第一章 数字政府建设背景和趋势

1.1 政策加码推动数字政府建设全面提速
国家相继发布一系列政策推动“互联网 + 政务服务”建设，各地通过构建一 体化网上政务服务体系，推进跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务，越来越多的政务 服务事项实现了“最多跑一次”、“指尖办、掌上办、刷脸办”。
加快数字社会建设步伐，提高数字政府建设水平，营造良好数字生态，建 设数字中国。提高数字政府建设水平，将数字技术广泛应用于政府管理服务，推动政 府治理流程再造和模式优化，不断提高决策科学性和服务效率。多项政策的密集出台科学指导数字政府建设， 加速了数字政府在各地落地生根的进程。尤其是面对突如其来的新冠疫情，数字化治理手段为成功阻击疫情发挥了重大作用，可以预见，在未来几年里国内数字政府建设将进一步提速。

1.2 数字政府基础设施迎来新发展
当前，各地数字政府的建设目标是在保障安全的基础上，进一步实现政务领域服务一体化、数据共享化、 治理智能化、响应实时化。数字政府基础设施是承载数字政府各类业务的底座，从技术角度来看，面对数字政 府的业务需求，当前以政务云为底座的数字政府基础设施存在资源共享难、业务建设成本高，缺乏精细化运营、 资源供给粗犷，系统边界不清、业务端到端交付效率低等问题。
为解决以上问题，政务云作为数字政府的核心平台，其建设模式需要全面升级，从“云资源集约化”向“政务应用集约化”转变。

云原生技术是政务云进行新一轮升级、达成以上目标的重要支撑，围绕云原生 2.0 的理念实现政务云建设 模式、运维模式、运营模式的新一轮升级，进而加速数字政府建设的全面升级。下一阶段，政务云建设的首要 核心是将传统的云基础设施升级为云原生基础设施，进而为政务应用提供更高性能的运行底座，跨不同厂商公 有云、公有云与私有云进行统一管理的平台，统一的政务应用生命周期治理标准，实现全业务共平台运行，提 升整体资源利用率。同时，实现跨云的通用能力、资源共享，减少重复建设，并基于统一的云原生治理标准， 实现业务应用从开发、集成，到监控、运维的统一管理，达到应用级可视可管、精细化资源运营、标准化可共享的效果。
第二章 云原生基础设施是下一代政务云建设的核心
2.1 云原生基础设施在数字政府中的位置
2.1.1 当前政务云基础设施现状
随着提出“建设数字政府”的要求，数字政府的创新建设成为政府数字化改革 的核心方向，而在疫情发生后，构建依托数据的数字政府系统成为各界的广泛共识。但随着各地数字政府建设 的深入推进，传统的政务云架构和方式对业务快速创新、规模持续扩大、复杂度和智能化升级的核心诉求逐渐 “力有不逮”。
在传统模式下，政务云的建设重在建设资源，政务应用系统与资源缺少协同；建设分层实施，资源和应用独立、粗犷式发展。
一般而言，其建设方式，都是由承建部门进行政务云基础设施和平台服务的建设，为职能部门业务提供计算、存储、网络等基础资源；而由职能部门招标 ISV 厂商，开发政务系统应用， 基于承建部门的基础设施进行应用的部署和运维。比对政务云面向数字政府建设的核心诉求，这种方式有着三 方面的问题：
1）共享难，职能部门间的公共模块和资源难以共享
传统方式下，每个职能部门的政务系统应用的开发都是完全独立的，而在各委办局的政务系统中，实际存 在大量的公共的组件，如数据库、中间件、标准技术组件、监控系统，甚至某些核心业务组件也存在架构和业 务逻辑的相似。而相互独立的开发模式下，每一个委办局的业务系统，都需要 ISV 从头设计与开发，必然导致开发周期冗长；同时面对层出不穷的新技术，要求每一个 ISV 都具备各类新技术的研发和运维能力，进一步增 加了系统研发的周期与成本。
2）资源供给粗犷，运营与管控能力薄弱，资源利用率低
与开发方式类似，在传统方式下，每个委办局的政务系统，对资源的使用也是割裂的。每个政务系统都会根据业务规模的预估，向承建部门进行基础设施资源的申请，之后独占这些资源。在这种情况下，基础设施的资源利用率必然处于较低水平。原因在于为了保证政务系统运行的稳定，对业务资源的预估往往会高于业务的 实际使用量，个别无法准确预估的特殊场景和业务，甚至会远高于业务的实际使用量。
而作为基础设施提供者的承建部门，由于缺乏以应用为核心的监控与弹性伸缩能力，往往无法在委办局业务上线后对资源进行动态调整，只能随着业务规模的持续扩大，被动的对某个委办局的资源需求做出扩容响应， 而无法从全局角度实现资源的整体规划与共享，导致无法有效提升资源利用率。
3）边界不清晰，应用缺少统一标准，应用系统故障定界困难
在传统方式下，应用系统的故障定界困难是一个普遍的问题，对于承建部门与职能部门而言，在政务云的运维流程中，由于基础设施和应用系统的分层实施与维护，运维系统往往是割裂的两层系统，导致问题的定位较为低效。承建部门不理解也无法感知应用系统的运行指标，职能部门与 ISV 也无法感知基础设施的运行指标。 在发生问题时，双方都只能从各自的角度尝试定位，多数情况下就会导致问题定界的困难，从而无法快速的定 位问题根因，进而快速修复问题。
2.1.2 云原生时代数字政府对基础设施的核心诉求
为了解决三个关键问题，在数字政府建设中，要求政务云建设思路从“云资源集约化”向“政务应用集约化”的方式转变，全面构以应用为中心的建新型政务云。以政务系统为着眼点，带动云资源建设，统筹实施，实现精细化运营和可视化管控。
在新一轮的政务云升级建设中，应用开发将从传统的非标准化向新型的标准化方式转变；资源供给也将从 粗粒度的供给方式向精细化管控的方式转变；业务运维将从割裂的运维方式向统一的、应用与资源深度融合的运维方式转变。
因此，下一代政务云的建设对基础设施的能力提出了三大核心诉求：

1）提供通用的业务运行底座，跨云、跨地域的统一管理的架构，实现全业务共平台运行，部门、区域间的公共化能力、模块化能力、资源共享能力；

2）实现大规模的跨云资源统一供给，减少资源重复建设，对业务进行精细化资源分配，从政务云整体层面大幅提升资源利用率；

3）规范业务应用从开发、集成，到监控、运维的统一标准，进而实现业务全局可视可管、精细化资源运营、问题清晰定界；

三大核心诉求的本质，就是构建以应用为中心的云原生基础设施，进而实现从应用角度出发，实现统一 政务云业务生命周期的全面管控，提升数字政府的运转效率。

2.2 云原生基础设施相比传统基础设施的优势和价值
云原生基础设施具备“业务全局化可视可管、资源精细化运维运营、能力标准化共享互通” 等特点，可 以帮助有效提高数字政府业务的多元化水平，为数字政府各参与方和相关环节注入新的价值。

2.2.1 降低运维门槛，提升资产利用率
资源及应用运维更简单：云原生基础设施高度自动化的资源管理能力、全景可视的资源与应用一体化的监 控与运维能力，极大简化了运维人员发现问题、定位问题、解决问题的复杂度，提升了运维效率；
问题定位边界清晰：云原生技术标准、开放的特点，使得基于该技术构建的基础设施、应用之间有明确的 构建边界，结合高效的运维工具，当系统发生故障时，可以快速定位问题边界；
资源流转率提升：云原生基础设施轻量化的特点，使得资源的管控粒度更细、扩容效率更高，例如，面对 业务高峰期，无需提前配备过多冗余资源，而是根据业务量灵活弹性扩容到公有云上，进而减少整体建设支出， 实现资产效益的最大化，提升了资产的流转率。
2.2.2 保障业务高可靠，赋能业务创新
系统稳定性提升：资源故障自动迁移的技术能力，能够为职能部门提高系统稳定性、自愈性，可以有效预 防因为基础设施资源的问题导致的业务中断；
系统扛冲击力提升：应用实例秒级弹性扩容的技术能力，能够为职能部门的业务系统提供可靠、高效响应 的抗流量冲击能力，业务系统可靠性进一步提升；
技术共享能力提升：公共能力的货架化技术能力，能够为职能部门提供部门间的技术共享，加速职能部门 对新技术的应用，赋能业务创新。
2.2.3 应用交付标准化，加速构建丰富政务云生态

对于数字政府参与方 ISV 厂商来说，一方面，云原生基础设施可以通过统一的技术标准，规范厂商的应用 开发标准，实现数字政府中应用架构、技术的统一，不仅有效提升运维和运营体验，也为长期业务发展打下了 良好的基础；另一方面，对于政务应用，也因为统一标准，实现了应用运维的标准化、自动化。
组件的标准化开发、交付：可以加快应用上线周期，提升运维效率，从而端到端缩短 ISV 的项目交付周期、 降低交付人力成本；
公共组件能力货架化：为 ISV 提供通用能力组件的共享机制，降低 ISV 对新技术的学习门槛和成本，同 时对于某些技术专长的 ISV，还可以通过货架化的能力，在政务云上形成新的商业模式，二次盈利，从而驱动 政务云上的生态建设。
第三章 构建成熟的云原生应用生态加速下一代政务云建设
电子政务时代，重点是实现政府办公的自动化和信息化，并进一步把政务业务从线下搬迁到政务云上，这 种形态可以成为 ON CLOUD，通过将计算、存储、网络资源池化，解决了固定基础资源部署难和扩容难的问 题，而业务本身还没有脱离烟囱式架构，存在应用重复建设、数据信息孤岛、IT能力共享难、业务创新慢等问题， 难以满足构建全社会化数字政府的诉求。
随着数字政府时代的到来，政府需要充分享受云计算带来的红利，需要让业务能力生于云、长于云，由现 在的 ON CLOUD 进阶到 IN CLOUD，同时基于云构建的新生能力与既有能力有机协同、立而不破。生于云 是指基于云原生的技术、架构和服务来构建政务应用，长于云是指充分利用云的优势来助力政务应用和业务发展，将政府的数字化建设、业务智能升级带入新阶段。
3.1 统一标准助力政务应用实现全生命周期统一管理
3.1.1 定义资源标准，实现应用的统一交付、部署
不同 ISV 基于自身不同的技术优势，所开发的应用随语言、架构的不同而千差万别，这就增加了将业务部 署在同一政务云平台，并实现业务间高效协同的难度。借助云原生开放、标准化的优势，为应用定义统一的构建标准、交付标准，并打造开放、标准、统一的运行平台，屏蔽基础设施的差异性，进而实现应用一次开发、 随处部署、无差异化运行。

3.1.2 定义应用管理标准，实现应用统一运维
传统模式下政务应用存在与资源相互割裂的问题，由于运维团队、运维模式各不相同，出现系统故障时系 统定位定界不清晰，需要构建一套统一的基础设施与应用层的运维话术及标准，实现以业务应用为中心的标准 化、统一化的运维模式，不仅可以降低单系统自身的运维复杂度，提升端到端的故障定位及解决效率，还有利 于构建跨地域、跨系统、跨平台、跨云的分布式政务云体系。
3.2 云原生服务市场为数字政府提供开箱即用的业务能力
基于云原生技术构建的下一代政务云不仅为数字政府提供统一的资源和应用管理，还能以应用标准为基础， 面向各类政务应用中通用的中间件和基础服务建设数字政府应用市场，减少重复开发和资源浪费，形成统一、 良性的数字政府应用生态，这也有利于推动面向政府的各类应用企业快速发展。
3.2.1 共享基础中间件提升系统稳定性
常见的消息、缓存、数据库等中间件应用，承担了数据交互、数据存储的重要责任，几乎每个业务系统都 会用到。对于有数据共享强烈诉求的政务系统来说，如果相同功能的应用由不同 ISV 提供，可能存在版本不一、 协议不同，在可靠性、可用性、稳定性等方面存在巨大差异，是造成系统不稳定的潜在因素。因此，不同应用 共享统一的基础中间件，才能提高集成和运维效率。
3.2.2 不同地域相同职能的业务系统可复制
相同职能的政务系统其核心功能高度相似，教育局主要处理教育问题，税务局主要处理税务问题，不会因 为地域不同就天壤之别。因此，同一套政务解决方案，适用于不同地域相同职能的系统，各地域在基础的解决 方案之上再添加地域特有的应用和功能，不会影响各地域的职能的特殊性。
3.2.3 发展本地服务生态，及时响应和支持系统问题
各省市的本地化业务软件供应商可以构建统一的应用生态，在省、市范围内实现跨不同地域，不同时期的资源复用，即使存在早期资源建设割裂的问题，也可以基于云原生基础设施在云原生应用层面实现资源共享， 进而促进本地供应商的云原生能力孵化、沉淀，带动本地化软件开发商的创新和发展，提升业务系统的本地化 服务能力、缩短业务系统的故障处理周期。

第四章 云原生在数字政府中的典型应用场景及价值
4.1 场景一：市民类业务的业务弹性场景
目前政府越来越多的通过互联网、App 等形式为市民提供政务服务，极大的方便了市民办理各类业务，也提升了服务效率。市民服务类业务，由于面对的是全体市民，且很多业务有很强的时 效性，高峰期的业务量可能是平常业务的几十倍甚至数百倍，对后端的业务应用和支撑平台带来巨大的压力， 需要增加资源才能面对突发或是高峰业务，业务弹性要求平台和业务应用应具备相 应的弹性。
4.2 场景二：创新业务敏捷交付场景
业务敏捷性，是指业务从需求提出到应用开发、测试、上线运行高效快速，然后业务不断更新、增强，并 不断持续上线。我国各级政府是社会治理和经济调控的核心，随着治理需求和治理能力的增强，数字化的治理 手段需要覆盖各类宏观、微观的场景，既能进行经济运行分析，也要支持社区网格化管理，而且还要不断应对 诸如新冠疫情这样的突发事件。因此，数字政府的业务需要具备高度的敏捷性，支持快速的开通、上线与不断 的优化、升级、更新。
4.3 场景三：业务跨云跨平台监控场景
政府部门不是技术运维机构，数字政府的各类资源、系统、应用需要支持以可视化的方式进行监控、管理， 让政府机构能够直观的了解系统运行情况，并进行应用数据的高效分析与展示，提高系统的运维效率和应用的 管理水平。
当前政务云，各个委办局申请虚机，业务应用和支撑应用的中间件、数据库、大数据等均由各应用承建厂 商部署在虚机上，往往缺乏专业的应用监控和整体监控，导致委办局对运行的业务缺乏可视和可观察性，政数局也对各个委办局的业务运行状况缺乏感知，导致用户访问不通畅时，委办局不能第一时间获知，政数局也无法知道各委办局的业务运作状况，是资源不足抑或是资源空闲。
4.4 场景四：业务可用性和连续性保障场景
当前数字政府承载了大量的政务业务应用，和政府职责和市民生活密切相关，业务的可用性关乎国计民生。 很多面向市民的业务通过互联网和App 的形式对外提供服务，市民可以 24 小时访问业务。同时在数字政府建设过程中，还需要考虑技术供应链的连续性 问题，确保相关技术不会因外界因素干扰而无法供给。

第五章 未来展望
云原生基础设施加速数字政府建设和创新:未来，数字政府所覆盖业务场景将更加丰富，作为数字政府底座的政务云建设将呈现出“管理更高效、运营更精细、共享更通畅”的趋势，云原生技术凭借“开放、敏捷、标准”的优势，结合分布式云“全场景覆盖、 便捷安全接入、无差别体验、精细化治理”等特点，将极大加速政务云达成这一建设目标。未来，“云原生 × 分布式云 + 应用生态”的模式，必将在政务云建设中全面实施，加速数字政府的建设和创新。
精细化运营推动数字政府长效发展:数字政府建设是数字政府生命周期的开始，数字政府能否保持高效、持续、稳定的运行，三分靠建设，七 分靠运营。因此，一个完善的长效运营机制对数字政府而言至关重要。通过构建以应用为中心的云原生基础设 施，从应用角度出发，实现统一政务云业务生命周期的全面管控，从而为数字政府提供专业化、精细化的业务 运营，推动数字政府的长效化、可持续化发展。
协同开放的数字政府云原生生态体系逐步形成:数字政府建设存在场景多样化、参与方众多等特点，基于云原生技术提升数字政府领域核心技术能力，构 建统一的运行平台，提供统一的业务构建标准、标准化的交付流程，有利于构建跨地域、跨系统、跨平台、跨 云的分布式政务云体系，可以极大地提升数字政府运行成效。同时，通过带动数字政府相关上下游企业合作共 赢，有利于推动构建开放、协同、具有引领发展能力的数字政府生态体系，持续推进数字政府生态圈健康发展。
标准和评估体系助力数字政府提质增效:标准和规范的持续出台让数字政府“有规可依”。在标准体系方面围绕数字政府相关技术平台、运维运营、安全保障、应用成效等方面形成了覆盖供给侧和需求侧的全方位标准体系。面向供给侧的数字政府解决方案可信能力要求系列标准聚焦数字政府服务商建设和运营能力，为政府遴选可信的数字政府服务商和解决方案提供参考；面向需求侧的数字政府基础设施水平和运营效果成熟度模型聚焦数字政府建设水平和应用价值，为衡量数字政府案例成熟度提供依据。同时，相关评估的落地和推广充分发挥了数字政府案例的示范标杆作用，有力地推动了数字政府全面提质增效。