賽迪顧問
本研究報告分析了2020年國內私有云市場的發展現狀、發展趨勢以及面臨的問題與挑戰,介紹了當前私有云系統平臺市場規模與結構,包括行業結構和產品結構,并指出了私有云系統平臺市場格局,評價了現有主力廠商的表現。
研究對象與研究背景
研究對象
私有云,可部署在企業數據中心的防火墻內,也可部署在主托管場所,私有云的核心屬性是專有資源,同樣具備云計算的三層架構,即IaaS、PaaS、SaaS。私有云系統平臺,是指能夠幫助企業快速構建云計算基礎架構的系統軟件,主要包括提供計算、存儲、網絡等基礎IaaS云平臺和提供應用運行環境的容器云平臺。本研究報告所指的私有云系統平臺不包括虛擬化軟件,以及與私有云市場相關的硬件和咨詢、維保、人力、定制化開發等服務。
研究背景
從市場環境來看,隨著“新基建”進程的加快,作為算力中樞和數字底座的云計算將迎來新的增長空間。為了更好地滿足業務發展需求、迎合云計算市場發展趨勢,政府、金融、電信、交通、制造、能源等領域的企業或部門正對傳統的IT架構進行轉型升級,私有云市場迎來了黃金發展階段。政府、金融、電信等行業由于數據的高度敏感性,要求部署私有云;交通、制造、能源等領域中的眾多大型企業資金實力雄厚,為了保障自身數據和業務的安全性和靈活性,也傾向于搭建私有云。此外,以5G、大數據、人工智能、物聯網等新一代企業級應用的興起,不僅展現了私有云更豐富的價值,還加速了行業企業應用私有云的進程。
從技術趨勢來看,OpenStack作為私有云系統平臺的主流技術經過十年的發展已日益成熟,Kubernetes近年來已經成為容器編排技術的事實標準,在助力IaaS和PaaS層融合的同時,也大大提升了私有云系統平臺的市場認可度。另一方面,數據中心多樣化趨勢呈現,以ARM、MIPS等為代表的non-x86處理器需求激增,也對私有云系統平臺在技術兼容性和管理性上提出了新的要求。
從競爭格局來看,私有云市場成為公有云廠商、數據中心廠商、系統集成商、電信運營商以及私有云廠商共同參與競爭的主流市場。近期更是動作頻頻:第一梯隊公有云企業阿里云、騰訊云加緊通過技術、資本手段深耕私有云市場,而金山云、青云2020年則紛紛謀求上市籌措資金布局私有云市場;數據中心企業華為、新華三(紫光云)近期開始整合公有云和私有云部門,以云計算整體角度看待新一階段私有云的發展;專業私有云企業從系統工程角度將Kubernetes與IaaS融合,VMware和易捷行云EasyStack都基于此構建了全新的私有云系統平臺。
從用戶需求來看,傳統私有云在部署過程中,存在定制化程度高、建設周期較長、無法自動化運維等問題,如何“上好云、管好云、用好云”成為私有云用戶的普遍訴求。而在云服務的體驗上,從IaaS到Cloud,即真正具備IaaS、PaaS、SaaS三層架構的私有云也呼之欲出。相較定制化、項目化的傳統私有云,以場景化、服務化為特色的新一代私有云已初現端倪。
私有云發展概述
發展現狀
1.私有云市場迎來了黃金發展階段。近年來,由于消費端流量紅利的持續挖潛和行業監管政策的變化,游戲、電商、視頻等對基礎資源消耗量大且業務波動程度高的下游互聯網行業,作為公有云市場的主體增速持續放緩。與此同時,云計算開始從消費互聯網驅動轉向由產業互聯網驅動,上云的主力軍已經從中小企業、互聯網行業快速滲透到傳統大中型企業,政府、電信、金融、交通、能源、教育、醫療、制造等領域,“上云用云”成為產業的關注焦點,私有云迎來了黃金發展階段。
從數據中心存量市場來看,中國自建和租賃的各類數據中心具有存量的服務器數千萬臺,但云化程度較低,服務于云計算的數量不足30%,存在硬件資源利用率低、人力運維成本高、業務連續性差、系統管理難度大等一系列問題。這類傳統數據中心明顯受到云計算的擠壓,發展進入瓶頸期,但也為整個行業實現轉型帶來新契機。在“新基建”的進一步推動下,數據中心云化成為必然趨勢,私有云系統平臺的作用凸顯,為改建、新建、擴建的數據中心云化提供支撐,私有云開啟了新一輪的增長周期。
從數據中心發展趨勢來看,目前全球數據中心都是以x86架構服務器為核心計算單元的數據中心,隨著non-x86架構的崛起,不同的工作負載需求催生多樣化數據中心快速發展,支持x86+non-x86異構環境的私有云能夠為數據中心“新基建”賦能,支撐國計民生重點行業企業的安全高效運行,這為私有云的發展提供了新的增長空間。
2.國內外各類廠商開始布局私有云。從2008年開始,云計算市場經過了一輪高速增長期,但主要是在公有云領域,出現了一批規模化的廠商,公有云市場集中度較高。而私有云市場仍處于快速發展階段,從整體上看,市場格局較為分散。紅帽(IBM)、VMware等部分國外廠商較早看到私有云的發展前景,并從操作系統和虛擬化市場拓展到私有云市場,實現提前布局,成為國際市場中主要的私有云廠商。從國內廠商來看,公有云廠商、數據中心廠商、系統集成商、電信運營商、專業私有云提供商等各類廠商也意識到私有云領域的發展潛力,全面深入布局私有云。
公有云廠商通常采用與公有云一致的技術架構提供私有云服務。其中,阿里云2016年面向政企客戶推出了Apsara Stack專有云解決方案,幫助企業在自己的數據中心構建阿里云服務,是阿里云從公有云向私有云的重要突破;2017年和2018年騰訊云分別推出基于OpenStack、Kubernetes等技術的TStack和基于公有云架構的Tencent Cloud Enterprise平臺,支持企業進行私有云部署。數據中心廠商能夠覆蓋構建私有云所需的硬件設備和相關的系統平臺,是私有云市場的主要參與者。其中,華為FusionCloud提供IaaS、PaaS到DaaS全棧私有云解決,5月最新發布的華為云Stack是其公有云私有云部門整合后的首發產品,軟硬一體化設計為政企客戶提供華為云和本地部署體驗一致的混合云服務;新華三(紫光云)H3Cloud OS云操作系統將OpenStack與容器技術融合實現對傳統IT資源云化,用云的方式向用戶提供計算、存儲、網絡、多租戶等IaaS服務。系統集成商長期為各類政企單位提供信息化解決方案,熟悉客戶需求和業務流程,也開啟了云戰略轉型。其中,神州數碼以收購云角為契機,采用云管定制+虛擬化等多種方式提供私有云解決方案。運營商擁有機房資源優勢,可根據客戶需求就近部署私有云。其中,天翼云在政府、醫療的領域中已落地較多私有云項目。由于私有云市場的廣闊前景,國內出現了一批專業私有云企業。其中,易捷行云的EasyStack ECS基于OpenStack、Kubernetes等技術實現云平臺的一體化,支持基于x86+non-x86不同體系結構堆棧,為數據中心提供云化支持。
3.大型企事業單位主要部署私有云。金融、電信、交通、能源、教育、醫療等領域的大型企事業單位對數據安全性及保密性和系統運行的穩定性有極其嚴格的監管和合規要求,風險容忍度低,業務類型復雜,公有云很難滿足這類用戶上云的需求。而私有云可以將云基礎設施與軟硬件資源部署在數據中心的防火墻內,在安全方面,相比于公有云具有明顯優勢,作為專屬資源使用戶能夠對IT系統和數據實現有效控制。
數字經濟蓬勃發展,政務領域的業務上云加快,國計民生重點行業的新模式和新業態層出不窮,大數據、人工智能、物聯網等新一代企業級應用快速發展,這些都要求應用具有較高的發布頻率和敏捷高效性,在穩定高效的企業級IT需求之上,還要求IT資源具有更高的彈性和可管理性,因此敏捷的云基礎設施更能滿足業務的發展需求。
此外,大型企業和政府機構業務種類繁多、數據中心規模較大,數據量增加較快,對IT資源的需求量不斷擴大,若要從公有云獲得更多的IT資源也必然面臨巨大的成本開支,而選擇自主構建私有云在一定規模下將更加經濟,無需申請公網IP和專線連接,還可同時利用云計算靈活調度、高可靠性等特點,從而減少服務器、存儲等硬件設備的采購以及相關軟件的采購,明顯降低總體擁有成本。
問題與挑戰
1.傳統私有云無法提供一致的云服務體驗。在部署上,傳統私有云雖然可以通過定制化滿足企業數據中心多樣化的軟硬件環境,并支撐不同行業用戶的復雜業務,但建設周期較長,用戶不能隨需購買彈性擴容,時間和空間的靈活性不強。在應用體驗上,目前,傳統私有云起步于虛擬化,難以無縫融合上層生態,實現從IaaS到PaaS、SaaS的多樣化的云服務能力支撐。在多云趨勢下,企業用戶很難獲得私有云與公有云的一致體驗,亟需從云計算的整體角度去考慮設計多云時代的新一代私有云,使云的公有部署和私有部署具有一致的體驗。
2.傳統私有云系統平臺不能實現平滑升級和自動化運維。傳統私有云系統平臺多數采用非產品化、定制化為主的項目交付模式,這種模式在云平臺的升級和運維上存在以下問題:升級一般采用新建和割接兩種模式,并不是真正意義的升級;運維一般采用廠商駐場運維和用戶本地運維兩種模式,故障檢測及維護需要運維團隊現場實施。此外,傳統私有云定制化程度高,產品不夠標準化、不易規模化復制、版本碎片化造成運維復雜化等,廠商也很難樹立規模壁壘。亟需平滑升級、自動化運維的新一代私有云系統平臺,推動新一代私有云的服務化部署與自動化運維為主、本地運維為輔的輕運維模式。
發展趨勢
新一代私有云將逐步對虛擬化市場實現升級,并對傳統私有云市場實現替代。新一代私有云從新一代企業級應用需求出發,以用戶數據為核心,兼顧數據中心復雜的軟硬件環境,具備平滑升級的特征,實現私有云的無版本化生命周期,在交付、升級和運維方面能夠按需提供云服務體驗,實現從云軟件到云服務的跨越。它具備一體化、場景化和升級化三個特征。具體而言,相較傳統私有云聚焦系統平臺層,新一代私有云趨向架構一體化以實現計算、存儲、網絡等核心基礎云服務的一體化,以API一體化融合應用生態,實現從IaaS到PaaS、SaaS的全棧私有云。場景化指的是相較傳統私有云的定制化和項目制,新一代私有云以支撐大數據、人工智能、物聯網、5G等新一代企業級應用場景為核心,以產品化、場景化的標準模式滿足不同行業客戶的復雜需求。此外,相較傳統私有云新建或割接的升級方式,新一代私有云實現了平滑升級,以敏態模式滿足客戶業務場景的平滑演進,支持按需付費的云服務模式。
1.新一代私有云將出現兩種主流模式。新一代私有云將主要有兩種模式。一種模式以私有云產品的演進為代表。這種新一代私有云以滿足企業數據中心的復雜環境為設計初衷,以企業數據為中心,采用Kubernetes技術將云平臺計算、存儲、網絡等各個關鍵組件微服務化,實現了私有云系統平臺的高內聚和低耦合,以及軟件和硬件的解耦,兼容數據中心主流的基礎設施,支撐企業級應用云化,實現私有云的服務化。在運維和升級方面,它具備應對企業復雜應用環境下的平滑升級特性,既支持在線的自動化升級,也可以通過自動化運維系統實現本地的輕運維管理。
同時,通過一體化和微服務化實現在多云環境下私有云和公有云企業級應用的一致體驗,這是真正的多云環境而不僅僅是混合云環境。這類模式以VMware的Project Pacific和易捷行云的EasyStack ECS為代表。
另一種模式以公有云產品的延伸為代表。這種新一代私有云以公有云為設計初衷,最大特點是公有云服務在企業數據中心防火墻內的延伸,使云的公有和私有部署具有一致性。這是一種軟硬一體化的解決方案,即整機按需租賃、云端管理軟硬件資源,進行遠程運維、在線部署和在線升級,通過簡單的增加節點和連線即可完成云平臺的部署和擴容,在混合云環境下帶給用戶私有云與公有云一致的體驗和服務,能夠大幅降低部署周期、推動規模化復制,同時又能滿足用戶數據本地化的需求。這類新一代私有云雖然在部署位置與私有云類似,但其交付、運維、升級等服務模式本質上是公有云服務模式的延伸,也是按需租賃、云廠商統一進行在線遠程運維。這類模式以AWS Outpost和Azure Stack為代表,華為云Stack針對國內企業的訴求有不同的階段性產品。
2.新一代私有云具有更廣泛的兼容適配性。新一代私有云具備開放性,具有廣泛的軟件和硬件的兼容適配性,兼顧新一代企業級應用和傳統數字化應用。x86體系生態經過數十年的發展,從芯片、服務器、操作系統、私有云到中間件、數據庫、行業應用等都已經非常成熟,生態中有Intel、IBM、EMC、Oracle等一批龍頭廠商,為企業構建云數據中心提供全面可靠的IT基礎設施,新一代私有云能夠廣泛兼容適配這些主流系統。另一方面,鯤鵬、飛騰、龍芯、海光等國內的處理器以及麒麟軟件、統信軟件等國內的操作系統持續迭代升級并實現商用,逐漸受到政府、金融、交通、能源等國計民生重點領域的認可,成為構建“新基建”環境下云數據中心的重要IT基礎設施。新一代私有云也應該可以支持國內研發的這些基礎軟硬件,同時為人大金倉、東方通、用友、金山辦公等數據庫、中間件、應用軟件等領域的國內軟件應用提供安全穩定的云基礎架構保障,并能夠在不同軟硬件架構上發揮高效率和高性能,推動關鍵行業數字化升級和企業智能云化轉型。
私有云系統平臺市場規模與結構
2019年,中國私有云市場規模達到817.4億元,其中,硬件仍占據私有云市場的主導地位,但相比前幾年,硬件市場規模在整個私有云市場中的占比持續下降,而軟件的作用逐漸凸顯,其市場規模持續上升,2019年,中國私有云軟件市場規模達到129.9億元,占私有云整個市場規模的15.9%。
私有云系統平臺是構建私有云的核心組成部分,為數據中心云化和大型企事業單位自建私有云提供支撐,在私有云市場中的地位持續上升。2019年,中國私有云系統平臺相關市場的占比超過30%,達到了246.3億元,仍存在巨大的增長空間。另外,虛擬化+云管平臺的上云方式能夠有效解決底層硬件資源的調度和管理,但更多是從虛擬化管理和降低成本考慮,并未能與新一代應用結合,不能滿足政企上云的新需求,雖然其帶動的中國相關私有云市場仍舊占比近70%,但虛擬化在整體私有云市場的影響力將逐年下降。
私有云系統平臺相關市場包括構建私有云所需的與其相關的服務器、存儲、網絡設備等硬件,云管平臺、應用等軟件以及開發、運維、測試云平臺等服務這三部分市場。其中,私有云系統平臺能夠對私有云底層基礎軟硬件和上層應用的發展方向起到重要的影響作用,已逐漸受到云計算市場的關注。
市場規模
本研究報告所指的私有云系統平臺市場規模聚焦私有云系統平臺的軟件使用許可證license部分,不包括虛擬化軟件,以及與私有云市場相關的硬件和咨詢、維保、人力、定制化開發等服務。私有云系統平臺市場規模和增速雙雙持續穩步提升。近幾年,各行各業上云進程不斷加快,政府、金融、電信、教育、制造業、交通等行業將私有云系統平臺部署在自建的數據中心,加快IT基礎資源服務化。另外,基于低成本、靈活性、開放性的Openstack、Kubernetes等開源技術的私有云產品已獲得市場廣泛認可,為用戶構建私有云提供了解決方案。2019年,中國私有云系統平臺市場規模達到27.4億元,同比增長51.4%。
行業結構
私有云系統平臺發展具有明顯的行業化集中態勢。政府、金融和電信成為應用私有云的主要行業,2019年,中國這三類行業的私有云系統平臺市場規模合計占比達67.1%。其中,政府方面,私有云服務主要由政策推動;電信行業和金融行業由于信息化發展起步早、水平高,其業務發展對IT系統的依賴性強,上云一方面順應了IT變革的大趨勢,另一方面也能夠更好地驅動業務提升。另外,交通、教育、制造業、能源、醫療衛生也是中國應用私有云重要的行業,各自私有云系統平臺的市場規模分別是1.7億元、1.5億元、1.4億元、1.0億元、0.8億元,分別占私有云系統平臺市場規模的6.2%、5.5%、5.1%、3.6%、2.9%。
產品結構
私有云系統平臺是構建私有云的核心組成部分。其中,在私有云系統平臺中,IaaS云平臺是構建私有云的基礎,能夠將IT基礎資源服務化,2019年,中國市場規模為21.5億元,占私有云系統平臺市場規模的78.3%。容器云平臺為應用提供標準化的運行環境,2019年,中國市場規模為5.9億元,占私有云系統平臺市場規模的21.7%。
私有云系統平臺市場格局
市場競爭格局
私有云服務在不同行業和企業中的IT架構和業務差異化大,私有云市場不易出現公有云贏者通吃的局面。目前,國內私有云系統平臺市場形成了以數據中心廠商和云廠商為主要參與者的競爭格局。
主力廠商表現及評價
1.華為。華為能夠提供網絡、服務器、存儲等硬件設備,其面向政企的私有云產品FusionCloud,幫助企業自建并運營云平臺(IaaS、PaaS),包括云操作系統、云上開發平臺、大數據分析工具三種軟件平臺產品。其中,云操作系統是基于開源Openstack開發,負責計算、網絡、存儲的云化,同時也可以提供運營和運維平臺ManageOne;云上開發平臺是云端研發平臺,已支持docker的DevOps。大數據分析工具是基于開源Hadoop、MPPDB、Spark、Stream的工具集,可部署在云操作系統上也可單獨部署在裸金屬上。近期,華為云私有云部門與公有云部門整合,在2020年5月發布新的產品華為云Stack,它是基于華為云擎天架構,與華為云保持統一的API,可以在本地數據中心為用戶提供與華為云一致的云服務使用體驗。華為云以公有云架構、私有云部署的方式為政企數字化和智能化轉型提供支撐。
2.易捷行云。易捷行云(EasyStack)成立于2014年,成立6年來獲得6輪融資,2019年獲得中國電子信息產業集團數億元D輪戰略融資,是中國電子體系內唯一的云計算企業。易捷行云作為專業的私有云提供商,提供面向多云的私有云系統平臺以及云化超融合產品,主打“可進化”的新一代私有云ECS,在基于Linux、Kubernetes、OpenStack等開源生態技術棧的同時,保持產品化用戶體驗,可以幫助企業用戶從基礎單元的3節點云就緒超融合開始,通過業務無感知、數據不遷移、服務不中斷的平滑無感升級方式“進化”到面向多云的超大規模云平臺。在兼容適配性方面,易捷行云可支持鯤鵬、飛騰、海光、龍芯等國產處理器,麒麟、統信等國產操作系統,以及中間件、數據庫、大數據、應用軟件等國產軟件,國產云生態兼容性較強,“新基建”紅利可期。在地域拓展上,易捷行云除了覆蓋中國市場,也已經布局“一帶一路”沿線和東南亞等海外市場。
3.VMware。VMware是全球領先的虛擬化提供商之一,已經成功完成了從企業虛擬化軟件供應商向私有云軟件及解決方案供應商的轉型。VMware正持續在私有云環境中拓展計算虛擬化之外的軟件與服務,把私有云向公有云擴展,在不同云之間實現安全的、端到端的連接。近年來,VMware推出了VMware Cloud on AWS,讓企業可以方便從本地數據中心遷移至云端,而無需重構整個解決方案,同時還可以運行AWS的多種云服務。隨后,VMware又推出VMware Cloud on AWS的反向工程Project Dimension,即在企業的私有云環境中實現類似VMware Cloud on AWS的體驗,通過Project Dimension把VMware Cloud on WS帶入到企業的私有云環境中。近期,VMware又發布新產品Project Pacific和服務品牌VMware Tanzu,其能夠將虛擬機和Kubernetes進行結合,實現對虛擬機和容器以及物理機統一管理。Project Pacific能夠對vSphere進行重構,將Kubernetes嵌入vSphere的控制平面,在Hypervisor中集成容器Runtime,助力其將容器和虛擬機匯集至統一平臺。VMware實現了虛機和容器混合管理,可以統一的交付容器和IaaS基礎設施,為企業部署私有云提供從基礎架構到應用的解決方案。
4.阿里云。阿里云是公有云IaaS+PaaS的頭部廠商,并大力向私有云、混合云布局。早在2016阿里云發布了基于“飛天”的私有云解決方案Apsara Stack,支持用戶在本地數據中心部署飛天操作系統,同時其與阿里公有云統一架構,也能無縫獲取阿里云的彈性擴展資源,此外又發布了基于飛天架構的全量云平臺Apsara Stack Enterprise、基于ZStack的輕量級云平臺ZStack for Alibaba Cloud,阿里云飛天敏捷云應用平臺Apsara Stack Agility、基于阿里云飛天架構的輕量級大數據平臺Apsara Stack Insight等產品,為用戶部署私有云提供全面的解決方案。另外,近年來阿里云先后投資了數夢工場、駐云和ZStack,又與Docker公司和系統集成商合作,構筑私有云生態合作體系,助推項目快速落地。
行業重大事件及影響
1.組織架構調整。近期,華為、新華三等數據中心廠商進行組織架構調整。其中,華為將私有云和公有云團隊整合,并設立云與計算BG;紫光集團的旗下云網板塊的私有云新華三、公有云紫光云、紫光軟件等合并,新成立紫光云與智能事業群,統一紫光云品牌。這些組織架構調整都是為了將自身的公有云與私有云的底層架構、技術體系、品牌、營銷服務等全面統一,避免內部管理混亂、資源浪費等,進而有效整合公有云和私有云資源,從云計算的整體角度向市場提供統一的云服務。
2.籌備上市。近期,公有云市場掀起一波上市潮,2020年1月UCloud在科創板上市,5月金山云在納斯達克上市,青云近期也提交招股說明書擬在科創板上市。這些云廠商披露的數據顯示,云業務營收增加較快,但由于長期的研發投入、持續的購買云基礎設施、大量的運營費用支出等,云廠商凈利率普遍較低,長期處于虧損或微盈利狀態。面對公有云巨頭的低價競爭策略、大量資金儲備優勢、豐富的行業經驗和技術積累等,這些公有云廠商亟需通過資本市場獲得資金支持、不斷提升自身的競爭力。另外,也可以看到,這些廠商幾乎都會高度重視私有云市場,其中,金山云私有云產品包括GalaxyStack、KingStack和KBaaS等,主要為金融、工業、醫療保健領域提供服務;UCloud私有云產品包括基于開源OpenStack的企業級IaaS平臺UMOS、私有云軟件棧MCP云平臺及容器,近三年私有云收入快速增長;青云私有云產品主要包括企業云平臺、超融合系統、容器平臺等,已成為公司主要收入來源,占比達到60%以上。