云計算應用及發展研究

于春生 唐曉梅 陳瑛 北京聯合大學

在《推動企業上云實施指南》的帶動下，我國各地方政府都開始積極響應云計算技術應用號召，以上海、浙江以及江蘇為代表的多個省市已出臺了相應政策，為我國云計算技術的全面推廣提供了廣闊空間。通過對上千家各行業領域企業問卷調查發現，近十年內我國企業上云率呈現出明顯遞增趨勢，但是與美國、歐盟等發達國家相比仍存在一定的差距。從目前實際情況來看，與2010年相比，我國企業上云率增長了近十倍，企業使用云服務的比例呈大幅度增長趨勢，隨著我國云計算技術應用規模越來越大，云計算技術應用所體現出的成效也越來越明顯，目前已成為社會新型基礎設施中的重要組成內容。

一、云計算技術相關概述以及基本特點

云計算技術的發展主要是以互聯網計算為基礎，它能夠根據用戶的不同需求來提供計算機技術相關服務。云計算技術能夠支持各種應用程序的運行，在云計算技術的幫助下，用戶可以更加方便地關注他們的業務，不需要考慮硬件使用和細節問題[1]。云計算技術在應用期間主要有以下特點：

（一）規模龐大

在云計算技術應用期間，“云”自身規模較大，像Google云計算已實現了百萬服務器共同運行，Amazo以及IBM也投入了幾十萬臺服務器，甚至企業私有云也具備成百上千的服務器。

（二）虛擬化

在云計算技術作用下，可以為任意地點的終端用戶提供他們想要的服務，“云”也可以滿足它們的實際需求，而并不只是簡單的有形實體。

（三）穩定性和通用性

云計算能夠穩定運行，大部分是取決于多副本容錯性，這也是其未來持續發展的必要保障，其穩定性要比普通計算機高出很多。

（四）全面自動化

對于云計算而言，自我管理和自我維護都是相對透明的。二者都可以自動完成各種工作項目和服務，更加便捷地滿足人們日常需求。

二、國內外云計算發展現狀

（一）國內發展現狀

目前我國云計算技術發展還處于起步階段，未來發展空間十分充足。但是，基礎技術的研究仍有待加強。雖然當前國內互聯網行業都在競相推廣云計算技術和相關服務，但是仍無法滿足市場和用戶個人的需求[2]。與此同時，市場和公司都沒有意識到云計算技術的商用應用價值，對未來應用方向十分迷茫，這就導致了服務商之間缺少彼此交流，可操作性不強。所以，國內云計算技術需要從發展的角度來解決應用期間存在的各種問題，提出科學有效的解決措施來加強云計算技術的應用。此外，在風險投資和產業機會促進作用下，我國云計算創業企業數量正在不斷增加，比如上海在政府資金的支持下，成立了云海創業基金；再比如北京云產業基地的紛紛成立，這些企業在云計算產業鏈上的分工比較明確，像致力于服務器研發制造的天地超云公司，從事于計算機操作系統研發的友友天宇公司等。

（二）國外發展現狀

在國際大環境中，發達國家的云計算技術發展較為完善，特別是美國和歐盟等一些技術發展前沿的國家。美國在二十世紀初期就開始規劃云計算技術的發展；歐盟對云計算技術提出了詳細報告，形成了最基本的框架和管理體系，為云計算技術在未來的發展樹立了良好地位；日本形成了云計算技術發展和應用的良好氛圍，在搭建一些云計算技術發展基礎設施之后，獲得了堅實的基底支持。此外，美國在云計算商業化起步階段，歐盟信息安全局和所屬相關網絡就意識到了網絡安全問題對云計算產業發展的重要性，在2009年時就已經開始了安全問題探究，為各個國家開展云計算提供了安全評估指導框架。在歐美開始準備云計算采購的背景下，2012年ENISA就已經正式發布了云計算安全服務水平檢測指南，這對用戶如何在云服務合同中檢測并確保數據安全提供了重要參考依據。與美國和歐盟國家相比，日本與韓國的云計算產業也處于起步發展時期。但是相比較而言，日本發展形勢較好一些，在國際范圍內的云計算市場份額已占據了10%左右，成了國際云計算發展力量支持之一。

三、云行業發展情況

（一）工業云

工業云指的是面向于工業企業的一種云計算服務，利用先進的信息技術來根據服務需求建立信息化系統，在虛擬化手段的幫助下展開資源共享，為企業提供成本更低、質量更高的服務。通過工業云平臺建設能夠使企業信息化發展的難度大大降低。很多領頭的大型企業運用工業云技術實現融合，中小型企業也可以低成本對信息化進行整合。從整體布局來看，工業云在云計算領域占據著十分關鍵的地位，也是未來云計算技術全面發展的核心，在信息化企業建設成本降低和提高核心競爭力方面具有十分重要的作用。

（二）政務云

政務云一般都由政府部門負責主導，信息化企業負責提供輔助服務。當前，各個行業廠商都在紛紛進入政務云市場，大量解決方案隨之出現，其中就包括了云管理平臺、云主機、云網等多個應用方向，但是在此期間，云安全問題始終是核心的工作內容。據相關資料顯示，從2018年開始，我國政務云平臺在市場中的投入規模就已經達到了380億元，覆蓋了30多個省級行政區。

（三）金融云

金融云主要為銀行這樣的金融機構提供云計算服務。金融云具有較高的實時性和高擴展性，可以幫助傳統金融行業實現業務轉型和創新[3]。在金融云具體應用期間，金融行業對其提出的要求主要表現在開發測試、應用遷移以及數據分析等方面。結合目前金融市場建設趨勢來看，金融云擁有廣泛的覆蓋面積，其中具體包含IaaS、PaaS、SaaS等多個方面。但最為關鍵的就是PaaS和IaaS金融云，但是金融云SaaS產品由于涉及的種類較多，所以并沒有形成較為統一的建設模式。

（四）醫療云

醫療云主要面向于醫生以及醫療機構，在專業的信息化技術幫助下，能夠形成全新的醫療云結構體系，使醫療信息實現共享。在此基礎上，醫療云還可以有效保障醫療保健的質量，減少醫療成本的投入，為患者能夠提供更加便捷的醫療保健訪問服務。現如今，醫療云在建設期間主要關注于打造系統數據中心和云存儲容災備份。前者主要是為了滿足患者以及醫療機構等多方面服務需求；后者則有利于解決目前海量醫療數據存儲問題。當前醫療云存儲所采取的方式主要是混合云，通過公有云的高彈性特點來提高醫療數據儲存的高效性和廉價性。

（五）教育云

在教育云為高校智慧校園建設提供服務期間，IaaS主要任務就是整合數據中心的所有軟件資源和硬件資源，確保網絡和服務器都能夠實現虛擬化。同時，PaaS層也是云計算在智慧校園建設中的關鍵，PaaS層具體囊括了身份信息認證、數據挖掘等功能。從目前實際情況來看，高校所應用的開發接口具體包括認證接口和數據接口；接口能力也可以為高校智慧校園建設提供一個開放性平臺，如此一來數據和信息就可以在數據中心良好對接，師生也會享受到更加便捷的服務。除此之外，教育云還可以讓教學產品變得更加豐富，為高校管理和科研活動提供重要支持。

另外，高校云計算建設的要點是：首先，需要將數據作為基礎條件，通過建設信息標準，提高信息管理工作質量，為管理層決策提供有價值的數據支撐；其次，還需要通過身份認證管理來進行輔助，通過統一認證服務來加強高校用戶和組織信息的統一存儲，建立統一的用戶管理體系，實現碎片化的服務登錄；最后，將服務作為核心內容，將統一互聯共享作為基本管理原則，不斷提高師生管理服務水平。

四、云計算發展熱點和趨勢

（一）軟件定義云計算

軟件服務是云計算的重要技術之一，軟件定義云計算就是對傳統硬件體系進行重新塑造，使其建立在軟件智能云和虛擬化技術之上。這種技術與傳統技術相比，可以對存儲網絡資源進行重新定義。軟件定義云計算主要涵蓋了計算、存儲以及網絡等三個層面。此外，全面發展SDN技術可以為我國互聯網行業和軟件開發企業提供全新發展機遇。

（二）邊緣云計算

邊緣云計算將會便于計算技術與邊緣計算技術更加協和的發展，能夠適應未來萬物共享互聯的方向。在此特殊背景下，邊緣云計算協同能夠建立起更加高效的系統，減少對云端設備的依賴，滿足敏捷連接、安全需求等要求。

（三）虛擬化技術

虛擬化技術能夠合理規劃云計算資源，它能夠形成一個資源庫，將存儲和網絡設備等相關要素融入其中，在信息化成本不足的情況下，使系統能夠更加靈活，滿足一些復雜的計算要求。未來云計算在我國將全面推動虛擬化技術，其自主研發能力也會快速提高。現如今，服務器虛擬化和桌面虛擬化是云服務中應用最為廣泛的兩個方面，在未來發展過程中，容器技術將成為主流發展技術，并且在相關行業會得到廣泛使用。

（四）云安全

伴隨著云計算技術在各個行業領域中的普及應用，云計算安全成了諸多用戶重點關注的內容。現如今，我國已經建立了以云主機為核心的安全體系生態，未來云服務商將會被賦予更多安全責任，因為云服務內容十分復雜，所以大部分云服務已經不僅僅是簡單的SaaS模式和PaaS模式，而是成了一個整體。

五、推動我國云計算發展的有效措施

（一）堅持需求導向，實現引導和拓展應用

云計算技術的不斷成熟，需要緊緊抓住市場發展需求，在工業云、教育云等行業良好應用的基礎上，來與其他行業進行融合并不斷拓展社會化應用，結合市場需求來推動云平臺建設，利用平臺優勢來促進傳統企業轉型，挖掘市場潛力和新興業態。

（二）強化安全建設，維持云計算健康發展

現如今，云安全仍然是影響企業云計算技術發展的重要因素。對此必須要提高企業云安全產業鏈安全意識，強化安全服務模式建立，并且還要成立專業監督機構，利用相應的規章制度來確保云安全，維護企業健康有序發展。

（三）優化基礎環境，突破核心技術

我國云計算在技術方面仍然較發達國家有一定的差距，云計算技術的大規模發展需要基礎設施和技術研發，積極探索技術攻關和科技合作新模式，建立起完善的體系，保證云計算核心技術能夠實現質的突破。

（四）加強生態建設，推動廠商互聯開放共享

伴隨著產業的快速發展，云計算市場競爭已進入到白熱化的形勢，市場產品出現了嚴重的同質化現象，經營資質違規情況時有發生。對此必須要加強云計算生態建設，促進不同廠商之間實現互聯互通，開放共享，以此來強化我國云計算技術的力量。

六、結論

綜上所述，在高新科學技術快速發展的背景下，云計算技術發展也面臨著一定的挑戰，雖然當前云計算技術處于初期發展階段，但是未來卻擁有十分廣闊的發展空間。同時云計算技術的出現也促進了云技術的綜合發展，因此在未來技術發展過程中，必須要妥善處理云安全問題，使云計算技術能夠健康穩定的發展，進而將成熟的技術帶入到互聯網IT行業中。未來云產品會源源不斷的出現，種類豐富的云產品也會促進云計算技術的成熟發展，云計算公司也將會致力于問題分析、方案規劃以及項目開發等多角度方案發展，最終使該體系建設成為云計算競爭的焦點，高校建設在云計算技術的帶動下，各個方面基礎設施建設將變得更加現代化，能夠更好地開展高質量教學任務。