大慶云計算中心建設研究——云計算與低碳經濟

中共大慶市委黨校課題組

（中共大慶市委黨校，黑龍江 大慶 163313）

大慶建設云計算中心已具備了一定基礎，具有可行性，對大慶的經濟社會發展極其重要。云計算中心建設，形成云產業聚集地，可以為大慶市信息產業自身的變革和創新提供新的動力，為傳統產業升級改造和新興產業的發展創造條件，為產業經濟結構調整轉型，帶動其他投資者一起來本地投資發展，起到了示范帶動作用，為城市構建了一個新的經濟增長點。

一、大慶市信息化發展現狀

（一）大慶市信息化建設與應用

1.網絡建設情況

目前，大慶市覆蓋城鄉的網絡有政府網、廣播電視網及聯通、移動等電信運營商的網絡。

政府網主干采用千兆光纖以太網絡，向下覆蓋了市直機關各部門及各縣區政府，內網向上統一接入省政務網。承載了社保、醫保、勞動就業、房產交易、財政收費與支付和視頻會議、招投標現場監控、法庭審判現場監控及各系統數據直報等專網業務，實現了一網多用。

大慶廣播電視網絡是集廣播電視傳輸、IP數據交換、互聯網接入、多媒體信息發布等信息服務為一體的多元化綜合信息傳輸網絡。市有線電視網絡主要覆蓋城區及城郊地區，并與市轄四個縣及石油、石化等大企業聯網，有線電視網絡用戶達40余萬戶。除有線網絡外，還開通了無線MMDS數字電視網絡，主要覆蓋廣大偏遠農村及補充覆蓋城區內有線覆蓋不到的地區，大慶廣播電視網已覆蓋我市城區（不含四縣）80%地區、杜蒙縣70%地區，入網戶數已達到6萬多戶。

大慶聯通公司、移動公司等電信運營商的網絡已經覆蓋到村。聯通公司網絡村鎮覆蓋率達到100%，固定電話25.4萬部，平均每百戶 69.3部。中國移動城市地理覆蓋率99.8%，人口覆蓋率99.5%，鄉村地理覆蓋率97%，人口覆蓋率98%。客戶數超過170萬。

2.政府及各部門信息系統應用

各種應用系統在科技、教育、文化、醫療、衛生、社會保障、城市管理等方面發揮了重要作用。信息化逐步成為轉變政府職能、提高行政效率、推進政務公開的有效手段。

政府綜合應用系統建設情況：

（1）政府辦公自動化系統。覆蓋了大慶市委、市政府及企事業單位等200多個單位，共計400多用戶。目前，市委、市政府文件，各類會議紀要、情況通報、督辦件、信息等近30種公文實現了網上傳輸傳閱，基本停發了紙質公文，使公文流轉時間由過去的2～7天，縮短為即時流轉。

（2）門戶網站。政府門戶網站一是開設了政務公開專欄，對全市政務公開信息資源進行了有效整合和資源共享；二是開設了政府辦事等欄目，包括政府行政審批部門所有辦事項目的辦事程序、辦事依據等信息；三是開設了參政監督欄目，下設市長信箱、市長熱線、行風熱線、行政違法舉報信箱等10余個溝通監督渠道。

（3）政府行政服務中心信息管理系統。該系統包含財政局收費系統、會計證發放系統、勞動局“五險合一”系統、房產局房產證審批發放系統、質量技術監督局法人代碼證審批系統等7個應用系統。該系統的建設，實現了市政府及市政府各委辦局面向企業和市民的行政許可項目的網上審批，并對各部門的審批事項整合，為企業和市民提供“開放式、交互式、一站式、一表式”的審批服務系統。

（4）政府網絡數據中心建設。可實現對部門網絡機房及網絡應用設備的有效整合，為政府各部門數據存儲提供了必要條件。

（5）政府視頻會議系統。以市政府作為主會場，以五區四縣和開發區作為分會場，大慶市政府主會場對黑龍江省政府可以作為分會場，進行收聽收看，并對省政府會議向下傳播；大慶市區縣會場作為分會場，可以收聽收看大慶市政府和黑龍江省政府的視頻會議。

政府各部門及面向全社會的應用系統建設情況：

（1）社會保險“五險合一”系統。“五險合一”系統，實現了養老保險、失業保險、醫療保險、工傷保險和生育保險“五險”待遇支付系統同網運行。參加醫療保險人群涵蓋了靈活就業人員、城鎮困難企業離退休人員、退養家屬及參加新型農村合作醫療人員等各類參保人群。

（2）120急救指揮系統。120急救指揮系統承載著大慶市280萬人口的急救指揮任務。

（3）農業信息化系統。一是初步形成了市、縣區、鄉鎮、村四級計算機系統；二是農信通系統，全市共有農信通用戶7730戶，農信通覆蓋率達85%；三是北國農網網站提供農業信息服務。

（4）公安信息化系統。公安網絡全面覆蓋基層所、隊，并滿足了各分局語音、視頻傳輸、警務綜合平臺應用和報警監控系統對網絡帶寬的需求。局內應用系統達到軟件集成、信息共享。實現公安業務“一點采集、全警共享”和“網上審批、網上流轉、網上監督”，法律文書自動生成，實現了公安業務的“一站式”辦理。市公安局制定了《2010年城市報警與護衛系統建設方案》，確定了1020個新增監控設備安裝位置。

（5）大慶住房公積金管理系統。系統實現了業務集中管理、數據集中存儲、政策統一口徑、業務統一操作。個人賬戶查詢系統通過政府網站直接面向個人。繳交職工實現了通存、通取、通貸。

（6）數字城管系統。2007年建設了數字城管系統，2010年市數字化城市管理系統所屬的視頻監控點增至900個，實現了公用設施、道路交通、市容環境、園林綠化、市政設施、橋梁、路燈監控、物業小區等城市管理業務的數字化、信息化。

（7）房產地理信息系統。房產地理信息系統實現基礎地理數據的共享和房產信息的科學有效管理。

（8）大慶市污染源監測系統。大慶市重點污染源監控中心以地理信息系統為基礎平臺，在線實時監控企業、環境、污染物變化等重點污染源。開發了環境應急決策支持系統和環境信息查詢系統的運行平臺。

（9）城市應急指揮系統。在原有“三臺合一”軟硬件資源的基礎上，建設了我市應急指揮系統。2010年，又對城管、地震、防災、氣象、疾病防御、120急救及油田、化工企業生產運行安全處等十幾個相關單位的應急指揮系統實現了有效整合。

（10）社區信息化系統。大慶市社區信息化系統以社區居民信息為基礎，集社區辦公、管理、數據同步于一體，提供給各級、各部門瀏覽、查詢、統計社區基礎信息，向民眾提供全天候的生活、工作系列化服務。

（11）出租汽車自動監檢管理系統。出租汽車自動監檢管理系統以RFID技術、射頻識別技術、網絡與通信技術、數據庫技術等為手段，以網絡化管理平臺為支撐，采用出租車雙頻復合電子標簽和自動識別及信息傳輸裝置，實現對“黑出租汽車”和“問題出租汽車”的輔助稽查。

（12）新型農村合作醫療信息管理平臺。市級新型農村合作醫療直補及管理信息平臺可與衛生部、黑龍江省衛生廳、市轄各縣區合管辦及定點機構的網絡連接及信息共享。實現新型農村合作醫療定點機構的門診和住院醫療過程、門診和住院醫療費用管理，藥品庫存、藥品發放等過程管理。實現新型農村合作醫療參合農民門診、住院醫療費用、慢病補償、大病補償費用實時上傳到新型農村合作醫療管理部門，實時審核，實時結算，實時墊付。

（13）建設行業信息化系統。基于大慶市政府網絡，建立信息化協同工作體系和數據共享體系。將業務應用從建設內擴展到9方主體企業端應用，建立了行業信息化管理數據標準，在此基礎上建立了建設局內各科室各單位間、建設局與9方主體企業之間的協同工作平臺。

（二）大慶市信息化存在的問題

1.存在縱強橫弱現象

縱強橫弱現象，表現在部門縱向內部系統信息共享程度較高，以業務為主的部門的縱向信息共享工作推進較快。相比之下，部門橫向間信息共享程度較低。各個平臺之間不能互聯互通，“信息孤島”現象大量存在。

2.各行業信息化發展不均衡

各行業信息化建設水平參差不齊，公安、城管、農業、建設、社保、教育等十幾個部門信息化建設較早，有豐富的經驗，實際應用水平較高。而其余的部門信息化建設速度緩慢，甚至有的部門硬件平臺建設還處于初期狀態。

3.系統維護運行能力較弱

目前，政務應用系統及各部門面向公眾的應用系統都具有一定的規模，但普遍存在應用系統的維護運行、支持機構和隊伍能力以及相應的技術手段相對較弱的現象。各種物理的、軟件的、計算機病毒及外界干擾（黑客攻擊）等因素經常對網絡和應用系統產生沖擊，影響系統的正常運行。

4.觀念落后和業務流程重組的矛盾

原有的手工業務處理方式在信息化建設過程中與信息系統處理流程發生矛盾，傳統做法往往制約著信息化的進度，結果經常是信息系統處理方式與手工處理方式并行或信息系統的編輯按手工操作的流程進行，信息系統的存在一定程度上反而加重了負擔，成為累贅。

二、云計算技術推進信息化發展

（一）云計算是一場信息革命

從數據存儲和業務應用的角度看，計算機運行模式經歷了面向標準化組件的大集中時代和面向資源的虛擬化整合時代。云計算其實并不是革命性的新發展，而是數據管理技術不斷演進的結果。在上世紀末，分布式處理、并行處理和網格計算就已相當成熟，它們是云計算發展的技術基礎。

從技術的角度講，在網絡計算體系下，計算機集群（Computer Cluster）可以解決服務器性能不夠強和系統可靠性不足的問題；而網格計算（Grid Computing）則解決了集群計算不支持異構設備、資源無法動態伸縮以及網絡傳輸帶寬不足的缺陷。云計算則能有效解決性能不夠強、系統可靠性不足、資源無法動態伸縮、批量設備管理和數據中心節能環保等問題，可以說，云計算是網絡計算的更高級階段。

從社會分工的角度講，社會分工細化，有利于形成生產上的規模化，使生產效率顯著提高。社會分工細化，還可以提高專業化，有利于技術創新。云計算，從基礎設施層面，使系統供應商更專注于軟硬件資源的供應。從應用層面，使業務用戶可以更加專注于自己的業務，而無需考慮基礎資源的維護。所以，云計算也是社會分工細化的必然。

簡而言之，云計算是順應時代發展而誕生的信息技術理念，是對現有IT技術和業務應用的升華，是社會分工、社會化大生產時代發展的必然產物。

（二）行業云及在國內的發展

1．主導行業云

（1）行業云定義

行業云是由行業內起主導作用或者掌握關鍵資源的組織建立和維護，其數據來源于行業內部，以公開或者半公開的方式，向行業內部、相關組織和公眾分級別提供有償或無償的服務。

（2）行業云特點

高效率：行業云跟我們的生活、生產息息相關，因此行業云對時效性的要求很高，它需要非常強大的、高效率的處理能力，需要對大規模數據具有吞吐和存儲能力。

低耗節能：現在我國已經把節能減排列入了國家戰略。IT設備的功耗也是非常巨大的。據估算，我國每年的服務器總耗電量約為80億千瓦時，相當于三峽年發電量的20%。因此，有效的提高設備利用率，降低總體功耗，也是行業云的重要特征。

統一平臺：擁有統一的開發平臺和服務交互平臺，實現多樣化產品及服務的整合，同時可實現定制化的開發服務。

多業務體系：擁有多業務體系和異構服務體系，可實現大規模軟件及應用的部署和升級服務。

（3）行業云價值

建設行業云保證行業決策分析的科學性和準確性。各個行業過去十幾年里也建設了很多信息化系統，但相對封閉。行業云的功能就在于實現從數據到服務的轉化，為決策分析提供客觀性、科學性、準確性依據。

建設行業云將促進行業服務的發展。云計算是現代行業服務和傳統服務的一個交集關系，可以支撐一切需要計算的服務請求，讓更多的人能夠以低成本享受到先進的信息技術和信息資源服務。現代行業服務中的各種計算服務都可以采用云計算的解決方案。所以說，云計算與現代服務業相互作用，共同發展。

建設行業云將提升對行業業務的監管能力。行業云能夠以業務為主線，打破傳統IT技術相互獨立的缺陷，給行業統一管理、數據共享帶來便捷，進而強化政府和公眾對整個行業的監督和管理能力。

2．國內發展現狀

黨和國家及各級政府高度重視云計算產業的發展。2010年6月7日，胡錦濤在兩院院士大會上發表講話：“科學技術迅猛發展正在引發社會生產方式的深刻變革。云計算等信息網絡技術的廣泛應用不斷推動生產方式發生變化”。

當前中國的云計算的發展正進入成長期，預計在2015年之后，中國云計算產業將真正進入成熟期，云計算服務模式將被廣大用戶接受。埃森哲發布的《2010年中國云計算研究報告》指出，未來2年內更多的中國大企業將開始使用云計算。

2010年10月18日，工業和信息化部與國家發改委聯合發文確定在北京、上海、深圳、杭州、無錫五個城市先行開展云計算服務創新發展試點示范工作。

北京提出了“祥云工程”，總體目標到2015年，云計算的三類典型服務形成500億元產業規模，帶動產業鏈形成2000億元產值，云應用水平居世界各主要城市前列，成為世界級的云產業基地。

上海提出了“云海計劃”，主要目標利用3年時間努力實現上海在云計算領域“十百千”的發展目標，打造“亞太云計算中心”。

深圳提出了“鯤云計劃”，并制定了深圳云計算創新發展實施方案；杭州的“西湖云計算公共服務平臺”已經上線；無錫總投資7.5億元的云計算項目開始啟動。

非試點城市也不甘落后，也紛紛根據自己城市的優勢提出了自己的云計算發展戰略，鄂爾多斯就提出打造“草原硅谷”，實現鄂爾多斯從“黑金”到“白云”的轉變口號。

（三）云計算推進信息化深入發展

1．云計算對于數據中心具有保障作用

云計算通過將數據集中存放，降低了數據在個人手中遺失或者泄露的風險。同時，云計算中心還采用了多種安全手段和容災備份手段，保證數據不會丟失，也不會被非法篡改。

2．云計算符合節能減排的國家政策

云計算通過高效的資源流轉，提高了設備的利用率，并能夠根據負載的大小智能地調整設備能耗，從而起到節能減排的效果。

云計算模式下，皆按需索取、按需付費，從而使資源利用效率最大化，這與中國政府倡導的“節能減排、低碳環保”的戰略相符合。

3．云計算將降低企業信息化的總體成本

首先，云計算可以降低投資成本。通常情況下，IT資源投資規劃，往往是依照業務高峰負載時的需求進行采購，但絕大多數情況下，日常應用的IT資源的負載只有20%左右，這就導致大量資源在低負荷中被閑置浪費。云計算的突出特點在于實現IT資源共享。可以在保證數據隔離的情況下，實現多個業務對物理資源的共享，即在實現安全性的前提下，有效提高物理資源的利用率。因而，采用云計算方案構建數據中心，可以將IT物理資源的利用率提高到80%以上，有效降低物理設備的投資規模。

其次，云計算可以提高IT設備的利用率，降低日常運營成本。應用高峰時，IT物理資源負載較高。應用低谷時，IT物理資源負載很低。但為了保證應用連續，IT物理資源往往需要不間斷運行，因此，IT物理資源也耗費了大量的電能。云計算時代的到來可以有效實現綠色節能。當負載很低時，可以將全部應用轉移到部分IT物理資源上，而將其他空閑的物理資源關機或轉入節能模式。經過實際驗證，在低負載時，云計算可將80%的應用轉移到20%的物理資源上，從而節約60%左右的電能。

4.云計算可以降低管理維護成本

傳統的IT系統，服務器分散，大量的計算任務在桌面進行，每個單位都要拿出相當的人力、物力和財力對IT系統各個設備甚至個人電腦進行日常維護，造成高成本維護。云計算通過資源集中和統一管理，降低了這些單位IT設備日常維護的工作量，大量運維工作都轉移到后臺由專業IT人員完成，從而有效降低了IT設備管理和維護成本。

三、大慶云計算技術會帶來低碳

中國的信息通信技術行業發展速度是中國用電量增速的3倍以上。也就是說，中國如果不對信息技術相關領域進行積極的節能管理，那么未來能源供給和IT能源需求之間會出現比較大的矛盾。

（一）云計算中心建設的低碳

目前中國聯通數據中心運營成本約占總收入的60%，能源消耗成本占運營成本的70%，能源價格飆升導致運營成本同比增長，買得起設備供不起用電已經出現了。建設云計算中心可大幅度提高資源利用效率，達到節能降耗的目的。

1.云計算中心的節能策略——集中化

目前大慶有大大小小的數據中心（機房）500多個，它們都需要占地、電力、空調等，采用云計算中心整合后可減少10～100倍，這樣占地、環境維護、能耗、電力節省、人力的節省都會大幅度降低，低碳效果可想而知。

2.云計算中心的節能策略——模塊化

將IT設備、電源、冷卻等基礎設施全部集成于標準集裝箱體內，既作為數據中心構建的標準模塊，也可以作為單獨使用的模塊，是應對與企業級數據中心快速、靈活需求的最佳解決方案。集裝箱式數據中心的主要特點：高密度、低PUE、快速部署。

3.云計算中心的節能策略——虛擬化

虛擬化實現了IT資源的邏輯抽象和統一表示，在大規模數據中心管理和解決方案交付方面發揮著巨大的作用，是支撐云計算的最重要的技術基石。美國PG&E利用虛擬化技術將其數據中心系統的利用率從10%提升到80%以上，同時節約了80%的設備能耗。

（二）云計算使用者的低碳

云計算的使用者即是云終端用戶，在云服務器進行相關申請設置，云終端用戶僅僅是接上網線、顯示器及鼠標鍵盤，輕輕按下電源開關，即可進行業務操作，亦可暢游網絡，實施非常方便。

云終端用戶可以按需對云計算服務進行租賃，從而讓云計算服務輕松進行升級。既滿足業務應用需求，又讓應用者不再像以往那樣對電腦維護大費周折。管理與維護工作在云計算中心由專業人員完成。終端數據不在本機存儲，而是存儲在中心主機（服務器）上。并且實現數據遠程托管與隔離性存儲。

目前許多行業云計算都是免費的，他們都是由廣告或者付費的高級用戶來支持的。對于中、小、微用戶費用相對便宜。如果行業服務者使用云計算電子郵件以及消費者跟蹤系統，將大大降低系統復雜性以及維護費用，因為所有的程序都是在瀏覽器中運行的。同時，云計算服務提供商則可以從規模效益中獲利。

云終端相關設備的簡化，不僅使降低能耗等運營成本，間接實現了低碳，還降低了行業服務市場準入門檻，促進了競爭和革新。

大慶目前PC終端機近20萬臺，每臺的電消耗約100～300W，如果換上云終端的為10～30W,能耗降低10倍，達到低碳；因云終端空間的變小，而減少日常環境保養而損耗能量，達到低碳；再有云終端機箱板卡、電源的簡化，存儲等部件的取消，在生產環節上又達到低碳。連環效應低碳效果的數字是驚人的。

云計算中心的建設首先是推進信息化發展；其次是從長遠角度出發節約成本；再次是促進社會的節能、低碳、環保。

云計算中心的應用，會使大慶市經濟轉型支撐保障能力不斷提升。信息技術應用促使傳統優勢產業、戰略新興產業、農業、改善民生會大幅度提高，利用信息化手段實現產業發展向集約、低碳環保、高效、多元、循環轉變發展。