云計算技術發(fā)展研究報告

2010年云計算技術發(fā)展研究報告【報告名稱】2010年云計算技術發(fā)展研究報告【關鍵詞】云計算，信息技術，互聯(lián)網，通信，商業(yè)模式，行業(yè)趨勢【內容提要】自2007年提出以來，云計算的概念被眾多的參與者和市場業(yè)界炒得炙手可熱。云計算的本質，在于基于互聯(lián)網傳輸能力和網絡資源調配運算能力相對于單一終端運算能力的提高，從而實現(xiàn)以互聯(lián)網為環(huán)境實現(xiàn)用戶運算和任務處理能力的運作模式。云計算這一特質，使得其不僅僅在技術層面上實現(xiàn)了質的飛躍，也對商業(yè)應用模式和產業(yè)市場結構產生了根本性質的影響。其帶來的變革和變化所產生的巨大的全新潛在市場，吸引了多個行業(yè)競爭者的積極參與和布局。云計算對多個行業(yè)結構和商業(yè)模式帶來的變化和發(fā)展趨勢，將成為未來數(shù)據應用市場的最重要的關注點?！菊摹?.引言2007年，在互聯(lián)網業(yè)界上開始出現(xiàn)一個新的名詞：“云計算”(Cloud Computing)。根據Google的搜索統(tǒng)計，在2007年全球新聞網頁上對云計算的提及頻率，在短短的一年內，就迅速超過了之前互聯(lián)網的兩大類似熱門概念：“網格計算”(Grid Computing)和“分散計算”(Distributed Computing)，成為下一代互聯(lián)網行業(yè)最炙手可熱的新概念。自2007年云計算概念被提出以來，包括IT、互聯(lián)網和通信行業(yè)各大公司和企業(yè)紛紛高調宣布踏入云計算領域，并將其作為下一代的業(yè)務重點發(fā)展方向。之所以云計算會贏得眾多業(yè)界巨頭和行業(yè)認知的青睞，是基于云計算本身概念和內容所具備的前瞻性和飛躍性;其概念的提出和將來的實現(xiàn)，將會給包括信息技術(IT)、互聯(lián)網(Web)和通信(TC)等在內的眾多行業(yè)帶來技術和商業(yè)上的質的跨越。2.云計算的本質和趨勢2.1云計算的產生和人們的普遍認知不同，云計算并不是一個全新的脫胎換骨的技術新概念;云計算是基于信息技術和互聯(lián)網通信技術在運算和通道能力方面增強而應運而生，是基于之前互聯(lián)網應用服務和整合運算技術基礎上發(fā)展而來的新一代數(shù)據處理和應用服務技術。按照通用的標準，云計算是“基于互聯(lián)網網絡，向多種用戶提供的虛擬的、豐富的、按需即取的包括數(shù)據存儲池、軟件下載和維護池、計算能力池、多媒體信息資源池、客戶服務池在內的廣泛數(shù)據和運算處理服務”。根據摩爾定律，計算機芯片上的可容納晶體管數(shù)目每18個月便會增加一倍，計算性能也將提升一倍;快速的芯片和軟件計算能力增長，給IT行業(yè)硬件計算能力的提高帶來了強勁動力。但另一方面，通信能力(尤其是光通信和移動通信能力)和網絡科學(互聯(lián)網技術)的發(fā)展速度，在近十年已經逐漸趕上甚至超過了硬件終端和軟件計算的發(fā)展速度。因此，由于大型計算機商業(yè)化運用和高強度計算服務能力的應用逐步增多，單一終端的硬件計算能力面對大規(guī)模數(shù)據運算需求的能力逐步顯現(xiàn)不足，在2000年前后，行業(yè)開始提出“網格計算”和“整合計算”的概念：其核心在于利用互聯(lián)網的傳輸能力和整體系統(tǒng)控制能力，將一個大規(guī)模的運算任務或工作，結合通過互聯(lián)網連接的計算機組，分散到多個具備獨立運算能力的計算機終端進行協(xié)同工作，以實現(xiàn)運算效率的提高。隨著互聯(lián)網應用服務趨勢的不斷發(fā)展，更進一步利用互聯(lián)網和通信網絡強大的傳輸能力，將傳統(tǒng)的終端運算和應用服務功能，通過互聯(lián)網傳輸全部轉移到以網絡資源來實現(xiàn)，而終端僅僅保留輸入指令和輸出結果的功能，這就是所謂的“云計算”概念。2.2云計算的特點云計算在理論和模式上有兩個顯著的特點：a. 互聯(lián)網網絡的傳輸能力+互聯(lián)網結合的運算效率 > 單個計算機終端的運算效率b. 通過互聯(lián)網傳輸實現(xiàn)的應用服務能力 > 通過提升單一計算機性能和軟件規(guī)模的服務能力通過網絡傳輸/運算能力和網絡應用服務能力兩個維度的提高，可以繪制出關于從軟件信息服務到云計算發(fā)展的路徑圖，以及云計算的三個階段：圖1從軟件信息服務到云計算發(fā)展的路徑圖，以及云計算的三個階段2.2.1“云計算”的雛形：互聯(lián)網增值服務目前“云計算”的雛形應用是Google開創(chuàng)提供的互聯(lián)網搜索應用服務，其核心是利用互聯(lián)網的傳輸能力，利用服務器和網絡資源運算能力提供給用戶基于互聯(lián)網的信息搜索和應用服務。在早期的互聯(lián)網增值服務技術中，已經開始實現(xiàn)“云計算”的初步構想，即通過互聯(lián)網的傳輸實現(xiàn)服務和應用的網絡運算。隨著網絡傳輸、運算能力和提供應用服務能力的增長，預計“云計算”應用的下一代趨勢，將有運算傳輸能力和應用服務能力兩個方面繼續(xù)提高。一方面提升對于網絡上傳需求任務的快速響應和計算任務能力，一方面通過拓展多樣化和定制化的應用服務范圍，滿足用戶的需要。2.2.2“云計算”應用平臺：通過互聯(lián)網應用平臺向用戶提供在線一體化運算和應用服務通過集成用戶端集成軟件，加上提供互聯(lián)網傳輸?shù)膽梅掌脚_網絡，實現(xiàn)向用戶提供多樣化、一體化的運算和應用服務。和互聯(lián)網增值服務只能提供特定的有限服務相比，云計算業(yè)務平臺通過在用戶端集成軟件，將包括信息搜索，數(shù)據儲存、數(shù)據處理、運算、發(fā)布和傳播等一體化應用服務通過互聯(lián)網集成實現(xiàn)。比如Google的Chrome瀏覽器和操作系統(tǒng)概念，向用戶傳達“只需要一個簡單的可以連入互聯(lián)網的終端，一切運算和功能服務都通過互聯(lián)網實現(xiàn)”的理念。另外，包括IBM，SUN等公司也相繼推出了面向商業(yè)和企業(yè)應用的“云計算”應用平臺，其一方面為企業(yè)和商業(yè)用戶提供包括在線存儲，在線數(shù)據處理和軟件應用等服務;一方面通過系統(tǒng)集成化的服務平臺，整合提供商的商業(yè)服務器等運算資源，以應用化平臺向企業(yè)用戶提供整體化服務。2.2.3“云計算”網絡：實現(xiàn)虛擬化和網絡聚合服務特點的一體化系統(tǒng)“云計算”平臺的本質還是基于有限范圍內的服務器和網絡資源針對定制化的用戶需求進行運算服務，并沒有完全具備“云”的概念。在將來的業(yè)務發(fā)展和云計算概念中，將不僅僅局限于通過服務器平臺提供運算和特定服務，而是通過虛擬化和網絡聚合服務，將分布于廣域網的多樣化資源和信息計算任務連接成為“碎片化”的格局，由易于重組和擴展的設施即時性協(xié)作、服務聚合，實現(xiàn)滿足整個“云”網絡里不同用戶的不同需求。和應用平臺相比，新的“云”網絡在資源提供、服務獲取、運算任務分配、無縫連接以及滿足多樣化應用需求等方面擁有更高的靈活性和廣泛性。因此，云計算的未來趨勢，將不僅僅滿足于目前在網絡應用服務和網絡傳輸運算能力兩方面的提高，而將更注重網絡運算結構的分散化和隨機化，通過虛擬化運算和網絡聚合結構，實現(xiàn)一個通過有機連接滿足不同用戶、不同使用目的、表現(xiàn)形態(tài)各異的“云”服務網絡。3.“云”為現(xiàn)有商業(yè)模式帶來的變化云計算不僅僅是在技術層面上實現(xiàn)了信息物理運算能力和網絡融合能力的提高，在商業(yè)模式上云計算也為包括多個相關市場和行業(yè)都帶來了質的變化和革新。從行業(yè)覆蓋范圍來看，云計算涵蓋了信息產業(yè)(基于數(shù)字存儲和處理業(yè)務)、互聯(lián)網產業(yè)(基于Web和萬維網的信息提供和應用業(yè)務)和通信產業(yè)(基于通過通信網絡通道實現(xiàn)數(shù)據傳輸和業(yè)務應用)三大產業(yè);在業(yè)務內容上提出了面向用戶的靈活化和個性化需求，利用融合網絡和資源提供高效應對服務的創(chuàng)新模式;在實現(xiàn)形式上開創(chuàng)了將服務硬件、軟件、傳輸通道和參與人整合成為有機網絡實現(xiàn)業(yè)務運營的新形式。值得注意的是，雖然今天云計算的概念被多家運營者和業(yè)界廣泛傳播，但基于一種新型結構和模式的業(yè)務，業(yè)界公認我們目前尚遠未做到完全理解和界定云計算的業(yè)務范疇。隨著今后經營者、用戶和市場環(huán)境的多方面影響，預計隨著對云計算的不斷發(fā)展研究，市場會逐步理清這一未來新技術的發(fā)展脈絡。根據云計算的核心特點，我們預計會對今后的商業(yè)模式帶來如下趨勢和影響：3.1融合化在云計算提出之前，基于計算機終端運算處理能力的IT產業(yè)，以及互聯(lián)網產業(yè)和基于通道傳輸能力的通信產業(yè)的發(fā)展是相對獨立和并行的?；ヂ?lián)網僅僅是在數(shù)據處理和結果輸出系統(tǒng)范疇外實現(xiàn)的信息傳遞和溝通渠道，而通信產業(yè)也較多局限于滿足數(shù)據傳輸?shù)南嚓P通道服務。云計算的出現(xiàn)改變了相對分割的商業(yè)模式和行業(yè)界限，云計算的本質就是將原來基于硬件節(jié)點的數(shù)據處理和運算延伸至遠程的互聯(lián)網節(jié)點，并且利用互聯(lián)網廣域的資源提供能力實現(xiàn)更加強大的服務提供能力。因此，在云計算的范疇下，通信渠道、互聯(lián)網和數(shù)據處理運算軟件不再是分割的概念，而是統(tǒng)一在用戶服務核心目標下的廣義運算處理流程的一部分。因此，在商業(yè)模式上將進一步實現(xiàn)通信業(yè)、互聯(lián)網和信息處理的融合。商業(yè)模式和服務提供不再分為單純的通道、網絡和軟件，而是要求基于用戶的多樣需求，整合軟件、終端、網絡和應用平臺，提供整體融合服務并實現(xiàn)效率的提高。由此，在云計算的融合概念下，基于通信和IT融合的ICT業(yè)務、基于外部信息服務和內部數(shù)據處理的全程電子商務等新興業(yè)務概念才會有著更好的發(fā)展環(huán)境。3.2服務化如果說云計算給用戶帶來的收益有哪些，一個是通過網絡化實現(xiàn)業(yè)務處理和服務的高效率;而另一個就是在本質上實現(xiàn)數(shù)據處理和和業(yè)務的面向服務化。云計算通過互聯(lián)網和廣域網資源和系統(tǒng)實現(xiàn)的泛在計算和業(yè)務提供能力，通過融合軟件、終端和網絡資源的方式，能夠實現(xiàn)基于用戶多樣化需求而快速響應和高效服務的最終效果。一方面，通過云網絡有機分配和集中實現(xiàn)的計算和處理能力提高能夠滿足用戶多樣化的任務需求;另一方面更重要的是，通過云計算網絡實現(xiàn)的資源提供和網絡聚合服務能夠實現(xiàn)滿足用戶多樣化和碎片化需求的能力，以及面向用戶需求提供定制化和個性化服務的要求。而這是以往限制于個人終端計算能力的傳統(tǒng)IT服務所無法達到的，基于廣域的互聯(lián)網實現(xiàn)的“泛在計算”能力則在滿足用戶需求的服務能力上有著接近無限的拓展?jié)摿Α?.3開放化云計算如何保證在通過互聯(lián)網和“云”網絡實現(xiàn)高效滿足在線用戶的多樣化需求?一方面需要在提高網絡傳輸和數(shù)據存儲、處理、運算等節(jié)點的效率;另一方面則需要保證在整個“云”網絡中實現(xiàn)資源、服務和應用程序的共享和開放。一個開源和開放的網絡系統(tǒng)和資源層面，才能保證運算處理、服務提供和需求滿足的服務能力。不管是基于“云計算”應用平臺和“云計算”網絡，“軟件即服務”以及開源、開放的軟件和應用服務合作開發(fā)模式都是保證“云”內部有效運轉的重要因素。由此看來，Google基于開放性的Chrome系統(tǒng)和微軟仍然較傾向封閉的Windows系統(tǒng)在開放性上的差異表現(xiàn)，正體現(xiàn)了兩家運營商在“云計算”和互聯(lián)網應用服務上的理念差異。3.4 跨越人機界限在傳統(tǒng)的計算機和軟件服務中，數(shù)據運算，信息獲取和任務處理都是在一個獨立的系統(tǒng)中完成，和人的交流界面僅僅處于指令和結果的傳遞。但是在云計算的概念中，第一次將人的作用和能力融入了整個運算和處理環(huán)境中去。在云計算的范疇內，提供互聯(lián)網和網絡聚合服務能力的不僅僅是分布在廣域網中的節(jié)點、終端和服務器;用戶的參與不僅僅是發(fā)布指令和獲取成果，用戶在整個云網絡中的參與和處理任務成為云計算能力重要的構成部分之一。一方面，網絡建立起一個人與人可以充分溝通的公用計算環(huán)境，把群體智能融入網絡;另一方面，廣泛的包括服務器節(jié)點和參與者共同組成的網絡計算環(huán)境，也模糊了人和系統(tǒng)之間的界限，真正實現(xiàn)了“網絡即是現(xiàn)實，軟件即是服務”的云計算目標。4.“云”對行業(yè)和提供商的影響云計算帶來不僅僅是技術概念和商業(yè)應用模式的改變，由于云計算對于通信渠道，互聯(lián)網應用和軟件IT技術服務帶來的巨大改變和商業(yè)模式的沖擊，將會對各個行業(yè)格局和服務提供商的競爭狀態(tài)帶來根本性質的變化。傳統(tǒng)上通信、互聯(lián)網、IT提供商在各自領域各自為政的局面將被打破，云計算一方面給競爭者提供了一個融合化和面向用戶服務化的廣袤潛在市場，也將各個競爭者推入了一個統(tǒng)一的競技場直面直接競爭。對于目前擁有不同資源和能力布局的競爭者來說，考評所處地位和環(huán)境，采取針對性的應對發(fā)展策略，已經成為目前至關重要的布局策略。從目前競爭格局上看，至少有四類競爭者在積極參與云計算領域的布局和未來競爭策略，分別是：互聯(lián)網服務商、系統(tǒng)集成提供商、軟件提供商和通信運營商。這4類參與者目前的布局和策略各有不同：圖2 4類參與者目前的布局和策略4.1互聯(lián)網服務商：Google，Amazon，Yahoo!作為最早云計算業(yè)務的提供者-互聯(lián)網服務商來說，通過互聯(lián)網實現(xiàn)運算能力和業(yè)務處理業(yè)務一直被視作為其的核心優(yōu)勢領域業(yè)務。Google在開創(chuàng)網絡增值服務新模式-網絡搜索業(yè)務以來，一直將未來的云計算作為其核心業(yè)務進行發(fā)展。Google早已經不僅僅將精力局限于搜索等有限的互聯(lián)網運算服務，而是希望通過云計算領域的技術發(fā)展，實現(xiàn)將整體用戶的運算和任務處理需求全部通過互聯(lián)網實現(xiàn)的目標和野心。一方面通過開發(fā)和微軟針鋒相對的開放式瀏覽器和操作系統(tǒng)Chrome，實現(xiàn)通過開源軟件平臺實現(xiàn)用戶計算任務全部通過網絡實現(xiàn)的目標;另一方面也開發(fā)針對商業(yè)用戶的App Engine系統(tǒng)，希望通過提供包括在線儲存和計算單元，為中小企業(yè)提供一體化的在線運算和業(yè)務處理能力。對于互聯(lián)網提供商來說，個人用戶市場是其傳統(tǒng)的優(yōu)勢領域，其在互聯(lián)網市場實現(xiàn)的云計算試點和開放也相對于其他行業(yè)競爭者有著較大的先發(fā)優(yōu)勢。但作為互聯(lián)網應用服務提供者，其在關鍵的系統(tǒng)平臺搭建以及高端商業(yè)用戶市場上相對力量不足。因此，未來趨勢是互聯(lián)網提供商一方面通過個人市場的快速拓展實現(xiàn)云計算搶點，并且積極發(fā)展在系統(tǒng)集成和高端商業(yè)應用領域的能力。4.2系統(tǒng)集成商：IBM，SUN，Oracle，HP互聯(lián)網服務商在云計算領域內的最有力的挑戰(zhàn)者即是有著強大業(yè)務定制服務能力和商業(yè)應用經驗的系統(tǒng)集成商。IBM和SUN都是最早云計算概念和技術的先行者，相對于Google互聯(lián)網服務商來說，IBM等系統(tǒng)集成商更關注提供從基礎架構、通道、平臺和應用服務中間層的一體化服務，并且在業(yè)務定位也較多關注于中小企業(yè)等商業(yè)用戶。系統(tǒng)集成商在未來的云計算領域將會更多發(fā)揮其在數(shù)據中心服務和系統(tǒng)搭建領域的優(yōu)勢，通過提供強大的數(shù)據服務平臺和定制化在線系統(tǒng)解決方案來滿足高端商業(yè)計算業(yè)務的需要。同互聯(lián)網服務商不同，系統(tǒng)集成商注重在未來云計算發(fā)展上兩個方向上的拓展：1)積極向互聯(lián)網應用層面進行拓展，在自身較多封閉性的數(shù)據網絡服務基礎上，開發(fā)在開放性互聯(lián)網層面提供全面應用服務和計算服務的能力;例如IBM和Google的合作，結合IBM的數(shù)據和硬件能力和Google的應用服務，提供合作云計算業(yè)務;2)積極拓展在通信通道和網絡提供方面的能力，希望通過在網絡通道和渠道整合方面的能力，結合自身能力發(fā)揮更大優(yōu)勢;例如惠普近期收購3Com的目標，即是希望在將來通信網絡方面增強能力以面對云計算的提前布局。4.3軟件提供商：微軟和互聯(lián)網服務商相對應，傳統(tǒng)的軟件提供商在云計算布局中也積極參與競爭。但和互聯(lián)網提供商不同，微軟等軟件提供商提供的是一種“服務+軟件”的策略布局。即其不認同將云計算看作是極端的通過互聯(lián)網實現(xiàn)運算處理能力，而是將終端運算和互聯(lián)網運算相結合，各有側重和互相支持的業(yè)務特點。在其提供原有軟件實現(xiàn)的個人終端運算能力的基礎上，通過積極發(fā)展互聯(lián)網應用服務和業(yè)務，實現(xiàn)軟件和互聯(lián)網服務并行支持發(fā)展的“云計算”策略。從本質上來看，微軟基于傳統(tǒng)的封閉式軟件和終端計算模式在短期內很難實現(xiàn)全面改變，作為傳統(tǒng)的軟件服務商來說，通過發(fā)展互聯(lián)網應用計算平臺，結合軟件終端自身計算能力，是比較穩(wěn)妥的發(fā)展路徑。4.4通信運營商：AT&T，Verizon，中國電信等第四類的新加入競爭者是傳統(tǒng)的通道提供商和通信運營商。AT&T在2008年率先推出了其基于互聯(lián)網的存儲和應用服務產品-Synapic Hosting，成為首個進入云計算領域的通信運營商;而Verizon也在2009年上半年提出進入云計算領域和競爭的計劃。中國電信在其應用服務領域，也提出了“e云”的產品和業(yè)務計劃，希望借鑒云計算業(yè)務發(fā)展實現(xiàn)業(yè)務的進一步突破。和其他競爭者相比，通信運營商有著天然的競爭優(yōu)勢-對于通道和數(shù)據傳輸渠道資源的掌控。而其所需要克服的障礙，則是由原來提供通道產品的模式，轉變?yōu)橐杂脩舴諡楹诵牡娜诤蠎梅漳Ｊ?。因此，通信運營商在云計算發(fā)展策略上，將會以現(xiàn)有通信和互聯(lián)網渠道和客戶資源為切入點，通過整合和拓展系統(tǒng)集成和應用服務能力，實現(xiàn)在通道網絡基礎上服務能力和運算提供能力的提高，以向用戶提供從數(shù)據，通道到應用計算服務能力的一體化業(yè)務。5. 該如何迎接云計算云計算給我們帶來的，不僅僅是數(shù)據處理和運算技術上的改進提高，它會從根本上改變未來信息和數(shù)據產業(yè)的結構和商業(yè)模式：從技術模式上來說，云計算進一步將互聯(lián)網的應用和計算處理模式提高到一個實現(xiàn)質的飛躍的層面-互聯(lián)網不僅僅只是信息傳輸?shù)那溃ヂ?lián)網就是計算機，就是整個信息處理，資源采集和數(shù)據運算的環(huán)境;從商業(yè)模式上來說，云計算真正實現(xiàn)了“以產品帶服務”向“以服務帶產品”的轉變，未來的信息和數(shù)據應用不僅僅是處理單一的標準化的任務，而是通過“云”網絡實現(xiàn)任務處理和運算的廣泛性和個性化，能夠在一個廣域的范圍內通過網絡資源能力的高效調配實現(xiàn)高效率的需求滿足;從行業(yè)結構上來說，云計算打破了以外通信渠道、軟件、硬件終端等產品和產業(yè)的分割狀況，第一次通過“云”網絡的概念將軟件、硬件和服務融合為一體，通過平臺和網絡實現(xiàn)對于不同產品和產業(yè)服務的高效整合，面向客戶提供滿足需求服務，使得不同行業(yè)在未來的融合競爭成為可行的現(xiàn)實;從社會層面上來說，云計算模糊了系統(tǒng)和人之間的界限，使得信息應用和數(shù)據應用真正和我們的日常生活狀態(tài)融為一體，實現(xiàn)了社會化數(shù)據網絡應用的目標。正因為云計算給產品、技術、行業(yè)和模式帶來的整體變革，它開創(chuàng)了一個廣袤的潛在藍海市場，才使得各類競爭者和行業(yè)經營者紛紛擁入，試圖在未來行業(yè)經營成熟之前實現(xiàn)提前布局和準備。在將來，用戶習慣、市場環(huán)境、競爭者的布局和發(fā)展以及技術的進步變化都會對云計算的未來應用形態(tài)產生影響。因此對于市場參與者來說，發(fā)掘自身的優(yōu)勢和能力，結合市場化的應用和潛在用戶的培養(yǎng)，是應對將來云計算趨勢的重要路徑;而對于消費者用戶而言，拋棄臃腫的個人終端和軟件系統(tǒng)，迎接一個充滿機會和變化的無處不在的網絡計算時代，將為期不遠。10