。传统IT系统依使用规模，划分成数种解决方案、每个解决方案的成本与架设难度以非线性上升造成选择上的两难。在选择方案中选到完全合适的系统几无可能，而不同解决方案间往往难以互相转移，产生的软硬件不符使用与闲置又形成了另外一种巨大的浪费。当企业决定建置一套IT系统，紧接着需要购买硬件的基础建设、软件的使用许可，专门的人员训练。建置后更需要维护、不断升级软硬件设备，并且面对层出不穷的攻击与安全性、稳定性问题，形成沉重的负担。具统计70%的IT支出都花费在维护上面 。然而对于企业与研究单位来说，信息系统与计算机软硬件本身并非企业所关心的重点，仅是完成工作与提升效率时所使用工具的一种，在上面投注过多的成本是非常不经济的 。Amazon的新服务将计算资源需求转交给专门的公司来提供服务的新模式，让研究单位与企业能够在需要时取得超强计算资源却不需要负担相对巨额基础建设、开发功能与软硬件维护与人员训练成本，企业得以将资源集中在自身所需要的开发与相关的软件。

在这种模式下，企业被划分成了计算资源的生产者与使用者两种群体。Google, Amazon等计算资源巨人，不断的投资基础建设与研发，并提供服务来消耗生产出来的多余计算资源。而企业、研究单位、个人等计算资源的使用者，透过使用这样的资源来减少原本自行架设信息系统上不合成本的投资。最终这两个需求自然的产生了强化分工的正向循环。如同过去社会将共通必需的电力，水力服务交由专职的公司来投资与提供，专职合作的模式极大的节省了资源同时方便了我们的生活。随着信息系统的普及，储存与计算的服务将变成如同水、电般专门并且不可获缺的资源。Google在2007年正式引介了云计算的名词，开启了云计算的时代。云计算的目标即是将计算，服务与应用变成能够像水，电一般容易取用的资源。资源使用者只需专注在使用上，而让其余问题藏在云之后，不需面对生产的困难与技术问题。根据国际数据信息中心(IDC)的数据，目前云计算服务市场中应用程序(application as a service)占49%、基础建设软件(infrastructure software as a service)占20%，服务器(Server as a service)占12%与储存空间服务(Storage as a service)占9%，应用程序平台(application platforms as a service)占10%的分额 。IDC并预测，未来五年云计算服务的年成长率可达26% ，在2013年达到442亿美金。而在2012年，Gartner预测将有20%的公司不再持有自己的IT设备 。这种集中计算资源的发展趋势，让早期信息领域沦为笑谈的”世界上只需要五台计算机” 说法在今日有了新的实际意义。Google, IBM, Yahoo, Microsoft, Amazon，云计算的未来将由数家指标公司担任起主要计算资源的生产者

云计算服务的特征:
- 动态 (dynamic): 能够处理负载波动以提高资源利用率，并具有高度容错的能力。
- 易扩展 (scalable): 能够满足不同的应用规模，而在调整时只需很少的成本。
- 虚拟化 (virtual): 能够在通用的网络环境下执行而不需要持有各种软硬件。

1.3 网络即计算阶段:
除了成本、服务与历史考虑，云计算的发展更有带动未来的行动运算(mobile computing)、增益实境 (Argument reality) 等重大信息技术的影响力。信息学家很早就对于信息发展深入生活各角落的未来做出广范的构想。Mark Weiser在1988年在全禄实验室 提出遍布运算的构想 ，设想信息系统从”桌上的装置”深化到所有触手可及的物体与举手投足的行为之中，以将信息世界与物质世界整合到不可察觉、密不可分的地步。这种观念后来在MIT Media Lab 等研究单位的努力下分化成增益实境、智慧建筑 (Smart House) 等各种研究项目。早期Java设计者也将这样的愿景纳入其中，1995年Sun公司的John Gage提出“网络就是计算机” 的构想，希望能够透过虚拟机，将计算能力建构在各种家电之中，并使之能够透过网络互相沟通 ，以带来前所未有的丰富应用。这些构想在云计算出现的今日产生实现的机会。

目前行动智能装置逐渐普及，具Morgan Stanly 的研究 ，在2011年具有3G网络、丰富应用程序功能的智能手机将超越传统手机的出货量；2012年智能手机的出货量将会超越PC与NB的总合；2013年智能手机将会取代计算机成为最普及的网络装置 而网络将会变成计算机以及智能装置的主要功能。总总趋势之下，网络将从一项功能，转移成为整个使用经验的核心 。此刻遍布运算的愿景再次被提及，当初看似遥不可及的构想，现在看起来伸手可得。Nokia , Microsoft , Samsung 等大厂，不约而同再次提出相似的愿景。眼镜能够收发email、桌子能辨识药物并提示服用说明、墙壁可以用来视讯通讯，未来社会将会是以无所不在、随处可得的智能设备做为接口能随时与网络联机的世界，而将真正的信息世界融入现实的每个角落。在这种互动模式下，用户不再局限在固定、单一的计算机装置与制式化的接口上进行连网。智能装置以及小型联机系统上的研发，与云计算为主的技术以及经济模式的建立相辅相成，计算核心由个人计算机转移到云之上，云计算将变成像金融系统、信用制度般变成不只是工具，而是未来社会组成不可获缺的一部份。

2. 云计算的技术与应用:
虽然云计算的技术与概念仍在快速发展，其基本概念是透过网络为中心的计算模式，使各种应用系统能够根据需要在网络上获取计算资源、存储空间和各种软件服务，将所需要的计算透过自动分割、分配的交由多部服务器所组成的庞大系统上的虚拟环境下执行，再进行搜寻、计算分析后，将处理结果回传给用户显示。透过此项技术，云计算使用者可以不受硬设备的计算能力、数据与位置等物理限制，也不需持有、维护这些设备，而利用网络服务提供者提供的比”超级计算机”更为强大的网络服务，在数秒内处理成千上万笔的数据。而计算机、NB等实体装置不再作为计算的核心，而是这个庞大网络的终端机系统或称为云计算进入点，担任与用户输入，显示的互动接口。简单的云计算服务以在目前的网络服务中随处可见，如可以随处使用的网络信箱，让用户在世界各地的装置上都可以取用自己的信件，索引了亿笔网页的搜索引擎让用户快速找到所想要的资源，配合智能手机与上网本等行动计算平台的普及，在这些本体计算能力缺乏的硬件上，云计算提供了不受限制的丰富应用。云计算的丰富应用也将改变研究的方式，透过云计算进行网络使用分析，蛋白质结构的分析研究，或是做为机械人的控制，药物研究，国防科技的发展都将受云计算影响而大幅跃进。

云计算的技术大略可以分成以下三个层次1) 数据储存中心 2) 云计算的系统 3) 搭建服务的虚拟平台。

2.1 数据中心:
在现在云计算的各种热潮之中，数据中心是相对于各种技术与应用等热门话题之外较少被新闻所提及的部份。各大公司在大力推广云计算应用之时却往往对于自家的数据中心状况、技术与所在位置三缄其口。连Google以开放透明着称的企业文化也不例外，Google对于其数据中心的任何细节与消息都不寻常的严加保密，并且视之为”巨大的竞争优势” 。由此可见数据中心在云计算系统上的实际重要性。Google 在2009年以前，每年在数据中心与相关建设的投资都超过20亿美金 ，除了2009年因美国整体经济状况而减少投资而仅维持8亿美金的投资外。，2010年立即恢复到过去的水平。这些投资主要是在世界各地建立数据中心上面。Amazon 公司在2008年在基础设备上投资了8600万美元，Microsoft则以5亿美金建造一座数据中心、每月1万台服务器的速度急起直追。在计算、数据与系统高度集中到云的未来，数据中心可以说是最为重要的核心技术与企业资产。

目前数据中心系统的技术集中在能源效率、散热问题与架构成本上面。由于数据中心的成本与技术优势在这场云计算大战中具有绝大的意义。Microsoft, Google等公司争相在全球各地设立数据中心进行布局，并且在尝试不同的发电、冷却技术与机组设计。Google在云计算基础建设的投入上最为完整，手上也握有最多资源。在Google数据中心的机组中，主板、电源架构、冷却系统、操作系统全部自行设计改良，不假他手，在数据中心技术上有着最长期、重点性的投资，除了改良过去的机组设计 ，Google也积极在世界占据合适的地点建设数据中心。如Google首先在比利时借重当地的寒冷气候，设立了不使用水冷机组(Chillier)的数据中心，之后在芬兰设立的数据中心尝试使用当地冰冷海水做为冷却源 ，并未来计划在海上建立人工数据中心岛 ，利用海水进行冷却并且透过潮汐来进行发电，以及积极发展各种发电、节能的可能方式。除此之外，Yahoo, Microsoft投入空气冷却装置的使用，Microsoft计划在西伯利亚建立数据中心，以利用当地的冷空气资源，Sun 研究使用天然泉水进行冷却的系统，IBM和HP也正在考虑将船只作为数据中心的技术。各大公司在世界各地争相寻找合适的设立地点、独特的技术与积极申请专利保护，可说明数据中心可以说是云计算的命脉，也是竞争与创新的焦点。

2.2 云计算的系统:
数据中心让储存、处理巨大的资料量与运算量变成可能。然而需要能有效统合管理这些资源的系统才能让一切正常运作，无论是能够管理分布各地的服务器资源的档案系统、存储成千上万的数据的数据库、与进行分布式大规模运算的虚拟系统与算法。与各公司极为保密的数据中心相比，云计算的系统的能见度高，并成为大力宣传的对象。

Google自布局云计算以来，便将自家的Google file system (GFS), Big Table, Map Reduce等技术以论文的方式公布在网络上，并且与美国知名大学合作授课。另一方面也与开源界(Open Source)合作，如 Apache Hadoop 计划即为建筑在Google研究成果上的开源云计算系统，希望能够藉此将此项技术推成为业界标准。由于Google的系统本身既是设计者，也是本身系统最主要的用户，加上公司本身浓厚的黑客文化，因此系统设计上也以具有公司特色的系统为核心。Google的云计算系统的设计是以最简化，但最有弹性的方式实现可用的计算平台，并避免过多不必要功能所造成的系统效能负担。建筑在理性的成本考虑、合理化架构，以及对于自身服务中所累积的大量经验之上。因此具有1) 使用非高价的普通硬件组件以降低成本2) 必须要承受高频率的硬件故障错误，3) 系统对处理常态的极大的档案与 4) 大量的读取与相对少量的写入等常用情况做优化 5) 最少的同步化以保证效率等的特征。由于云计算是由各数据中心的超大量服务器组成。需要有储存数据与计算任务时的特殊分布式系统，如Google File System (GFS) 或是Hadoop团队所实现的HDFS 与Google Big Table 或是Hadoop项目下的开源数据管理模块HBase。分散档案管理系统设计理念不同于传统的文件系统，是以针对大规模数据处理的效率与实际需要来设计，满足可靠 (reliable), 分散 (distributed), 与易扩展 (scalable)等特性。以Google File System与Big Table为例，Google File System是一套由Google所自行开发的文件系统，用来维护散布在上千台服务器中大量的数据，具有容易调整、高效并且具有自己监视与自我管理能力的特性。当储存数据时，Google File System会自动的将一份数据复制为三份以上，并在不同的服务器上进行备份以获得极高的可靠性。当云计算的服务器中有任何一台发生故障之时，监视系统会自动将故障系统的工作分配给其他机械，将可能受损的数据还原，并通报异常等待工程师替换与维修，将新机器接上时也会自动完成系统的安装与重新加入工作行列。Big Table是建立在Google File System上面的大型对象式分布数据库在文件系统之上的数据库管理系统，做为大量数据进行处理与分析时使用。和传统的关联数据库(Relational Database System) 不同。Big Table 采用面向对象数据库 (Object Database System) ，将所有的数据都视为结构化的对象而非表格，并不对数据完整性进行严格管理，也不以索引树 (Index Tree) 的方式进行数据的索引，而是透过哈希表(hash Table)的方式。透过种种方式，Big Table可在先天上去除了许多可能在巨量数据下产生效率降低的负担以及不易察觉的执行瓶颈。但同时这种激进的作法也造成 Big Table无法以同样的方式，使用企业常用的关联数据库数据库操作，而造成和在其他平台上开发的程序无法兼容或难以转移的问题，产生技术引入上巨大的不便。以技术上来说，由于Google的技术是建筑在满足自身的需要的前提下，因此对于与此前提相似的需求，如极大量松散数据上的应用，Google能提供的较佳的服务。

IBM, Microsoft等企业级需求解决方案公司则在与Google不同的前提下发展。IBM与Microsoft以提供企业化用户的客制化云服务平台需要为主要发展方向，将重心放在企业用户能够有较大自由度的虚拟化技术上。”蓝云” 是由IBM Almaden云计算中心所开发的企业级云计算解决方案，企业用户可以直接购买由x86服务器集群为基础的高密度刀锋服务器来构建自己的私有云，并与企业现有的基础架构进行整合。此种模式的优点是在隐私与安全性上较容易被企业所接受，然而在投资上较为昂贵。“蓝云”另一个特点是大量使用虚拟化技术与自动化技术，虚拟化(Virtualization)技术做为各种计算及存储资源充分整合和高效利用的关键技术，是云计算系统的核心组成部分之一。虚拟化技术简单讲是将执行程序的操作系统环境抽像化，将底层的操作系统与执行程序的作业环境分离，让作业环境本身也能够做为数据来处理。“蓝云”透过使用Linux映象的方式在虚拟机的环境下执行，以将程序的执行隔离在实体环境之外。虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，以达成任意中断与继续不影响使用、将执行环境在服务器之中传递等的好处，而使用者在之中几乎感觉不到负面影响。因此虚拟化技术能在云计算平台上获得如下的优点 ：1)增加稳定性: 将程序置于隔离的虚拟操作系统(Operation System)中可以增强安全性，当错误发生时，可以将影响限制在虚拟操作系统中而不会造成的整体系统错误，硬件发生故障时也可以直接将上面执行中的程序搬移到其他机械上便可继续进行，大大的增强故障时的处理能力。2) 程序迁移方法更加灵活: 透过虚拟化，云计算的管理平台能够动态地在计算平台间转换，而不须做特殊程序设计与放弃执行中的应用程序。3) 部署灵活: 虚拟机械可以容许一台服务器运行不同操作系统下的程序，甚至于同时执行各种不同的系统。企业不需要迁就不同的软件而准备不同的系统平台而可以将虚拟机直接部署到计算平台上，而虚拟机本身就包括了相应的操作系统以及相应的应用软件。4)节约能源: 将多个低负载的虚拟机合并到同一个服务器上，透过关闭不必要服务器来达到节约的目的。5)负载平衡: 通过虚拟机在不同服务器上的动态迁移，可以平衡整体的运行负载状况而提高效能。因此，虚拟化技术实现软硬件资源的统一管理、分配、部署、备份以及监控，能够实现更具动态的资源管理。

2.3 编程模型:
在数据中心的云计算系统之上的另一个重要问题是，如何保证服务程序能够在不同数据量下都能够有效率的执行，而不会随着数据量的增加产生瓶颈?为此需要严格的程序设计模型。Map Reduce 是Google取得专利的云计算系统编程模型，也在Hadoop 计划中被广泛使用。它是一种简化、标准化的分布式程序设计模式，与高效的任务调度模型，用来处里大规模数据集 的并行运算。这种设计模式相当简单，并充份满足易扩展的原则。遵行此设计模式的程序设计能够在云计算环境下，达成在不同数量级的情况下都能够有效率的执行并达成复杂的功能。Map Reduce模式的概念是将要执行的问题以数据平行化，而非程序平行化的原则进行分解成映像 (Map)和化简 (Reduce)的两个基本步骤，映像步骤先将程序分布到各个切割成不相关的数据区块上，并分配给大量服务器进行同步处理，达到分布式计算的效果，之后再通过化简步骤将各个部份所得到的结果汇整后统一输出。微软版本的Dryad 与DryadLinq则是将程序语言与数据处理合二为一的另一种模式。藉由Language Integrated Query (Linq) 的概念，程序设计师使用类似于结构化查询语言 (Structured Query Language) 的方式，将数据处理的意图而非实际步骤，具体的表达在程序代码中。数据的实际处理方式将留给系统分析决定 ，因此系统能够依实际数据量、系统的特性自动选择合适的执行方式以达成可扩展的效果。与Map Reduce的方式相比，程序设计员能够在类似传统的开发环境下，依原本的习惯进行云计算编程而不需负担指定设计细节与熟悉特殊开发环境。然而此项技术的瓶颈较高，目前仍然在发展之中。

3. 云计算的发展与影响:
云计算的发展虽然还在进行之中，笔者希望在此简单描述对于云计算发展可能造成的三项影响。

3.1 计算机系统的发展:
由于云计算服务发展，可以预见智能装置做为接口的输入、显示与联网的能力重要性将会取代以往对于计算能力与储存能力的要求，并且转向成硬件或是操作系统皆以支持网络为最主要目的装置。除了现有操作系统的升级以外，Google提出意图重新设计操作系统的Chrome OS ，一改过去的操作系统是在个人计算机的发展基础上增加网络功能的前提，改以网络功能为中心来做重新设计。一方面将不必要的操作系统功能舍弃以达到操作系统的简化，另一方面提倡透过云计算软件服务模式 来提供免安装的丰富应用。目前对于Chrome OS的强烈主张是否能够在市场上获得成功仍有许多的争议。如在 3D绘图等即使在云计算系统下仍不可避免的需要强大操作系统与硬件支持的应用，由现行的系统扩展云计算功能的方案仍有竞争性，但智能装置上新操作系统如Android OS, iOS的成功无疑的代表这种变革存在的可能性。此项趋势对未来计算器系同的影响可以透过目前流行的智慧手机发展做为比较，1) Apple iPhone上App Store所开启以网络为中心的软件服务购买模式已被普遍接受，而成为Google, Nokia, Microsoft所争相模仿的对像，Google目前已推出在手机平台上的Google Android Market 、云计算平台上的Google App Marketplace 。Apple公司在 2010年的展望中，执行长Steve Jobs宣布将这项在移动设备中大为成功的购买模式引进个人计算机 中。Chrome OS也将采用类似的方式做为软件购买标准模式，未来个人计算机的软件将可以在虚拟商店直接购买，获得操作系统支持下在网络上直接使用网络程序的软件功能。2) 联网变成计算机基本功能，数据的储存将以网络为主以节省本机储存空间与方便在不同设备中共享，软件设计自然透过网络获得丰富数据、服务与计算上的支持。因此，计算机的发展可以从单调的计算能力导向的固定设计中获得解放，朝向移动性、遍布式与情境感知 (context based computing)等多方向发展。计算机与智能设备间的彼此协同合作变成发展的重点，如美国前100大企业大量采用iPad, iPhone等装置，来达成与公司系统更好的整合以及满足移动性要求。3)个人持有多个智能设备情况下，数据与软件不以硬件来分隔，软件服务的授权、使用、个人资料的存取将透过共通网络身份进行识别，更加强化了网络身分识别的重要性。这些变化说明了云计算应用与服务趋向丰富、装置趋向多元而平台与标准趋向统一的趋势之外，也令各国担忧云计算时代计算资源高度集中、平台标准趋向统一下随之而来的垄断问题。

3.2 安全与隐私:
网络储存数据的安全与隐私问题讨论已久，早在网络信箱服务如Hotmail开始流行之时，人们对于将数据置在网络上的便利性，以及隐私问题的担忧所产生的讨论拉锯就不曾稍歇。一方面公司与个人的资料安全性问题，在云计算系统上能够透过较好的技术与管理，而在备份与对抗病毒能力上面获得好处。另一方面，在数据过于集中的影响之下，云计算系统产生意外产生的数据损失或被入侵所造成的影响与利益也远较数据存储在个别计算机时为大。而在数据由个人计算机与企业服务器转移到网络上的过程中曝露出更多潜藏问题。如2010年Google员工David Barksdale，利用其职务之便偷窥存放在Gmail信箱中的青少年私人信件，并对青少年进行骚扰 。当个人与企业不在物理意义上真正持有自己的数据与运算资源时，传统的数据保护手段在新模式下完全失效，只能完全倚赖于云计算公司的内规管理，然而对于内规管理的执行与内容，目前仍是缺乏管制的灰色地带。Facebook执行长Mark Zuckerberg曾称这个时代为”由于便利，而自愿放弃隐私的时代”，或是”便利性终将超过对安全的顾虑” 。但此一说词并不能以此做为缺乏行动的借口，云计算服务的普及将会使这项问题影响的层面进一步的升高。如Google App 自开启以来，吸引了许多企业、教育单位 、甚至政府机构 将IT服务委托在上面，连带的企业机密、研究数据等信息也不经意的从组织内转移到云计算服务者的手中。科技乐观论者将这股趋势，比喻成将金钱由家中转移到到银行的社会变迁，这种说法或能说明潮流所向，但云计算服务与以行之有年的金融系统不同，对于外在攻击以及内部控管上面的安全性仍受考验、对于数据的价值如何计算，责任归属与保险赔偿的机制，政府管制与配套的方案等都尚待建立，而这部份的缺乏势必会造成云计算的未来朦上阴影。随着国防、政府都加入了使用云计算服务的行列，必须即刻面对此项问题的挑战。

3.3 网络中立性:
网络中立性(Network Neutrality)原则 这个概念指的是政府是否应以立法保障的方式，来管制网络资源的使用，能免于网络服务提供者的威胁。如美国电信业者Comcast曾在2006年，对于其所提供的用户网络中加入程序暗中阻碍网络电视的联机使用，透过对于特定网络封包的传送进行"阻碍"来避免其对自家电视服务的竞争威胁 。或是电信业者对于与本业有竞争性的话音编码(Voice over Internet Protocol) 联机服务封包进行增加收费、降低速度的” 歧视”行为。关于这种阻碍、歧视的现象是否为正常的市场行为，而政府应在中间担负什么样角色的争议仍在继续。然而如同美国法学学者Lawrence Lessig在Code is Law中所言，放任网络服务公司不受监督的订定规则，无疑允许他们在虚拟世界中自己设立不受管束的法律 。在云计算服务兴起与进入社会生活之后，无论是个人的身份验证、信用交易都会以数字符元的型式存在云上，而企业的正常运算也无法不依赖云计算网络之时，云计算资源将成为如同水、电、金融服务般的重要资源不容匮乏，一日受到阻碍将会对个人权利、企业营运与社会安定造成巨大的影响。因此网络计算资源的确保、规范与分配问题都将变成政府新的挑战。

4. 结语:
计算机技术、网络技术发展至今不过数十年，然而个人、企业、社会无不被这股科技改变的力量推动，互联网今日已变成了信息社会的核心，网络问题不在是技术问题、而是整个社会的问题。虽然学者仍在讨论这个改变的影响，技术的进步脚步却不曾放缓，云计算被期望在未来数十年内再次的重写规则，成为未来互联网的中枢神经系统与实虚世界整合的媒介 。目前世界各国除了企业对于云计算争相研发希望争得一席之地，政府也大力支持云计算做为国家竞争力的一环。然而如网络的兴起带来网络空间争夺、网络安全威胁的新挑战，技术的演变对于社会的冲击并非全是正面。在这过程之中，国家力量与法律的力量仍在适应自己的角色。美国奥巴马政府上任以来，即将网络安全定位为最重要的国家经济与安全问题之一。美国参议院在2010年提出” 像保护国有资产一样保护互联网空间草案” (The Protecting　Cyberspace as a National Asset Act) ，根据该草案，美国总统享有在紧急状况下管制、关闭网络运作的权力，希望能够藉此将网络纳于法律管制之下，基于目前互联网以美国为中心集中发展的现实，让这个法案的执行实际影响范围将遍布全球。未来云计算普及造成的平台单一、计算资源集中、数据由云计算服务公司持有的趋势将会加深这种问题与矛盾。因此，云计算的垄断问题、数据安全与隐私问题、计算资源的保有与供给，将在未来几年随着云计算技术的普及而快速浮现，“云计算”的社会、法律问题才刚刚拉开序幕。

《北大互联网法律通讯 》 物联网与自动化特辑（2012）：
（一）物联网与自动化：虚世界与实世界的整合 - 翁岳暄
（二）智能交通：ATM 的民事责任问题 - Giovanni Sartor与Giuseppe Contissa教授专访 - 翁岳暄
（三）智能电网：网络经济与信息安全之间的平衡 - 何娴博士专访 - 翁岳暄
（四）社会机器人：作为市民伙伴的机器人 - Paolo Dario 教授专访 - 翁岳暄

《北大互联网法律通讯 》 云计算特辑（2010）：
（一）云的技术: 云计算国际趋势介绍 - 陈建勋
（二）云的架构: 云计算定义及架构的规范分析 - 牟媛
（三）云的风险: 云计算的技术风险分析 - 王正宏
（四）云的管制: 迈向社会系统设计之云计算法律框架 - 翁岳暄