第一篇 技术

云计算

1 云计算：基于互联网的超级计算模式

云计算是互联网时代信息基础设施与应用服务模式的重要形态，是新一代信息技术集约化发展的必然趋势。它利用分布式计算和虚拟资源管理等技术，通过网络将分散的ICT（信息通信技术）资源（包括计算与存储、应用运行平台、软件等）集中起来形成共享的资源池，并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可以使用各种形式的终端(如PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等)通过网络获取ICT资源服务。（见图1）

通俗来讲，云计算是基于互联网的一种超级计算模式：过去，互联网只是让人们方便地获取信息，而数据的保存和处理需要通过本地的软硬件处理；而云计算则是在远程的数据中心里，成千上万台电脑和服务器连接成一片“电脑云”，用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。在这里，“云”就是存在于互联网上的服务器集群中的资源，包括硬件资源（如服务器、存储器、CPU等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境等）。本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息，远端就会有成千上万的计算机提供需要的资源并将结果返回到本地计算机，这样，本地计算机几乎不需要做什么，所有的处理都由云计算提供商所提供的计算机群来完成。

按照交付资源及功能分，云计算可以提供三类服务：软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和基础架构即服务（IaaS）。

Software as a Service（SaaS），软件即服务，指的是云计算服务供应商通过高速互联网向终端用户提供软件应用服务。这是一种多租户模式，用户通过互联网浏览器使用软件应用服务。从用户的角度看，这样可以节省在IT软硬件建设上的前期资金投入。对于供应商而言，这种模式极大地方便了程序的安装和维护。实例有Google的Gmail、IBM Lotus Live、Salesforce.com的在线CRM，另外国内的东软，用友等软件企业都有对应SaaS模式的应用软件。

Platform as a Service（PaaS），平台即服务，指的是云计算供应商通过高速互联网向应用软件开发人员（用户）提供开发平台。平台包括了程序设计、开发、测试以及应用托管。后者所开发的应用程序可以直接运行在PaaS平台上。从用户的角度看，只需要通过PaaS平台就可以创建自己的应用软件，无需为开发平台而直接购买硬件和软件，因此费用开支要比之前传统开发平台低很多。实例有Google的AppEngine、微软的Azure Platform、Salesforce.com的Force.com。

Infrastructure as a Service（IaaS），基础架构即服务，指的是无论企业还是个人用户，利用虚拟化和自动化部署等技术，通过高速互联网远程访问计算和储存资源。IaaS提供基础设施服务，包括服务器、存储、网络等硬件及操作系统等基础软件。所以，终端用户、SaaS以及PaaS服务供应商都能利用IaaS服务获得计算能力，并且不需要为这样的计算能力投入原始的IT软硬件投资成本。在这个领域中，美国Amazon的EC2和S3是该模式最早的成功案例（见图2）。

按照云服务的提供者和用户的关系分，云服务还可分为公共云、私有云，及混合云。

公有云（public cloud）：云计算提供商向用户提供服务，用户通过互联网获得服务，但用户并不拥有资源，公有云服务的模式可以是免费或按量付费。

私有云（private cloud）：指一般在防火墙之内专为一个企业单独使用而构建的云计算服务，企业拥有云计算环境的自主权。

混合云（hybrid cloud）：企业既拥有自己的云计算环境，同时也使用公有云计算服务（见图3、图4）。

2 20年惊人发展：从概念到稳定的行业生态环境

云计算的发展演变从1990年左右开始，经历了网格计算、公用计算、软件即服务（SaaS）几个阶段发展而来。云计算的发展也是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。（见图5）

20世纪60年代，美国计算机科学家John McCarthy提出了云计算概念。他认为未来某一天，云计算就像水、电、煤气一样供应给用户。

在云计算的发展进程中，美国的亚马逊（Amazon）公司起到了很重要的作用。在互联网泡沫破灭后，它将数据中心全部网络化。之后公司的数据中心只预留了10%的服务器容量用于应付突发的网站流量暴增。通过这种方式，2006年公司在效用计算模式基础上成功推出了AWS（Amazon Web Service），该服务包括了Amazon的EC2（Elastic Compute Cloud）业务和S3（Scalable Storage Service）业务。

2007年，Google、IBM和多所大学启动了一个大规模的云计算研究项目。2008年早期，Eucalyptus成为首个部署“私有云”AWS API兼容平台的开放式软件。当年年中，Gartner发现了云计算的发展机遇并提出“（云计算）可以被用来改变IT服务供应商和用户之间的关系”的观点。另外，Gartner也观察到了企业逐步从大规模地投资IT软硬件的模式转移到了根据使用量而付费的模式，因此云计算引起的改变将使IT产品在某些领域的需求量巨增，而另外一些领域的需求量则大幅下降。

近年来，云计算从火热的新兴事物逐渐变成信息技术和服务领域的“常态”。产业界对待云计算不再抱着疑虑和试探的态度，而是越来越务实地接纳它、拥抱它，不断去挖掘云计算中蕴藏的巨大价值。

我们预计，云计算将经历三个发展阶段：准备阶段、起飞阶段、成熟阶段。准备阶段（2007~2013），主要是技术储备和概念推广阶段，解决方案和商业模式尚在尝试中。起飞阶段（2013~2020），产业高速发展、产业生态环境建设和商业模式构建成为关键词，进入云计算产业的“黄金机遇期”，公有云、私有云、混合云建设齐头并进。成熟阶段（2020~），云计算产业链、行业生态环境基本稳定；各厂商解决方案更加成熟稳定，提供丰富的云服务产品。（见图6）

3 市场格局：全球划分两大阵营

（1）全球云计算市场发展规模

作为信息技术领域发展的最新成果之一，云计算产业在全球市场尚处于发展初期，发展空间十分广阔。数据显示，2013年全球公有云服务规模已达到1307亿美元，较2012年增长19%。

从市场结构来看（见图7），云广告占据近半份额，成为最大的公共云细分市场。云广告能够支持选择、交易和交付广告及相关数据的流程，由广告主通过竞价方式选择内容和价格。Gartner预测2013~2016年，全球云服务支出总计将达6770亿美元，其中3100亿美元都将花在云广告服务上。云广告厂商包括：AOL、苹果、AppNexus、百度、Facebook、Google、微软、OpenX和雅虎等。

云业务流程服务（BPaaS）是继云广告之后第二大的云服务细分市场，占到2013年云计算总支出的27%。其后依次是云应用服务（SaaS）占15%，云计算基础设施服务（IaaS）占7%，云管理和云安全服务占3%，云平台（PaaS）占1%。

Forrester发布的调查报告显示，2020年全球云计算市场规模将增至2410亿美元，年复合增长率为22%左右。

在三种服务模式中，SaaS的市场规模占比是最大的，比例大约为85%，PaaS的占比为10%左右，IaaS的占比为5%。越来越多的企业开始采用SaaS，2011年该市场规模达到212亿美元，2016年将达到928亿美元，这个时候的SaaS市场就将接近饱和（见图8）。

（2）地区发展格局

从云计算兴起至今，北美市场始终是应用公有云服务的最大的地区市场；但同时中国市场也显示出较大的发展潜力。在用户群体方面，金融服务组织仍是公有云服务的最大用户，而到2015年，高技术产业、制造业、金融业以及公共服务业将会成为采用云服务的核心企业。

西欧市场的公共云普及率将继续保持第二的排名，公共云在其所有云计算支出中占到24%的比例。2009年，美国云计算市场占全球市场的60%，而到2014年这个比例将减小到50%以下，西欧各国云计算市场份额将超过29%。这意味着随着云计算的发展，全球云计算市场的版图必将会重新划分。

在亚太区，日本、新加坡、中国香港正在竞争亚太区云计算中心的地位。日本经济产业省发布的《云计算与日本竞争力研究》报告称，日本将从完善基础设施建设、改善制度、鼓励创新三方面推进云计算发展，培育新市场，使其在2020年前累计规模超过40万亿日元（约3万亿元人民币）。未来几年印度的云计算市场也将迎来一个快速发展期，尤其是作为云计算的重要组成部分的SaaS。预测到2015年印度SaaS应用总收入将突破6.5亿美元。（见图9）

全球云计算的飞速发展离不开各地在该领域的规划和扶持，美、欧、日、韩、澳以及中国等都纷纷提出了自己的云计算发展规划（见表1）。

（3）企业竞争格局

美国在云市场上的竞争优势主要来源于其老牌互联网巨头在该领域的绝对控制。目前在全球TOP100的云计算企业中，美国占84家；亚马逊占全球IaaS市场的40%、微软占全球PaaS市场的64%、Salesforce占全球SaaS市场的21%。美国政府作为云服务的重要用户，加速了本土云计算产业的快速发展，其目前已有600多家政府机构和2400家教育机构使用了云服务。欧日等地的发展空间受到美国企业的挤压，在全球TOP100的云计算企业中，欧洲只有9家，日本则无一企业上榜。

云计算世界已分化为两大阵营，形成了两大垄断集团：第一大垄断集团是亚马逊和谷歌，第二大垄断集团是EMC和VMware。除此以外，SAP、甲骨文、苹果、IBM、戴尔、微软等都在积极推广云计算服务（见表2）。

而各个云服务提供商的技术研发和产品与服务创新也极大地推动了云计算的发展（见表3）。

4 中国云：市场与政策

（1）市场发展规模

我国云计算的发展始于2008年，正好处于全球云计算兴起的准备阶段，牢牢地把握住了行业发展的机遇期，因此也能够在市场格局未定的情况下实现诸多突破性成果。

2008年至今，我国云计算市场规模一直保持飞速增长，年平均增长61%，2013年市场规模已达到752.37亿元。

从内部结构看，我国公共云服务市场仍处于低总量，高增长的产业初期阶段。据估计，2013年我国公共云服务市场规模约为47.6亿人民币，增速较2012年有所放缓，但仍达到36%，远高于全球平均水平。2013年，我国的IaaS市场规模约为10.5亿元，增速达到了105%，显示出旺盛的生机。IaaS相关企业不仅在规模、数量上有了大幅提升，而且吸引了资本市场的关注，UCloud、青云等IaaS初创企业分别获得了千万美元级别的融资。过去几年里，腾讯、百度等互联网巨头纷纷推出了各自的开放平台战略，新浪SAE等PaaS的先行者也在业务拓展上取得了显著的成效，在众多互联网巨头的介入和推动下，我国PaaS市场得到了迅速发展，2013年市场规模增长近20%，但由于目前国内PaaS服务仍处于吸引开发者和产业生态培育的阶段，大部分PaaS服务都采用免费或低收费的策略，因此整体市场规模并不大。

（2）企业发展现状

无论是国外还是国内，在当前云计算发展初期，实力雄厚的大型互联网企业都是最主要的云计算服务提供商，例如阿里巴巴、百度等，以及在信息通讯方面占据绝对优势的大型供应商，例如华为、中国电信、中国联通、中国移动等。其业务形式以IaaS+PaaS形式的开放平台服务为主，其中IaaS服务相对较为成熟，PaaS服务初具雏形。我国大型互联网企业开发了云主机、云存储、开放数据库等基础IT资源服务，以及网站云、游戏云等一站式托管服务。一些互联网公司自主推出了PaaS云平台，并向企业和开发者开放，其中数家企业的PaaS平台已经吸引了数十万的开发者入驻，通过分成方式与开发者实现了共赢。

国内企业的云计算发展水平较国外企业差距并不大，目前已经在千万亿次高效能计算机、高端容错计算机、网络计算平台软件技术、PB级海量存储系统与数据处理技术等方面积累了一批技术成果；大型互联网企业开发了云主机、云存储、开放数据库等基础信息资源服务等；电信和IT设备制造上在云计算专用服务器、存储设备、企业私有云解决方案的技术研发上具备了一定实力，专用服务器产品已经开始进入国际市场；IDC企业依托自己的数据中心开始提供弹性计算、存储与网络资源等服务；软件厂商逐渐转向云计算领域。

云计算产业格局在国际上尚未定型，技术体系和标准有待成熟，对中国而言存在发展窗口期，况且我国已经具备一定的产业基础，云计算的技术特点和开源化趋势也为我国企业提供了掌握核心技术、实现局部突破的良好契机。

云计算已经广泛应用于多个领域，如制造业、医疗行业、政府部门、教育行业、交通行业、金融行业和电信行业等。目前制造业已经开始建设一些云系统，使用更先进的信息化服务模式以提高其竞争力，如中国航天二院的云制造平台、天津卓朗科技的数字化工程仿真云平台和宁波市云制造服务平台等。医疗卫生行业已经尝试推广应用云计算。云计算可以把分散于各自医院内部的大量医疗资源集中起来，建设信息化平台和医疗信息系统（HIS）、PACS等体系，以提高医院的服务水平与核心竞争力。政府部门利用云计算技术实现跨部门跨区域的协同办公和数据资源的共享。高校科研院所已经开始研究云计算技术并尝试应用，如北工大用于科研的云计算平台。云计算在交通行业也已有应用，如Google地图服务，伦敦交通局与微软合作推出的移动应用开发平台等，但在国内交通行业的应用尚处于研究阶段。大型金融机构已经建立数据中心和灾备中心，并通过数据的大集中实现了信息和功能的跨区域共享，信息化程度相对较高，而中小金融机构面对云计算相对保守或信息化能力不足。电信行业把云计算作为未来数据业务的重点，推出了各自的云计算计划，如2009年，中国移动启动“大云计划”、中国联通启动“互联云”，以及2011年中国电信的“星云计划”。