以美國云計算實踐經(jīng)驗思考我國云之路

以美國云計算實踐經(jīng)驗思考我國云之路

一、美國政府云計算研究與應(yīng)用(一)美國政府云計算研究及應(yīng)用基礎(chǔ)⒈高度發(fā)達(dá)的社會信息化根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)公布的《2009—2010全球信息科技報告》(TheGlobalInformationTechnologyReport2009-2010)，美國移動電話的覆蓋率為86.8%，因特網(wǎng)的覆蓋率為74%，網(wǎng)絡(luò)就緒指數(shù)(NetworkedReadinessIndex)全球排名第5(中國為第37位)，其中使用度排名第2，而在使用度統(tǒng)計中，其商業(yè)應(yīng)用排名第1，政府應(yīng)用排名第4。美國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完備，光纖入戶、三網(wǎng)融合、城市無線覆蓋；電子商務(wù)應(yīng)用廣泛，根據(jù)美國互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)測機(jī)構(gòu)comScore發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年第一季度美國電子商務(wù)支出總額將近340億美元，比2009年同期增長了10%。發(fā)達(dá)的社會信息化構(gòu)成政府云計算研究和應(yīng)用的大環(huán)境。⒉領(lǐng)先的信息技術(shù)美國國務(wù)卿希拉里·克林頓于2010年7月14日在華盛頓特區(qū)舉行的一場國際發(fā)展與科學(xué)專家高級別會議上講話指出“創(chuàng)新、科學(xué)和技術(shù)必須成為我們進(jìn)行發(fā)展工作的基本組成部分。”在技術(shù)的使用和創(chuàng)新方面，美國仍居于世界領(lǐng)導(dǎo)者的地位。目前，美國仍然是擁有和使用超級計算機(jī)最多的國家；存儲技術(shù)、芯片技術(shù)、顯示器技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)等硬件核心技術(shù)的研發(fā)仍然是世界的領(lǐng)頭羊；美國軟件業(yè)每年以18%的速度增長，其軟件公司占據(jù)了世界三分之二的軟件市場。作為美國高科技人才集中地的硅谷，集結(jié)著世界各國頂尖的科技人員達(dá)100萬以上。云計算的概念也是由Google公司首先提出的?？梢哉f，美國領(lǐng)先的信息技術(shù)為政府云計算研究和應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)和人才保障。⒊成熟的電子政務(wù)應(yīng)用美國是最早進(jìn)行電子政務(wù)建設(shè)的國家，早在20世紀(jì)90年代初，美國總統(tǒng)克林頓就提出了要“建設(shè)信息高速公路”，經(jīng)過近20年的發(fā)展，美國建立了世界上最大的國家政府門戶網(wǎng)站()，該網(wǎng)站連接了22000多個政府網(wǎng)站，擁有18000萬網(wǎng)頁，每周訪問量1000萬次，大約有1370萬公民使用政府網(wǎng)站提供的服務(wù)項目；同時，各州、郡、市政府也都建設(shè)了自己的內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)和門戶網(wǎng)站，實現(xiàn)內(nèi)部運轉(zhuǎn)和公共服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化。成熟的電子政務(wù)應(yīng)用為政府云計算研究和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。(二)美國政府云計算研究及應(yīng)用情況在美國，云計算理論已經(jīng)較為成熟，網(wǎng)絡(luò)上有成熟的商用云計算，Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司是云計算的先行者，同時，美國政府機(jī)構(gòu)正在大力推行采用云服務(wù)或自行構(gòu)建云的計劃。美國國防信息系統(tǒng)部門正在其數(shù)據(jù)中心內(nèi)部搭建云環(huán)境；美國宇航局啟動了一個名為“星云”的云計算環(huán)境，并已投入運行；美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)起草了云計算的定義；美國空軍將構(gòu)建一個含9個指揮中心、100座軍事基地和散居全球之70萬軍人所使用的USAF網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計和建立一個足以保護(hù)國防和軍事資料的云端計算環(huán)境。2009年6月，奧巴馬曾宣布了一項計劃，用云計算改造現(xiàn)有醫(yī)療系統(tǒng)，讓每一個兒童在美國使用互聯(lián)網(wǎng)連接全美的醫(yī)院，以便能夠查詢到最新資料。2009年9月15日，美國聯(lián)邦首席信息長官VivekKundra宣布了聯(lián)邦政府的云計算發(fā)展計劃。根據(jù)Kundra的說法，美國聯(lián)邦云計算發(fā)展計劃分為3個要點(elements)：①開通聯(lián)邦官方網(wǎng)站(2009年9月15日已經(jīng)開通)，整合商業(yè)、社交媒體、生產(chǎn)力應(yīng)用與云端IT服務(wù)。目前提供的商業(yè)分為CRM、ERP等33個大類，幾千個服務(wù)項目；社交媒體分為搜索、博客等15個大類41個小類；生產(chǎn)力應(yīng)用分為項目管理、工作流等7個大類幾百個項目；云端IT服務(wù)正在建設(shè)中，將包括云存儲、網(wǎng)站托管和虛擬機(jī)服務(wù)。同時，各類新的服務(wù)項目正在不斷添加中。整個應(yīng)用過程就如同網(wǎng)上購物一樣，將所購買的服務(wù)放置購物車，進(jìn)行結(jié)算即可相應(yīng)地享受平臺所提供的所有服務(wù)。②建立聯(lián)邦云計算示范工程(2010—2011年)。③聯(lián)邦政府大規(guī)模采購云計算服務(wù)(2012年——)。根據(jù)美國聯(lián)邦云計算發(fā)展計劃，今后美國聯(lián)邦政府每年龐大的IT采購預(yù)算明顯傾斜于采購云計算服務(wù)(服務(wù)產(chǎn)品)，而不再傾向大規(guī)模采購操作系統(tǒng)和辦公套件(軟件產(chǎn)品)。美國公共及IT政策的線上社群“MeriTalk”不久前公布的一份研究報告指出，在未來三年內(nèi)，聯(lián)邦政府若好好利用開放源碼、虛擬化及云計算服務(wù)，可節(jié)省龐大的IT支出，進(jìn)一步為美國IT支出挪出新的資金。MeriTalk甚至認(rèn)為，奧巴馬政府重新定義了21世紀(jì)政府的IT角色，其利用IT推動變革的承諾令人興奮。云計算究竟會給美國政府帶來什么？Kundra以實例說明，比如美國政府USA.gov網(wǎng)站的改版，以傳統(tǒng)做法，政府需要花上6個月的時間，且一年需要250萬美元的預(yù)算；若改用云計算，只要一天就完成升級，一年的費用只需80萬美元。同時，它能幫助美國政府解決三個關(guān)鍵方面的問題——安全性、性能和成本。另外，云計算還被看成是增加政府透明度的有力工具。美國政府發(fā)布的2010年預(yù)算文件中，資助眾多試點推行云計算項目，又一次表明了云計算在政府機(jī)構(gòu)的IT政策和戰(zhàn)略中會扮演越來越重要的角色。美國政府最終可能希望把政府內(nèi)部云連接到由共享數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序和IT資源組成的超級云上。美國國防信息系統(tǒng)局提出了美國政府的云基礎(chǔ)架構(gòu)：各個政府機(jī)構(gòu)在其中擁有各自的云或節(jié)點。(三)云計算對美國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動在政府的帶動下，Amazon、Google、IBM、微軟等IT巨頭都相繼推出了云計算的相關(guān)產(chǎn)品；2010年，微軟投資95億美元用于研發(fā)，其中的很大一部分投資被用于云計算領(lǐng)域；IBM已投入超過200億美元進(jìn)行并購，開發(fā)云端運算，以獲取新的營收增長來源；IDC預(yù)測2010年有1/4的企業(yè)會積極向云計算和SaaS演進(jìn)；Gartner也預(yù)計云計算的市場將從目前的24億美元增加到2013年的81億美元。從美國政府以及美國IT巨頭對云計算的態(tài)度以及投入資金的力度可以看出云計算在未來競爭中的重要性和殘酷性。實踐也已經(jīng)證明，不管是對企業(yè)還是政府部門，云計算的運行和管理成本明顯降低，安全性明顯提高。加快推進(jìn)我國云計算研究與應(yīng)用已是刻不容緩。二、我國政府云計算研究和應(yīng)用思考雖然我國政府的管理體制與美國政府的管理體制截然不同，但是中美兩國政府行政職能在形式上大致是相同的，因此，美國政府云計算研究和應(yīng)用很大程度上解決了我國政府在云計算研究和應(yīng)用中的若干問題，對于云計算順利落地并取得實效有極大的促進(jìn)作用。(一)政府云服務(wù)模式所謂政府云，就是政府把用戶所需要的應(yīng)用集中起來，發(fā)布給用戶進(jìn)行使用。美國政府的云計算服務(wù)根據(jù)不同的服務(wù)對象和不同的安全等級要求，分為政府私有云和公共云。分析我國政府的用戶，也應(yīng)該按照對內(nèi)的內(nèi)部服務(wù)和對外的公共服務(wù)兩大領(lǐng)域，分別建立政府私有云和公共云，為不同的對象提供各自需要的云計算應(yīng)用和服務(wù)。⒈依托政府內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立政府私有云美國政府的私有云計算服務(wù)是部署在專網(wǎng)上的，與互聯(lián)網(wǎng)物理隔離，提供服務(wù)的云計算數(shù)據(jù)中心采用專用設(shè)備，這些狀況和目前國內(nèi)政府有相似之處。我國政府的私有云建設(shè)應(yīng)針對政府各個部門和內(nèi)部工作人員，由政府的IT機(jī)構(gòu)或云提供商依托政府內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立。政府擁有各類基礎(chǔ)設(shè)施，可以根據(jù)政府內(nèi)部管理和服務(wù)需求，在統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施上開發(fā)定制高層應(yīng)用平臺和系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量實現(xiàn)最有效的控制。⒉依托互聯(lián)網(wǎng)建立政府公共云政府的公有云建設(shè)從模式上來講，可以是租賃，也可以是自建；從運營角度看，可以是公益性的，也可以是有償服務(wù)；從應(yīng)用角度看，一是政府提供給公眾的各類服務(wù)，通過云服務(wù)來提供，二是由政府組建云計算中心，然后向各大企業(yè)、政府部門及科研機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)存儲及平臺測試等服務(wù)?？傊?，應(yīng)由政府主導(dǎo)，由政府的IT機(jī)構(gòu)或云提供商依托政府外網(wǎng)來搭建本土化的云計算平臺。(二)政府云服務(wù)架構(gòu)從云計算的定義和發(fā)展看，政府云至少應(yīng)該提供底層平臺共享、高層平臺共享和直接應(yīng)用三個層次的服務(wù)(參見圖1)。如圖1所示，底層平臺共享提供包括機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲和基礎(chǔ)軟件平臺等服務(wù)，以提供給用戶可以部署和運行其應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境；高層平臺共享則是利用政府本身掌握的信息化資源，建設(shè)可以為用戶所使用的包括各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境和各類開發(fā)組件等高層共享服務(wù)，用戶可以利用這些資源快速搭建和共享應(yīng)用系統(tǒng)；應(yīng)用軟件群則是根據(jù)用戶的不同需求統(tǒng)一建設(shè)各類應(yīng)用系統(tǒng)，直接為用戶提供應(yīng)用服務(wù)；不同的用戶群體可以根據(jù)自己的需要定制和應(yīng)用不同的服務(wù)。(三)政府云的安全雖然云計算在節(jié)約資源、提高效率方面有顯著的優(yōu)勢，但其安全問題卻是我們無法回避的一個重要問題，甚至直接影響或決定了政府云的建設(shè)服務(wù)模式。從云計算服務(wù)的三個層級看，不同層級的安全問題各不相同：底層平臺共享服務(wù)面臨的主要問題是云計算中心的可靠性、物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸安全、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等；高層平臺共享服務(wù)面臨的是開發(fā)過程的安全和應(yīng)用程序的攻擊等問題；直接應(yīng)用服務(wù)，用戶更關(guān)注應(yīng)用權(quán)限與應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全問題。從云計算建設(shè)服務(wù)模式上，私有云和公有云面臨不同的安全問題。對于公有云而言，數(shù)據(jù)具有無邊界性、流動性等特點，使得網(wǎng)絡(luò)的安全邊界比較模糊，傳統(tǒng)的安全域劃分等安全機(jī)制已經(jīng)難以保障云計算應(yīng)用的安全性；此外，基于互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)，其連續(xù)性、可靠性和高質(zhì)量也存在不可知因素；對于私有云而言，相比公有云，其來自外部的攻擊大大減少，安全性得到顯著提高，但是內(nèi)部泄密風(fēng)險依然存在，尤其是作為私有云，數(shù)據(jù)安全等級要求更高，安全設(shè)施建設(shè)是否能夠持續(xù)保障，是否會引起建設(shè)和維護(hù)成本的增加等問題也需要我們深入研究。因此在構(gòu)建云計算平臺的同時，構(gòu)建面向云計算應(yīng)用的縱深安全保障體系尤為重要，同時，要從根本上確保云計算的安全性，制度層面的保障也不可或缺。近日，歐洲有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人就強(qiáng)烈呼吁制定一個關(guān)于數(shù)據(jù)保護(hù)的全球協(xié)議以解決云計算的數(shù)據(jù)安全弱點。(四)我國政府云計算建設(shè)應(yīng)著重關(guān)注的問題⒈統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)云計算的核心就是統(tǒng)一建設(shè)云基礎(chǔ)設(shè)施，然后根據(jù)需要各取所需。因此，政府云計算平臺必須統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，這就需要我們分析、提煉政府各部門的應(yīng)用需求，根據(jù)不同層面的要求，按照政府云服務(wù)架構(gòu)，搭建統(tǒng)一的云計算平臺，將政府各個部門的各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合建設(shè)和利用，避免各自為政、分頭建設(shè)。⒉統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、自主技術(shù)目前雖然很多廠商