derecesini yükseltmeyi başarır. Hibrit bulut mimarisi hem şirket içi kaynaklara hem de dışarıdan (uzak) sunucu tabanlı bulut altyapısına gereksinim duyar. Hibrit bulutlarda kurum içi uygulamalar esnek, güvenli ve belirli olmalıdır. Hibrit bulut sağlayıcıları bu ihtiyacı (şirket içi uygulamaların esnekliğini) bulut tabanlı hizmetlerin hata toleransı ve ölçeklendirilebilirliği ile sağlar. Yani işletme normal işleyişte özel bulutunu kullanırken yüksek/tepe yük gereksinimlerinde genel buluttan ani kapasite artışlarını karşılayabilmektedir.
Hibrit bulutun özel bulut kısmında kritik uygulamalar, genel bulut kısmında ise daha az güvenlik kaygısı duyulan uygulamalar yerleştirilebilir.

Özel bulut sadece tek bir organizasyon için işletilen bulut altyapısıdır, dâhilî olarak veya üçüncü parti tarafından yönetilebilir ve yine dâhilî veya haricî olarak barındırılabilir.

Bir özel bulut projesi gerçekleştirilirken iş ortamının sanallaştırılması için belirli bir seviye ve sözleşme derecesi belirlenmelidir ve organizasyonun var olan kaynaklar hakkında kararlarını yeniden değerlendirmesi gerekir. Doğru yapıldığı zaman, iş üzerinde pozitif bir etkiye sahip olabilir, fakat projedeki adımların her biri ciddi hasar görebilme ihtimallerinin engellenmesi adına ele alınması gereken güvenlik meselelerini ortaya koyar.

Özel bulutlar eleştirilere sebep olmaktadır çünkü kullanıcılar hala bunları almak, kurmak ve yönetmek zorundalar hatta daha az aktif katılımlı yönetim modellerinden faydalanamamaktalar, esasında bulut bilişimi bu kadar merak uyandırıcı yapan ekonomik modele olan gereksinimidir.

Bir bulut bilişim sisteminden bahsederken iki kategoride değerlendirmek gerekir: ön taraf ve arka taraf. Bu iki kısım birbirlerine bir ağ, genellikle İnternet ile bağlıdır. Ön taraf bilgisayar kullanıcısı veya müşteri tarafıdır. Arka taraf ise sistemin bulut kısmıdır.

Ön taraf, istemcinin bilgisayarını (veya bilgisayar ağını) ve bulut bilişim sistemine erişim için gerekli olan uygulamayı içerir. Bütün bilişim sistemleri aynı kullanıcı ara yüzüne sahip değildir. Web tabanlı e-posta programları gibi hizmetler herhangi bir web tarayıcısı kullanarak çalışabilir. Diğer sistemler istemcilere ağ erişimi sağlayan birbirinden farklı uygulamalar sağlarlar.

Sistemin arka tarafında bilişim hizmetlerinin bulutunu oluşturan çeşitli bilgisayarlar, sunucular, veri depolama sistemleri vardır. Teoride, bir bulut bilişim sistemi pratik olarak veri işlemeden video oyunlarına kadar bütün bilgisayar programlarını içerebilir. Genellikle her bir uygulamanın kendine ait bir sunucusu vardır.

Bir merkez sunucusu sistemi yönetir, trafiği ve istemci taleplerini her şeyin yolunda gittiğinden emin olmak için monitörler. Protokoller denilen bir takım kuralları izler ve middleware denilen özel bir yazılım kullanır. Middleware ağ bağlantılı bilgisayarların birbiriyle iletişim kurmasını sağlar. Çoğu durumda sunucular tam kapasite çalışmazlar. Bu kullanılmayan işleme gücünün boşa gitmesi manasına gelir. Fiziksel bir sunucuyu aslında her biri kendi bağımsız işletim sistemini çalıştıran çoklu sunucularmış gibi kullanmak mümkündür. Bu tekniğe sanallaştırma denilmektedir. Sunucu sanallaştırması birbirinden ayrı bulunan sunuculardan en iyi şekilde faydalanılmasıyla daha az fiziksel makineye ihtiyaç duyulmasına sebep olur.

Eğer bir bulut bilişim şirketi birçok istemciye sahip ise, depolama alanı için yüksek bir talep olması muhtemeldir. Bazı şirketler yüzlerce dijital depolama cihazı gereksinimi duyar. Bulut bilişim sistemleri bütün istemcilerinin bilgilerini koruyabilmek için asgari çiftli depolama cihazları bulundurmalıdır. Bunun sebebi bu cihazlar aynı bilgisayarlar gibi kimi durumlarda arızalanmaktadır. Bir bulut bilişim sistemi bütün istemcilerinin bilgilerinin kopyasını oluşturmalı ve diğer depolama cihazları üzerinde depolamalıdır. Bu kopyalar merkez sunucunun yedek makinelere erişmesine ve verileri geri getirmesine izin verir aksi takdirde verilerde kayıplar yaşanabilir.

Bulut mühendisliği mühendislik disiplinlerinin bulut bilişime uygulamasıdır. Yüksek seviyeli ticarileştirme endişelerine sistematik bir yaklaşım getirir, standartlaştırma ve denetim yani bulut bilişim sistemlerinin yaratılması, geliştirilmesi, işletilmesi ve sürdürülmesi konularını inceler. Bu çok disiplinli yöntem; sistemler, yazılım, web, performans, bilgi, güvenlik, platform, risk ve kalite mühendisliği gibi çeşitli alanlardan katkılarla oluşur.

Belki bulut bilişim hakkındaki en büyük endişeler güvenlik ve gizliliktir. Önemli bilgilerin başka bir şirkete teslim edilmesi fikri bazı insanları tedirgin etmektedir. Şirket yöneticileri şirketlerinin bilgilerini kilitli ve anahtarın kendilerinde olduğu bir sistem olmadığı için bulut bilişim sistemlerinin avantajlarından faydalanmakta tereddüt yaşayabilirler.

Bulut modeli, bulut hizmetleri kontrolü barındıran şirketlerdeki aşırı rahatlıktan dolayı gizlilik hakkının ihlal edildiğini düşünenlerce eleştirilmektedir, çünkü bu şirketler yasal veya yasa dışı bir şekilde barındırma şirketi ile kullanıcı arasındaki iletişimi ve depolanan bilgiyi görüntüleyebilmekteler. Örneklerden biri gizli NSA programı, AT&T ve Verizon birlikte çalışarak Amerikan vatandaşları arasındaki 10 milyon telefon görüşmesini kaydetti, bu olay bilginin mahremiyetini savunanlarda derin bir kuşku yarattı ve telekomünikasyon şirketlerine kullanıcı aktivitelerini gösteren çok büyük bir güç verdi. Birden fazla müşteriye aynı sunucular üzerinde hizmet sağlandığında şirketler arasında gizlilik ihlalleri söz konusu olabilmektedir. Ayrıca bulut hizmeti almak, bulut sağlayıcılarına bir nevi bağımlılığa dönüşebilir, müşteri bulut sağlayıcısını değiştirmek istediğinde sağlayıcının elinde koz olarak kullanabileceği müşterisinin kritik bilgileri olabilir.

Bulut hizmet sağlayıcılarındaki kritik nokta şu ki, müşteri veya kullanıcının verisi aynı sistem (sunucu) üzerinde kalmayabilir veya aynı veri merkezinde de bulunmayabilir hatta aynı sağlayıcının bulutunda bile olmayabilir. Bu durum yargılama yetkisi üzerindeki yasal endişelere sebebiyet vermektedir. Bununla birlikte yasal ortamları uyumlu hale getirmek için yapılan (örneğin US-EN Güvenlik Limanı) çabalar bulunmaktadır, Amazon gibi sağlayıcılar hala büyük marketlere (ABD ve Avrupa Birliği) yerel altyapı yerleştirerek ve müşterilere erişilebilirlik alanlarını seçmesine izin vererek hizmet sağlamaya devam etmektedir. Bulut bilişim gizlilik endişelerini giderememiştir çünkü hizmet sağlayıcıları bulut üzerinde bulunan veriye istedikleri zaman erişebilirler. Hatta kazayla veya kasıtlı olarak değiştirebilirler veya silebilirler.

Amerika’da FISMA, HIPAA gibi, Avrupa’da AB Model koşulları, Data Protection Directive gibi ya da tüm dünyadaki en iyi güvenlik standartlarından olan ISO 27001 Sertifikası gibi veya kredi kartı endüstrisindeki PCI DSS gibi yönetmeliklerle uyumluluğu elde edebilmek için kullanıcılar topluluk yerleştirme modelini benimsemek zorunda kalabilirler veya hibrit yerleştirme modelini benimsemek zorunda olabilirler. Bu durum genel olarak daha pahalı ve kısıtlanmış faydalar sunar.

Çoğu sağlayıcı ayrıca bir SAS 70 tip II denetimi elde eder, fakat denetçiler tarafından belirlenen sağlanması gerekli kriterler kümesi eleştirilmektedir ve denetlenen sağlayıcılar açıklanmamaktadır ve bu kriterler geniş ölçüde farklılık arz etmektedir. Sağlayıcılar genellikle bu bilgiyi talep üzerine kamuoyuna açıklamama koşulları altında vermektedirler.

Avrupa’daki müşteriler Avrupa birliği dışındaki bulut sağlayıcıları ile kişisel bilgilerin ihracı konusunda Avrupa Birliği düzenlemelerine bağlı kalması zorunluluğu ile anlaşma yapabilmektedir.

Amerikan Yönetim ve Bütçe Ofisi tarafından yönlendirilen ABD Federal Ajansı, FEDRAMP denilen bir süreç kullanarak bulut ürünlerini ve hizmetlerini değerlendirir ve ruhsat verir. FEDRAMP, NIST Special Publication 800-53’in altkümesinden oluşan özellikle bulut ortamlarında korunmayı sağlamak için seçilen güvenlik kontrollerinden oluşur. JAB (), bulut çözümlerinin değerlendirilmesini gerçekleştirecek olan üçüncü parti organizasyonların uyması gereken akreditasyon standartlarının belirlenmesinden sorumludur. JAB yetkilendirme paketlerini inceler ve geçici yetkilendirmeyi onaylayabilir. Federal Ajans, JAB tarafından sağlanan bu hizmeti kullanarak çalışabilme için hala son yetki belgesini düzenlemek ile sorumludur.

Küresel bilgi işleme sahasındaki devrimsel bir değişiklik tahmin edileceği üzere sorunlar doğuracaktır; ticari marka ihlali, güvenlik endişeleri, veri kaynaklarının paylaşılması gibi.

Açık kaynak yazılım, birçok bulut bilişim işletimleri için temelleri sağlamıştır öne çıkan örnekler Hadoop Framework ve VMware’nin CloudFoundry’sidir. 2007 Kasımında, Free Software Foundation the Affero General Public License’ı yayınladı. Bu yayın GPLv3’ün bir versiyonu olarak bir ağ üzerinde çalışması için tasarlanmış ücretsiz yazılımlarla ilişkili fark edilmiş yasal bir boşluğu kapatmayı amaçlamıştır.

Bulut sağlayıcılarının çoğu genellikle API’lerini iyi belgelenmiş (sıklıkla lisansı altındadır) olarak sunar fakat bu API’ler işletim olarak farklıdır ve birlikte çalışamazlar. Bazı sağlayıcılar, diğerlerinin API’lerini benimsemiştir ve bir dizi açık kaynak geliştirilme aşamasındadır, bu çalışmalar birlikte çalışabilirlik ve taşınabilirlik amaçlanmaktadır.

Bulut bilişim popülerliğini artırdıkça, bu yeni modelle ortaya çıkan güvenlik sorunları endişeleri artırmıştır. Geleneksel koruma mekanizmalarının etkinliği ve verimliliği yeniden değerlendirilmektedir, çünkü bu yeni yerleştirme modelinin özellikleri büyük ölçüde geleneksel mimarilerden farklılık arz etmektedir.

Bulut bilişim hizmetlerinin göreceli güvenliği geniş kitleler tarafından kabulünü geciktiren tartışmalı bir meseledir. Özel bulut ekipmanlarının fiziksel kontrolünün yapılabilirliği ekipmanların tesis dışında ve başkalarının kontrolünde olmasından daha güvenlidir. Veri bağlantılarının güvenliği için fiziksel kontrol ve veri bağlantılarını görsel olarak incelemek ve portlara e