云計算技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化情況匯報及建議

1、云計算技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化情況匯報及建議 一、 云計算的概念和特征云計算自提出以來，作為一種新的技術(shù)模式和商業(yè)模式，其概念眾說紛紜，相關(guān)領(lǐng)域的各方機(jī)構(gòu)和專家分別從不同的角度對云計算進(jìn)行了定義。其中美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）的定義比較具有代表性：“云計算是一種可以通過網(wǎng)絡(luò)方便的接入共享資源池，按需獲取計算資源（這些資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用、服務(wù)等等）的服務(wù)模型。共享資源池中的資源應(yīng)該可以通過較少的管理代價和簡單業(yè)務(wù)交互過程而快速部署和發(fā)布?！蹦壳肮J(rèn)的云計算服務(wù)模式有以下三種： Cloud Software as a Service（SaaS）：為客戶提供的能力是運(yùn)營商運(yùn)行在云基礎(chǔ)

2、設(shè)施上的應(yīng)用程序的使用能力。這種應(yīng)用程序能被各種客戶端設(shè)備通過瘦客戶接口訪問，如web瀏覽器?？蛻魺o法控制和管理底層云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲、甚至獨立的應(yīng)用程序，但有一些受限的、用戶專用的應(yīng)用配置設(shè)置權(quán)限。 Cloud Platform as a Service（Paas）：為客戶提供的能力是將客戶自己的或購買的應(yīng)用程序部署到云基礎(chǔ)設(shè)施的能力，這些應(yīng)用程序是由服務(wù)提供商支持的編程語言或工具編寫的?？蛻魺o法管理和控制底層云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲，但可以控制他部署的應(yīng)用程序和應(yīng)用配置環(huán)境。 Cloud Infrastructure as a Service

3、（IaaS）：為客戶提供的能力是提供處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)和其它基本計算資源，客戶可以使用這些資源部署或運(yùn)行他們自己的軟件，如操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序?？蛻魺o法管理和控制底層云基礎(chǔ)設(shè)施，但可以控制操作系統(tǒng)、存儲、部署的應(yīng)用程序，或有限的網(wǎng)絡(luò)組件控制權(quán)。無論哪種模式，都需要建立在底層云計算基礎(chǔ)設(shè)施（資源池）的基礎(chǔ)之上。圖 1云計算服務(wù)模式云計算業(yè)務(wù)的基本特征包括： 按需自助服務(wù)：客戶可以按需、自動地獲取計算能力，例如服務(wù)器計算時間和網(wǎng)絡(luò)存儲，而不需要和服務(wù)提供商進(jìn)行人為交互。 廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入：計算能力可通過網(wǎng)絡(luò)，并通過標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制進(jìn)行訪問，使得各種瘦（或胖）客戶端（例如移動電話、便攜式電腦或PDA）平臺

4、均可以使用。 資源池：服務(wù)提供商的資源被池化，并通過多租戶模式為客戶提供各種服務(wù)，并根據(jù)客戶的需求動態(tài)提供物理或虛擬化的資源。這些資源是位置獨立的，因為用戶并不確切的知道服務(wù)提供商的資源在那里，但是客戶可以指定較高層次的位置，例如國家、州或數(shù)據(jù)中心。這些資源包括存儲、處理能力、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬和虛擬機(jī)。 快速彈性：服務(wù)可以快速、彈性的獲得，某種情況下是自動化的，規(guī)?？梢钥焖贁U(kuò)大或縮小。對于客戶來說，供應(yīng)能力似乎是無限的，可以任意購買，隨時購買。 按使用量計費(fèi)的服務(wù)：云系統(tǒng)對服務(wù)（存儲、處理能力、帶寬、活動用戶帳戶）進(jìn)行適當(dāng)?shù)某橄?，并提供服?wù)計量能力，以自動控制和優(yōu)化資源使用情況。資源的使用可以檢

5、測、控制、統(tǒng)計，為客戶和服務(wù)商提供透明的服務(wù)使用量。根據(jù)云的使用范圍、運(yùn)營模式不同，可以分為四種部署模式：私有云、社區(qū)云、公有云和混合云。二、 云計算關(guān)鍵技術(shù)云計算是分布式處理、并行計算和網(wǎng)格計算等概念的發(fā)展和商業(yè)實現(xiàn)，其技術(shù)實質(zhì)是計算、存儲、服務(wù)器、應(yīng)用軟件等IT軟硬件資源的虛擬化，云計算在虛擬化、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、編程模式等方面具有自身獨特的技術(shù)。云計算的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個方向： 虛擬機(jī)技術(shù)虛擬機(jī)，即服務(wù)器虛擬化是云計算底層架構(gòu)的重要基石。在服務(wù)器虛擬化中，虛擬化軟件需要實現(xiàn)對硬件的抽象，資源的分配、調(diào)度和管理，虛擬機(jī)與宿主操作系統(tǒng)及多個虛擬機(jī)間的隔離等功能，目前典型的實現(xiàn)（基本成為事

6、實標(biāo)準(zhǔn)）有Citrix Xen、VMware ESX Server 和Microsoft Hype-V等。 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)云計算系統(tǒng)需要同時滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)。因此，云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)必須具有分布式、高吞吐率和高傳輸率的特點。目前數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有Google的GFS（Google File System，非開源）以及HDFS（Hadoop Distributed File System，開源），目前這兩種技術(shù)已經(jīng)成為事實標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)管理技術(shù)云計算的特點是對海量的數(shù)據(jù)存儲、讀取后進(jìn)行大量的分析，如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進(jìn)一步提高隨機(jī)讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須解決

7、的問題。云計算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)最著名的是谷歌的BigTable數(shù)據(jù)管理技術(shù)，同時Hadoop開發(fā)團(tuán)隊正在開發(fā)類似BigTable的開源數(shù)據(jù)管理模塊。 分布式編程與計算為了使用戶能更輕松的享受云計算帶來的服務(wù)，讓用戶能利用該編程模型編寫簡單的程序來實現(xiàn)特定的目的，云計算上的編程模型必須十分簡單。必須保證后臺復(fù)雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向用戶和編程人員透明。當(dāng)前各IT廠商提出的“云”計劃的編程工具均基于Map-Reduce的編程模型。 虛擬資源的管理與調(diào)度云計算區(qū)別于單機(jī)虛擬化技術(shù)的重要特征是通過整合物理資源形成資源池，并通過資源管理層（管理中間件）實現(xiàn)對資源池中虛擬資源的調(diào)度。云計算的資源管理需要負(fù)責(zé)

8、資源管理、任務(wù)管理、用戶管理和安全管理等工作，實現(xiàn)節(jié)點故障的屏蔽，資源狀況監(jiān)視，用戶任務(wù)調(diào)度，用戶身份管理等多重功能。 云計算的業(yè)務(wù)接口為了方便用戶業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)IT系統(tǒng)向云計算環(huán)境的遷移，云計算應(yīng)對用戶提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)接口。業(yè)務(wù)接口的統(tǒng)一不僅方便用戶業(yè)務(wù)向云端的遷移，也會使用戶業(yè)務(wù)在云與云之間的遷移更加容易。在云計算時代，SOA架構(gòu)和以Web Service為特征的業(yè)務(wù)模式仍是業(yè)務(wù)發(fā)展的主要路線。 云計算相關(guān)的安全技術(shù)云計算模式帶來一系列的安全問題，包括用戶隱私的保護(hù)、用戶數(shù)據(jù)的備份、云計算基礎(chǔ)設(shè)施的防護(hù)等，這些問題都需要更強(qiáng)的技術(shù)手段，乃至法律手段去解決。三、 云計算產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀云計算作為一種新的商

9、業(yè)平臺，帶來了新的信息服務(wù)模式，從初期的質(zhì)疑到現(xiàn)在的廣泛認(rèn)可，云計算迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈正在逐漸形成。云計算的發(fā)展一方面是市場的推動，從基礎(chǔ)設(shè)施提供商，平臺服務(wù)提供商到云計算應(yīng)用提供商，眾多的公司參與其中；另一方面則是各國政府的大力支持，尤其是云計算的發(fā)源地美國，將云計算作為次債危機(jī)后拉動經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重要技術(shù)。（1）各國政府積極推進(jìn)云計算 美國2009年9月，美國聯(lián)邦CIO委員會宣布了聯(lián)邦政府的云計算發(fā)展計劃。美國聯(lián)邦云計算發(fā)展計劃分為3個要點：² 開通聯(lián)邦官方網(wǎng)站，整合商業(yè)、社交媒體與云端IT服務(wù)² 建立聯(lián)邦云計算的示范工程，資助眾多試點項目，包括中央認(rèn)證、目標(biāo)

10、架構(gòu)與安全、隱私以及采購相關(guān)內(nèi)容² 聯(lián)邦大規(guī)模采購云計算服務(wù) 日本日本內(nèi)務(wù)部和通信監(jiān)管機(jī)構(gòu)計劃建立一個名為“Kasumigaseki Cloud”大規(guī)模的云計算基礎(chǔ)設(shè)施，以支持所有政府運(yùn)作所需的信息系統(tǒng)。該機(jī)場設(shè)施建設(shè)計劃將在2015年完工，目標(biāo)是將政府的所有IT系統(tǒng)到一個單一的云基礎(chǔ)設(shè)施，從而提高運(yùn)營效率和降低成本。 韓國韓國廣播通信委員會、知識經(jīng)濟(jì)部、行政安全部去年公布了搞活云計算綜合計劃。計劃在2014年之前向云計算(Cloud Computing)領(lǐng)域投資6146億韓元（36億人民幣），爭取使韓國云計算市場的規(guī)模擴(kuò)大為目前的四倍，達(dá)到2.5萬億韓元。同時還樹立了將韓國相關(guān)企業(yè)

11、的全球市場占有率提高至10%的目標(biāo)。 英國英國由政府CIO發(fā)布了數(shù)字英國報告，呼吁政府部門建立統(tǒng)一的政府云G-Cloud，從云計算的易擴(kuò)展、快速提供和靈活定價的好處中受益。（2）國際IT巨頭引領(lǐng)云計算產(chǎn)業(yè)云計算的技術(shù)和商業(yè)前景已使資金、人才與創(chuàng)新更加聚集。公開宣布進(jìn)入或支持云計算技術(shù)開發(fā)的業(yè)界巨頭包括微軟、谷歌、IBM、Amazon、Netsuite、NetApp、Adobe等，幾乎涉及所有的一線IT企業(yè)。各公司依據(jù)自己傳統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域和市場策略都提出了自己的云計算架構(gòu)，從各個方向進(jìn)軍云計算。表 1主要云計算廠商技術(shù)比較企業(yè)技術(shù)特性核心技術(shù)企業(yè)服務(wù)開源程度微軟整合其所用軟件及數(shù)據(jù)服務(wù)大型應(yīng)用軟件

12、開發(fā)技術(shù)Azure平臺不開源Google儲存及運(yùn)算水平擴(kuò)充能力MapReduce，BigTable，GFSGoogle App；Engine，應(yīng)用代管服務(wù)不開源IBM整合其所有軟件及硬件服務(wù)網(wǎng)格技術(shù)，分布式存儲，動態(tài)負(fù)載虛擬資源池提供，企業(yè)云計算整合方案不開源Oracle軟硬件彈性虛擬平臺Orackle的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，Sun開源技術(shù)EC2上的Oracle數(shù)據(jù)庫，OracleVM，Sun xVM部分開源（Sun）Amazon彈性虛擬平臺虛擬化技術(shù)XenEC2、S3，SimpleDB、SQS，開源Saleforce彈性可定制商務(wù)軟件應(yīng)用平臺整合技術(shù)F不開源EMC信息存儲系統(tǒng)及虛擬化技術(shù)Vmware

13、的虛擬化技術(shù)，一流存儲技術(shù)Atoms云存儲系統(tǒng)，私有云解決方案不開源（3）我國云計算業(yè)務(wù)尚處在孕育期我國的云計算產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)儲備不足，相關(guān)人才不夠成熟，市場也有待培育，目前還處于學(xué)術(shù)層面的研究以及試商用層面，云計算業(yè)務(wù)的大規(guī)模部署尚需時日。但政府及產(chǎn)業(yè)界等方面對云計算都表現(xiàn)出極大的熱情，從不同的角度對云計算的技術(shù)研究、業(yè)務(wù)部署和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)給予支持。 各地政府支持云平臺建設(shè)北京市計算中心與Platform軟件公司共建聯(lián)合實驗室，推進(jìn)“北京云”的建設(shè)。該公共云計算平臺定位于工業(yè)計算，以IaaS和SaaS兩種方式，為政府單位和廣大中小企業(yè)提供最新的硬件和軟件設(shè)施、虛擬原型制作、可視化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)

14、據(jù)挖掘等，增強(qiáng)工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)能力。隨著黃河三角洲逐步上升為國家開發(fā)戰(zhàn)略，山東省東營市政府與IBM一起籌建黃河三角洲云計算中心，主要建設(shè)內(nèi)容包括：云計算基礎(chǔ)資源平臺、軟件公共技術(shù)及 測試管理服務(wù)平臺、外包人才實訓(xùn)平臺和企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)平臺等，未來還可提供電子政務(wù)、數(shù)字化城市、公共醫(yī)療、企業(yè)OA服務(wù)等應(yīng)用服務(wù)。廣東東莞和佛山以政府為主導(dǎo)搭建本地化的公益性云計算平臺。東莞松山湖的項目是國內(nèi)首個具有自主產(chǎn)權(quán)的云計算平臺，有意向使用該平臺的企業(yè)就有三千多家，該平臺建成后預(yù)計年產(chǎn)出將達(dá)到18億元至30億元。江蘇省無錫市聯(lián)手IBM創(chuàng)建了世界第一個商業(yè)云計算中心，在無錫云計算中心二期建設(shè)規(guī)劃中，IBM將幫助無

15、錫加強(qiáng)云計算中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，重點搭建商務(wù)云平臺、開發(fā)云平臺和政務(wù)云平臺三大云計算服務(wù)平臺。 企業(yè)“試水”云計算市場世紀(jì)互聯(lián)是中國最早的ISP/IDC服務(wù)商之一，是目前中國規(guī)模最大的電信中立互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商。CloudEx是世紀(jì)互聯(lián)于2009年年初推出的中國首家商用云計算服務(wù)平臺。目前其云計算產(chǎn)品線有三個：為客戶提供計算能力租用服務(wù)的CloudEx彈性計算服務(wù)；為客戶提供按需租用存儲的CloudEx云存儲服務(wù)；實現(xiàn)了終端融合和固移融合的CloudEx云備份服務(wù)。阿里集團(tuán)擁有龐大的服務(wù)器資源、龐大的用戶群和充裕的資金，阿里提出的商業(yè)云，將其所占領(lǐng)的龐大的商務(wù)資源融合進(jìn)了云中。阿里的電子商

16、務(wù)云計算中心與其他云計算中心的最大區(qū)別是它不僅為用戶提供存儲、網(wǎng)絡(luò)，以及計算資源租用服務(wù)，還提供適合國內(nèi)用戶的各種電子商務(wù)服務(wù)。阿里下一步的計劃是繼續(xù)開放更多的核心數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)接口給第三方調(diào)用，同時將國內(nèi)一些優(yōu)秀提供商的服務(wù)能力整合到云計算平臺。金蝶中間件公司推出了Apusic云計算平臺，為大型企業(yè)和政府部門提供專用云的解決方案，通過云計算中間件平臺，為云計算提供落地的務(wù)實價值。金蝶已經(jīng)成為國際云計算標(biāo)準(zhǔn)化組織the Open Group的白金會員和董事會成員。在電信運(yùn)營商方面，中國移動率先邁出了向云計算發(fā)展的一步，推出了名為“BigCloud大云”平臺，BigCloud是基于開源技術(shù)建造的實驗

17、性云計算平臺，這一平臺帶有明顯的試水作用，未來中國移動在云計算方面向哪個方向推進(jìn)目前還不明確。四、 云計算的標(biāo)準(zhǔn)化情況（1） 群雄并起，開放標(biāo)準(zhǔn)和事實標(biāo)準(zhǔn)并存云計算的概念提出到現(xiàn)在不過兩三年的時間，一些產(chǎn)業(yè)巨頭的技術(shù)和產(chǎn)品在云計算領(lǐng)域占據(jù)了壟斷地位，如Google的DFS、Map-Reduce技術(shù)，VMware的虛擬機(jī)等，相對于業(yè)界其他提供同類產(chǎn)品的廠商或者使用其產(chǎn)品的用戶來說，這些技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。隨著時間的推移，云計算作為未來互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的重要提供模式，逐漸成為ICT行業(yè)的共識，一些新興的聯(lián)盟和論壇成為云計算標(biāo)準(zhǔn)制定的主力，一些廠商，如思科、惠普、IBM、英特爾、微軟、VMwa

18、re、亞馬遜和谷歌等交叉參與到了多個組織，期望將事實標(biāo)準(zhǔn)或者事實產(chǎn)品推廣成為行業(yè)的開放標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)聯(lián)盟和開放論壇關(guān)注于云計算業(yè)務(wù)的互操作、安全、應(yīng)用場景、資源管理等多個方面。傳統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織如ITU-T、ISO、IEEE、IETF等由于組織架構(gòu)、成員類型等各種原因，雖然在云計算標(biāo)準(zhǔn)方面涉足較晚，但也已經(jīng)開始介入對云計算標(biāo)準(zhǔn)的研究，研究的重點包括云計算整體的產(chǎn)業(yè)鏈，業(yè)務(wù)模型和參考模型等。表 2主要云計算標(biāo)準(zhǔn)組織的領(lǐng)域分析研究領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)組織安全I(xiàn)TU、IEEE、NIST、CSA、OASIS、The Open Group互操作ITU、IEEE、CSA、The Open Group、DMTF、OCC

19、概念及架構(gòu)IEEE、ITU、NIST、IETF、SNIA應(yīng)用場景NIST、ARTS業(yè)務(wù)需求ITU、ISO商業(yè)模式ISO、The Open Group網(wǎng)絡(luò)存儲OGF、SNIA網(wǎng)絡(luò)資源管理SNIA、DMTF服務(wù)質(zhì)量及SLAITU實驗平臺OCC身份管理OASIS（2） 安全、業(yè)務(wù)的可移植性和云的互操作性是標(biāo)準(zhǔn)化的重點在云計算發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)中，安全和隱私被排在了首位。云安全被認(rèn)為是決定云計算生存的關(guān)鍵問題。云計算涉及三個層面的安全問題：云計算用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用安全；云計算服務(wù)平臺自身的安全；云計算資源的濫用。這些安全問題實際上在傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中也存在，只不過云計算業(yè)務(wù)高彈性、大規(guī)模、分布化的

20、特性使這些安全問題變得更加突出。同時云計算的資源訪問透明和加密傳輸通道等特性給信息監(jiān)管帶來了挑戰(zhàn)，使得對信息發(fā)布和傳輸途徑的定位跟蹤變得異常困難。目前眾多標(biāo)準(zhǔn)組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟都將標(biāo)準(zhǔn)化的重點放在了安全領(lǐng)域，實現(xiàn)云平臺與業(yè)務(wù)安全的標(biāo)準(zhǔn)化是云計算業(yè)務(wù)，尤其是公有云業(yè)務(wù)能夠獲得廣泛接受的重要基礎(chǔ)。雖然幾大IT巨頭在云計算技術(shù)和業(yè)務(wù)方面取得了一定的壟斷地位，但從長遠(yuǎn)角度來看，業(yè)務(wù)的可移植性、云平臺的互操作性乃是推動云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保證。云計算使用者常常希望能夠靈活的創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)和應(yīng)用，并能夠方便的實現(xiàn)轉(zhuǎn)移，而不論基礎(chǔ)設(shè)施由誰提供（不論是公共云、企業(yè)防火墻內(nèi)的私有云、傳統(tǒng)的IT環(huán)境、還是前述幾種情況的組合）。因此云供應(yīng)商需要支持標(biāo)準(zhǔn)的互操作接口，使云計算使用者可以將任何云提供商的能力納入其解決方案。如果沒有標(biāo)準(zhǔn)，收回在云中運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)或者更換云服務(wù)提供商就會受限。因此業(yè)務(wù)可移植性和平臺互操作性是目前標(biāo)準(zhǔn)化的重點。如DMTF，OGF，NIST組織等都著重關(guān)注這方面的內(nèi)容。五、 我國發(fā)展云計算業(yè)務(wù)的建議 支持云計算技術(shù)，尤其是自有知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的研究支持企業(yè)、高校