并行计算。并行计算是云计算的核心技术，可以说云计算得以提出的最初的思想来源就是并行计算。是未来云计算研究领域的一个重点研究问题。并行计算是指在一个时间点同时利用多台计算设备完成计算问题的过程，它将计算能力从单个处理器扩展到多处理器，主要被用来提高计算机的处理速度和处理能力，同时它也解决了大主存容量的求解问题。
并行计算的基本思想是将计算问题分解成多个部分，每个部分用一台独立的处理设备进行处理，然后再汇总形成问题的最终解，它需要多台处理器共同参与工作。并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台的独立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。
目前并行计算的发展还面临着很多困难，比如说并行程序的实际达不到规范化标准，可读性差；并行程序开发难度大，一般的程序员难以将算法进行并行化实现，这就有了自动并行技术的需求，但目前还未实现；云计算多并行计算的要求高于现在的大部分应用，但现在的并行计算技术超过一定的处理器后就很难再提高加速比。并行计算是云计算的核心，只有实现了并行计算的突破，才能顺利解决云计算中大规模的求解和扩展问题。
大规模数据挖掘。计算机技术的发展和普及使得海量的信息数据产生，人类已经进入了大数据时代。大规模数据挖掘，就是对海量数据进行提取分析，来获得数据中潜藏的知识的过程，也是当今信息技术研究的一个热点。
比如说电商的商品推荐服务，就是利用数据挖掘算法，对用户在网上购物过程中产生的相关数据进行分析预测，从而进行个性化的商品推荐。但是由于信息数据一般规模较大，对海量数据进行处理所需的时间和空间复杂度都相对很高，因此数据处理效率一直是数据挖掘领域所要面对和解决的问题。
云计算的数据挖掘也要解决处理效率的问题，只有提高数据处理效率，才能让用户在短时间内获得他们的需求。提高数据的处理效率，可以考虑从数据挖掘算法和并行计算两方面着手。
现在已经成熟的数据挖掘算法有很多，数据挖掘工程师要根据具体的数据格式和用户需求选取不同的算法进行数据处理，要在实践中分析和改进算法，以提高数据挖掘的效率。另外，原创性数据挖掘算法的研究应该被提升到一定的高度。并行计算也是解决大规模数据挖掘效率问题的一个重要手段，如果并行计算的发展受到制约，数据挖掘也无法实现突破。
云安全。紧随云计算和云存储之后，云安全也出现了。云安全是指是指基于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”技术的重要组成部分，已经在反病毒领域获得了广泛应用。云安全是通过大量的网状客户端，对网络中的软件行为进行异常监测，在获得网络中木马、恶意程序信息之后，将其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。
云安全最终的目标是把整个互联网变成一个超级杀毒软件，是决定云计算发展规模和前景的重大因素，已经成为网络安全界研究的主要问题之一。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。云安全技术的应用还要解决很多问题，要建立云安全系统不是那么容易的事情，海量的客户端、专业的反病毒技术和经验、大量的资金和技术投入、开放的系统都是必不可少的组件，而且还需要大量合作伙伴的加入。
国内云安全技术已经有一些初步的发展，比如金山毒霸的“云安全”，它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，包括智能化客户端、集群式服务端和开放的平台三个层次。
系统级容错技术。利用云计算，用户不管在什么时间、什么地点都可以利用互联网来查看自己在云端存储的文件，完成未完成的工作，他不用依赖特定的计算机来共享网络资源，甚至不需要安装任何应用软件就可以在云端顺利地可用所需的应用，用户所需的各种资料和软件都存在云端。
因此，云计算安全系统必须具备容灾和数据恢复的功能，以保证用户的资料不丢失。但是由于云计算本身的庞大，以往的系统容错技术已不能满足需要，进一步的研究系统容错是十分必要的。
保障容错系统的高可靠性要从系统结构的设计出发，目前经常用到的容错技术包括服务器群集技术、双机冗余服务器技术和单机容错技术，云计算系统级容错则是一种多机容错技术。云计算系统中有成千上万台服务器，其中存放着大量的数据、服务和应用，容错系统也必须可以解决大范围失效问题。
目前使用较多的是应用层面的检查点和重启技术，但这回增加云计算容错技术的开发难度和工作量，降低系统运行性能。所以急需提出新的技术和设计方法，来为云计算发展提供可靠稳定的保障。
现在商用和科学计算的计算量在日益增大，云计算必将成为解决这些问题的不二选择，未来云计算的发展前景会是一片大好。明确云计算发展需解决的问题，将有助于我们准确把握未来云计算研究的方向，为云计算的进一步发展做出贡献，使中国的云计算技术研究和云计算产品在世界IT领域占有一席之地。
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