来源:中国电子政务网 更新时间:2012-11-15
云计算--助力智慧城市建设
如今,IT 业正面临着空间、能源和成本等资源严重不足的巨大压力。随着需求的日益增长,行业中出现了一类全新的解决方案,这就是云计算。云计算作为一种基于互联网的计算模式,是继个人电脑、互联网之后电子信息技术领域又一次重大变革,它的推广将改变社会信息化建设和运作的基本模式,大大降低信息化建设的门槛和成本,有利于信息共享和资源利用,降低能源消耗,加速全面信息化时代的来临。
一、云计算的相关概念
网络社会新概念层出不穷,当人们还未完全适应现代互联网生活时,“下一代互联网”的竞赛已经如火如荼,“云计算”、“云存储”、“云安全”……成为近期IT 业的热门词汇。
(一)云计算的概念
当前人们正处于一个“无处不网、无时不网,人人上网、时时在线”的时代,互联网的数据具有海量增长、用户广泛、动态变化等特征。海量数据挖掘在国民经济和现代服务业中具有广泛应用,有助于提升网络环境下信息服务的质量,实现以人为本的信息服务。
云计算的动态和可伸缩的计算能力为高效海量数据挖掘带来可能性;云计算环境下大众参与的群体智能为数据挖掘方法研究提供了环境;云计算的服务化特征使面向大众的数据挖掘成为可能。
云计算(cloud computing),是一种基于互联网的计算方式,动态、可伸缩且虚拟化地以服务方式提供计算资源的全新计算模式,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务,这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源,通常为一些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来,并由软件实现自动管理,无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼,能够更加专注于自己的业务,有利于创新和降低成本。“云”其实是网络、互联网的一种比喻说法。云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。
其实“云计算”并不神秘,对于个人用户而言,类似邮件、通讯录等信息,手机与网上同步,各种网络硬盘、网络图片存储等等其实都可以算是云计算。
企业的云计算,就是将企业自己原有大规模、基于互联网分散式应用,外包给专门的云计算企业,而云计算企业可以将N家企业的需求集中在一处进行统一资源调配管理。企业最终可以有效地降低成本。打个比方就是企业原来要自备发电机,自己发电,而现在由电力公司来统一发电,企业只要按需购买就行了。
(二)三类云和三类服务方式
云计算包括公有云、私有云和混合云,服务也有IAAS、PAAS、SAAS三种不同方式。
IAAS(基础设施即服务)。提供给消费者的服务是对所有设施的利用,包括处理、存储、网络和其它基本的计算资源,用户能够部署和运行任意软件,包括操作系统和应用程序。
PAAS(平台即服务)。这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供,可以使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中。
SAAS(软件即服务)。用户通过浏览器,就能够便捷的使用各种程序系统。用户无需再支付高昂的服务器设备、软件授权以及人工维护成本,通过供应商就能够轻松获取理想的软件服务。
三类云及三类服务可灵活组合,以满足各种不同的应用需求。通用性强且用于开放环境的应用适合采用公有云和SAAS 服务;应用范围限于单位内部且专业性、敏感性特强的应用适合采用私有云;混合云则通过公有云和私有云的组合来满足用户的应用需求。通过推动业务和技术的标准化,特别是业务的标准化,能够被纳入公有云通用性服务的业务种类将日益增多。那些专业性、技术性特强的应用也可按IAAS、PAAS、SAAS的不同服务层次进行选择,包括采用云托管、云存储等公有云服务。
(三)云计算的主要特征
1、平台层的统一和高效能。通过架构即服务(IAAS)的构建模式,将传统数据中心不同架构、不同品牌、不同型号的服务器进行整合,通过云操作系统的调度,向应用系统提供一个统一的运行支撑平台。同时,借助于云计算平台的虚拟化基础架构,可以有效地进行资源切割、资源调配和资源整合,按照应用需求来合理分配计算能力和存储资源,实现效能最优化。
2、大规模基础软硬件管理。基础软硬件管理,主要负责大规模基础软件、硬件资源的监控和管理,为云计算中心操作系统的资源调度等高级应用提供决策信息,是云计算中心操作系统资源管理的基础。基础软件资源,包括单机操作系统、中间件、数据库等。基础硬件资源,则包括网络环境下的三大主要设备:计算(服务器)、存储(存储设备)和网络(交换机、路由器等设备)。基础软硬件管理中心,可以对基础软件、硬件资源进行资产管理;可以实现基础硬件的状态监控和性能监控;能够对基础软硬件资源进行长期的统计分析,为高层次的资源调度提供决策依据。
3、业务/资源调度管理。云计算数据中心的突出特点是具备大量的基础软硬件资源,实现了基础资源的规模化。可以提高资源的利用率,降低单位资源的成本。业务/资源调度中心可以实现资源的多用户共享,有效提高资源的利用率。且可以根据业务的负载情况,自动将资源调度到需要的地方。业务/资源调度中心是云计算数据中心操作系统的高级应用模式,也是云计算数据中心低碳、绿色地开展业务的必然要求。
4、安全控制管理。在云计算环境下,基础资源的集中规模化管理,使得客户端的安全问题更多地转移到数据中心。从专业化角度,最终用户可以借助云数据中心的安全机制保障业务的安全,而不用为此耗费自己过多的资源和精力。但同时,对云计算中心而言,需要直接对更多用户的安全负责。云计算数据中心的安全控制,可以从基础软硬件安全设计,云计算中心操作系统架构、策略、认证、加密等多个方面进行综合防控,保证云计算数据中心的信息安全。
二、云计算推动信息技术服务化
云计算推动IT产业模式继续向服务交付转移。云计算将IT资源(包括计算,存储,数据,应用)打包成服务进行交付,推动IT产业的商业模式从卖硬件,到卖软件,到卖服务进一步演进,IT服务的种类和比重加大,未来可能出现各种提供某种IT能力的服务中心。
(一)云计算推动信息产业变革
云计算技术对于信息与电子通信行业而言,是一次具有深远意义的变革,因为云计算可为用户与服务商大幅度降低成本,并带来新的销售潜力。管理咨询公司罗兰贝格提供的数据显示,云经济一年就将为欧洲创造7万个以上的新就业机会,而去年,云经济与相关服务行业获得215亿美元左右的投资,2015年,这一数值将增长两倍多,达到730亿美元左右。
云计算并不特指某一项或某些具体技术。云计算需要用到各种信息技术的最新成果,目前提到比较多的包括虚拟化、SOA、物联网、移动互联网、并行计算、弹性计算以及与绿色数据中心相关的各项技术。近几年,电子邮件、内容搜索、网络游戏、网上社交、电子商务、公共服务等如雨后春笋般出现。云计算理念的提出将进一步推动这些应用的发展。与此相关的信息技术,特别是针对海量数据搜索、处理、分析以及海量用户服务的技术架构与软件技术、绿色数据中心技术等也会得到快速发展。云计算将在以下三方面对信息产业和信息技术市场产生影响:
第一,在公有云领域,最引人关注的是新兴互联网企业的快速崛起以及适应云计算需要的虚拟化和海量数据分析处理等新技术的发展。医疗卫生、数字教育、现代物流、污染防治、电子商务、中小企业通用ERP服务等都可以采用云模式。
第二,在私有云领域,现有的信息中心、数据中心不仅将长期存在,而且还会继续发展,并将逐步走向私有云。一般来说,现有的信息系统要转向云,必须经过应用项目的清理、整合、虚拟化或并行化等技术改造以及SOA改造等。国产的软件、服务器及网络设备应该有机会获取更大的市场份额。
第三,混合云可能是应用最多的一种模式。电子政务、企业ERP系统等都需要应用混合云。美国联邦政府曾宣称,要在一年半的时间内将至少三项应用放到云(指的应当是公有云)中,政府年度IT经费的25%要投给云,今后还要优先考虑应用云计算技术。
(二)云计算已经影响企业商业模式
云计算已经对企业的商业模式产生深远影响。比如,因为云计算的发展,通过在线定制和扩展,很多专业技术现在能被一般的大众用户或企业所使用,同时可在手机、平板电脑等众多IT终端上运用,这至少节省了空间和时间成本。
人们不再把1美元中的85美分投资于硬件及相关服务,他们现在重新调整,50%是用于软件及其他创新。首先体现在移动属性已越来越明显,市场上出现了越来越多的移动设备;同时,越来越多的资源放在了“云”上面。
对企业来说:首先,云计算降低了企业购买服务器及配置专业IT人员的成本;其次,运算速度更快,而自己构建网络系统很难达到速度上的要求;再次,服务质量更高,由专业化的服务机构来提供服务。基于上述三方面,小企业可以和大企业在IT的运用层面站在同一起跑线上,并降低运营成本。
具体而言,就是公司可以把销售以及市场细分的数据带到“云”中,而且是以实时方式进行,同时对市场重新细分,重新调整企业的流程、企业模式,以及企业营销模式。之前,这一切都是不可能实现的。
(三)云计算带给电子政务建设一个崭新管理模式
云计算模式是以集中部署为基础,对平台中的功能共性进行归纳和提炼,统一搭建可扩展、可定义、可持续服务的各类平台,从而提供共享服务。符合云计算模式的电子政务平台一旦搭建完成,就有可扩展的能力来为政府各部门各类应用统一提供服务。有利于实现各类应用系统的标准建设,可以很方便地完成业务联动、跨平台的流程调用。对于集中存储的数据安全、数据备份可以统一实现。云计算模式下的电子政务管理平台解决了越来越繁杂的系统管理问题,使得技术人员可以把精力花在业务系统的构建上,而不用关注应用底层的硬件设施。
云计算模式架构下的电子政务平台建设,不仅是简单的把服务器等硬件设备集中起来,而是对现有电子政务建设的行政管理职能提出了一个更加合理的组织架构,对项目的审批建设流程提出了一个规范化运行模式,对于信息化项目从调研立项到开发运行可以按照一条线实现,可以更好地在整体环境下考虑电子政务项目建设的规划、布局。
智慧城市建设离不开云计算的支持,因为终端的计算和存储能力十分有限,云计算平台可以成为智慧城市的大脑,实现对海量数据的存储与计算,从而为智慧城市的建设提供强大的技术支持,加快智慧城市建设项目的落地。特别是,云计算技术的发展将促进政府向服务型政府转变,使得一些原本不可能实现的城市管理理念成为现实。
三、多个城市宣布启动云计算战略
最新发布的《中国云计算产业发展白皮书》预计,到2012年,中国云计算市场规模将达606.78亿元。十二五期间,我国云计算产业链规模可达7500亿至1万亿人民币。诱人的发展前景,不但吸引了诸多企业杀入这个市场,甚至连很多城市都对云计算青睐有加,各种“云计算中心”先后在各地开花。
2011年,风起云涌,多个城市相继宣布启动云计算战略。北京的祥云,上海的云海,深圳的鲲云,杭州的西湖云,无锡的城市云,广州的天云,苏州的彩云,宁波的星云,这些耳熟能详的政府云形成了“有中国特色的云”。
北京“祥云计划”。该计划分为两步,第一阶段为2010-2012年,通过支持与打造一批行业内领先的云计算企业,初步完成北京云计算产业链整体布局。第二阶段为2013-2015年,在云计算产业链初步布局的基础上,进行云计算产业化摸索,形成500亿元的产业规模,争取带动产业链规模达到2000亿元,使北京成为世界级云计算产业基地。
上海“云海计划”。未来三年,上海将致力打造“亚太云计算中心”,培育十家年经营收入超亿元的云计算企业,带动信息服务业新增经营收入千亿元。行动方案中提到五项重点发展,即:突破虚拟化核心技术、研发云计算管理平台、建设云计算基础设施、鼓励云计算行业应用、构建云计算安全环境。行动方案的目标是,经过三年的努力实现上海在云计算领域“十百千”的发展目标。即培育10家在国内有影响力的年经营收入超亿元的云计算技术与服务企业,建成10个面向城市管理、产业发展、电子政务、中小企业服务等领域的云计算示范平台;推动百家软件和信息服务业企业向云计算服务转型;带动信息服务业新增经营收入千亿元,培养和引进千名云计算产业高端人才。
深圳“鲲云计划”。深圳云计算产学研联盟于2011年8月成立,并启动旨在推动云计算发展的“鲲云计划”。预计到2015年,深圳将产生10家年销售收入超10亿元的企业,带动相关产业产值超过千亿元。“鲲云计划”包括五个方面的重要任务:推进云计算创新解决方案的试点、促进重大公共技术的研发、推动知识产权管理与标准化、加强认证检测与集成互通测试的服务、加强专业人才的培养。提起深圳的云计算发展,就不得不提国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心)。深圳云计算中心总投资12.3亿元,是国家863计划、广东省和深圳市重大项目。目前深圳云计算中心已经部署到软件、网络及存储资源,仅软件就投资了1亿元,即将为深圳企业提供云计算服务。
杭州“西湖云”。2011年4月,“西湖云计算公共服务平台”的上线,也标志着杭州拥有了全国第一家利用云计算技术服务于电子商务产业的公共服务平台。据了解,“西湖云”将为所涵盖企业提供包括财务软件、商业智能软件、带宽资源等公有云服务,以及数据中心、融资、创新平台等一体化的产业园私有云服务。
将通过四年建设形成一个楼宇总规模近30万平方米,可容纳100-200家云计算相关企业入驻的杭州云计算产业园。园区内将建立一个先进的、能够辐射全市乃至全省的云计算IDC中心,打造“政务云”和“商业云”,为杭州电子信息企业提供高水平的云计算产业研究、技术开发、业务咨询、人才培训等服务。同时,在云平台产品上线运行的基础上,逐步增加计量和监控能力,建立云服务超市。
无锡“城市云”。无锡城市云计算中心是云计算的示范性应用基地,为物联网、动漫渲染、工业设计、电子商务、电子政务等众多领域的个人、研究机构、企业和政府提供优质的云计算服务。“一期”建设于2010年11月完成,中心的峰值处理性能为每秒50万亿次,将逐渐扩容到200万亿次。在“二期”建设完成后,峰值性能将超过每秒千万亿次。无锡城市云计算中心采用虚拟化、云存储等关键技术,可以有效地提高设备利用率,降低总体拥有成本。
广州“天云计划”。计划到“十二五”末,广州云计算应用水平将达到国内领先水平,努力构建世界级的云计算产业基地,最终率先把广州建设成具有国际影响力的亚太“智慧城市”。“天云计划”是广州市力推的重点项目,其重要目标是建设一批世界领先的云计算平台,构建国际云计算中心。并以此为基础,形成技术、产品和服务一体化发展的产业格局,以促进“智慧广州”快速、协调和可持续发展。“天云计划”将实施一批云应用示范试点项目,电子政务、医疗卫生、文化教育、城市管理等重点领域,都将示范带动、以点带面地建立云计算公共服务平台。如:通过整合信息中心和数据中心现有资源,推动电子政务全面向云时代转型,建设“政务云”和“安全云”,降低电子政务成本;选择金融、教育、医疗、交通等信息化应用水平高的行业为试点,利用云计算创新的服务模式,为市民提供便捷的云计算服务。
苏州“彩云计划”。苏州科技城推出“彩云计划”,依托苏州及华东制造业和服务业雄厚的产业基础,围绕“云计算和移动互联网”应用领域,发展和扶持相关产业链。规划通过5年时间,在“云计算和移动互联网”领域形成100亿元的产业规模,带动产业链形成500亿元产值,打造华东“云计算与移动互联网应用产业基地”。
“彩云计划”以浙江大学苏州工研院“智慧城市与云应用研究中心”为自主研发平台,重点发展云计算实用芯片和软件平台,包括低功耗芯片,嵌入式软件系统、云计算软件平台的开发和产业化,打造以高速铁路协同作业平台为基础的高铁云应用产业链、以江苏医疗器械产业园为基础的医疗云应用产业链、以电信运营商建设无线城市为契机、以无线服务平台为基础的移动互联网应用产业链等三个产业链。
四、对云计算投资热潮的思考
一方面,是国家扶持政策不断推出,发改委投入15亿元重金扶持,云计算十二五发展规划呼之欲出;一方面,是跨国巨头加大中国市场渗透力度,国内多个城市打出建设“世界级的云计算产业基地”,投入大量资金充当云计算产业的“领头羊”;电信、金融、医疗、物流等行业纷纷建设“电信云”、“金融云”、“医疗云”以及“物流云”等各种形态丰富的混合云,推动云应用落地;IT业界的并购活动持续增多,如戴尔收购Force10,都为了同一个目标——抢占云计算市场先机。
2011年,政府相继加大了对云计算的投资。然而,投资热潮引发了业界对于云计算“大跃进”的冷思考。
(一)应用成为“云计算”推广关键点
云计算产业的健康发展,离不开政策推动,也离不开企业的各种创新应用。业内人士指出,云计算要在中国市场取得成功,其关键是要将应用落地,让用户真正体验到云计算带来的便利。
在赛迪顾问发布的2011中国云计算产业发展白皮书中指出,地方政府投入巨额资金建设云计算中心,购置大量硬件设备后,却发现缺乏有价值的实际应用,从而造成了云计算产业目前发展的“空中楼阁”景象。
为此,白皮书认为,政府应抓住云计算战略性机遇,严防利益群体利用云计算圈钱圈地。既需要通过特别的政策和规定促进云计算的发展,更要率先使用云计算提供特定的公民服务,推动切实可行的云服务的落地。
值得欣喜的是,2011年,云计算应用开始落地。基于“云计算”技术建立的信息化平台已开始为人民群众提供便捷服务,同时,企业建立的私有云已经帮助企业大幅度降低运营成本,并提高了工作效率。
在推动云计算落地的过程中,三大运营商担当了“急先锋”的角色。2011年,三大运营商相继启动“桌面云”试点工作,并开始提供云主机、云存储以及虚拟资源服务,真正改变过去传统的“托管”模式,使云计算的服务模式变为可能。
(二)政府是云计算重要应用主体和产业发展推动者
对政府用户而言,云计算不仅能够提高办公效率、节约信息化成本,还能够帮助其实现管理创新和服务型政府转型。政府不仅是云计算重要应用主体,更是重要的市场规则制定者、产业运营监督者和产业发展推动者。
政府的推动可以促进云计算产业跨越式发展。例如,目前各地政府结合当地产业规划,积极建立云计算产业发展与创新基地,通过资金支持大力培育云计算技术服务厂商,建立面向城市管理、产业发展、电子政务、中小企业服务等领域的云计算示范平台,推动IT厂商向云计算服务商转型,并引导云计算技术和服务厂商向产业基地集聚,组建云计算产业联盟,形成合力参与全球云计算产业竞争。
在云计算产业发展中,政府用户关注的核心聚焦在数据安全、云计算的标准建设及产业生态系统打造等方面。一个适度宽松的云计算发展环境,对产业的整体推进甚为重要。政府可以在以下三个方面发挥重要作用:
第一,制定相对宽松的政策和标准,细化云安全、云可靠性和市场准入机制。
第二,支持建立本地云计算中心,积极与行业龙头企业合作,鼓励扶持新的云服务供应商。
第三,政府机关应当率先应用云服务,支持诸如“政务云”、“公共服务云”的建设,起到行业表率和带动作用。
地方政府应当全面评估云计算的影响,选择重点领域进行示范试点。梳理本地重点产业发展需求,评估云计算的产业价值和经济带动力,以明确云计算应用领域的方向与发展定位。
五、关于我市发展云计算的有关建议
2011年12月6日,我市与中国电信江苏公司签订协议,建设“常州市云计算应用服务中心”,这是我市建设智慧城市的关键举措之一。结合以上内容和思考,我们建议:
1、加快建设云计算应用服务中心,为“智慧常州”提供顶层和集成服务。
2、积极推动有关政府部门的信息服务纳入云计算应用服务中心,以政府应用带动社会应用。
3、推进重点应用示范工程建设,可选择旅游、创意、物流等作为初始示范应用工程。
4、统筹考虑政府信息化建设。建议政府新一轮信息化建设要与云计算应用服务中心有机整合,避免重复投资、资源浪费。
5、加强云计算安全系统建设,积极建设容灾备份中心。
6、结合云计算应用服务的深入,从产业链角度,选择有影响力和带动性的重点产业环节作为发展重点,推动我市相关产业发展。