在云计算大规模进入传统行业之时，云安全、云故障以及云稳定性维护等成为云服务提供商面临的主要问题。近年来，国内外企业不断发生宕机、速度变慢乃至服务中断现象：2013年7月23至26日阿里云连续三天出现RDS故障和SLB故障；亚马逊于2011年、2012年、2014年分别发生多次宕机事故，致使多个网站服务中断；2013年8月21日，苹果iCloud大规模宕机波及300万用户；刚刚过去的11月2日，腾讯云出现短暂速度变慢引起大量用户投诉……这些看似并不重要的小问题，恰恰成为云计算发展的新阻碍，而问题根源在云计算基础设施的维护。

在具体建设及运行中，云计算基础设施面临四大挑战。

一、能源利用率（PUE）恶化。众所周知，虚拟化可以大幅降低服务器能耗，减少不必要支出，这也是云计算价值所在。基础设施建设中，供电和制冷设备的虚拟化是一大挑战，在非虚拟化状态下，会导致PUE恶化。解决方案是采用可扩展的供电制冷系统，对其进行“按需规划”，可显著提高能源利用率。

二、功率密度增加。在云计算环境中，虚拟服务器经常成群成组排布，形成高功率密度区，进而带来散热难问题。比较有效的方法是将较高功率密度的设备迁移至特定机柜行，与较低功率密度的设备交叉布局，在散热同时，还可确保每个机柜利用率最大化。

三、宕机风险。云计算数据中心的负载因时间和空间不同而变化，经过高度虚拟化的云计算数据中心负载波动更大，更易发生宕机风险。这时，使用可预测的管理工具、实时配合虚拟机管理器是保持数据中心精简、高校的有效方式，且可确保供电量、制冷量与动态负载高效匹配。

四、不必要的冗余等级。一般而言，云计算数据中心配备高级别IT容错系统，虽可提高系统稳定性，但可能会降低供电和制冷设施的冗余需求，发生故障时，自动应对能力有所损耗。解决方案是以物理基础设施冗余配合虚拟化云计算环境容错性，实行按需规划，可有效降低成本。

以上四大挑战虽有相应解决方案，但往往实际情况复杂多变，100%无故障基本不可能实现，云计算底层建设能力的提高，不仅需要服务商长期努力，还需要广大用户及基础设施提供商通力合作。