云计算标准研究报告

1、百度文库-让每个人平等地提升自我云计算标准研究报告中国电子技术标准化研究所2010年4月30日/目录1. 前言 31.1. 范围/ 31.2. 遵循规则31.3. 缩略语、首字母缩略词和习语 . 31.3.1. 组织协会缩略语 31.3.2. 技术术语和定义 42. 云计算概述 62.1. 云计算概念：62.2. 云计算特点82.3. 云计算类型92.3.1. 根据层次划分92.3.2. 根据应用范围划分 103. 云计算应用 103.1. 国际云计算商业应用情况 103.2. 国内云计算商业应用情况 134. 国际云计算标准化进展 144.1. 国际云计算标准化相关组织 144.2. 各组织

2、云计算标准化进展分析 185. 我国云计算标准化进展 195.1.我国云计算标准化相关组织 195.1. 各组织云计算标准化进展分析 206. 1我国云计算标准化工作建议 217. 参考文献 24231 .刖m/1.1. .范围 /云计算标准研究报告将关注云计算技术细节的定义和发展趋势、详细 介绍云计算技术的商业应用、国际主要标准组织协会对云计算标准制定的进 展。同时结合中国国内云计算的商业应用的实际情况， 提出中国云计算标准的 发展和建议，为制定中国云计算标准做前期调研工作。1.2. 遵循规则文体规则具体描述实例宋体+加粗正文中出现的中文机构组织专有 名词云存储技术工作组宋体+加粗+斜体正文

3、中出现的中文计算机技术术 语云数据管理接口Calibri+加粗正文中出现的英文机构组织缩写 专有名词CESICalibri+加粗+斜体正文中出现的英文计算机技术缩 写术语CDMI楷体 _GB2312正文中出现的中文引用文档以及 图示说明巴克利认为的云计算JNimbusRomNo9L-Regu正文中出现的英文引用文档以及 图示说明Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing1.3. 缩略语、首字母缩略词和习语1.3.1. 组织协会缩略语（按照英文字母升序排列）AARTS： Association for Retail Technolog

4、y Standards （零售行业技术标准组织）C/CCIF Cloud computing Interoperability Forum（云计算互操作论坛）CESI CHINA Electronic Standardization Institute （中国电子技术标准化研究所）CSA:Cloud Security Alliance （云安全联盟）D/DMTF: Distributed Management Task Force （分布式管理任务组）EETSI/ The European Telecommunications Standards Institute （欧洲电信标准研究所）II

5、EEE Institute of Electrical and Electronics Engineers （电气电子工程师学会）ISO/IEC JTC1 SC 7:国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会软件工程分技术委员会ISO/IEC JTC1 SC38:国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会分布应用平台服务分技术委员会NNIST:National Institute of Standards and Technology （美国国家标准和技术研究所）OOASIS Organization for the Advancement of Structured Inform

6、ation StandardsOCC The Open Cloud Consortium （开放云计算联盟）OGF:Open Grid Forum （开放式网格论坛）OMG: Object Management Group （对象管理组织） SSNIA:Storage Networking Industry Association （全球网络存储工业协会）TTOG The Open Group （开放群组）1.3.2. 技术术语和定义/（按照英文字母升序排列）DDDF:Disk Data Format （磁盘数据格式）DDos : Distributed Denial of Service （

7、分散式阻断服务）DRM:Disk Resource Management （磁盘资源管理）/F/FCAS: Fixed Content Aware Storage （固定内容认知存储）HHSI:Hypervisor Storage Interfaces （管理程序存储接口）IIOTTA: I/O Traces Tools and Analysis （输入输出跟踪工具和分析）LLTR:Long Term Retention （长期保留）M/MAP:Management Application （管理应用）NNDMP: Network Data Management Protocol （网络数据管

8、理协议）O/OVF:Open Virtualization Format （开放式虚拟化格式）OSD:Object-Based Storage Devices （面向对象存储设备）SSaaS : Software as a Service （软件即服务）SMI:Storage Management Initiative （存储管理方案倡议）SMI-S: Storage Management Initiative Specification （存储管理倡议方案规范）SML:Storage Media Library （存储媒体库）XXAM:eXtensible Access Method （可扩

9、展性访问方法）A variety of -a-Servsce terms have been used to dese the services offered in Clouds: AaaS - Architecture as a ServiceBaaS-Business as a ServiceCaaS-Computing as a ServiceCRMaaS-CRM as a ServiceDaaS-Data as a ServiceDBaaS - Database as a ServiceEaaS-Ethernet as a ServiceFaaS-Frameworks as a Se

10、rviceGaaS-Globalization or Governance as a ServiceHaaS-Hardware as a ServiceIaaS - Infrastructure or Integration as a ServiceIDaaS-Identity as a ServiceLaaS - Lending as a Service/MaaS-Mashups as a ServiceOaaS - Organization or Operations as a ServiceSaaS-Software as a ServiceStaaS-Storage as a Serv

11、icePaaS-Platform as a ServiceTaaS-Technology or Testing as a ServiceVaaS-Voice as a Service/2 .云计算概述2.1. 云计算概念/云是一种标准化的IT能力，例如：软件、应用平台或基础设施通过Internet 技术以按需和自助服务的方式提供。云计算是多种技术混合演进的结果，包括网 格计算、效用计算、虚拟化技术、 WebServices、SOAf,上述热点技术的融合 发展将为我国的IT产业、特别是软件服务业带来影响广泛的变革。、 / 自2007年以来云计算逐渐成为业界的认可和推崇的技术热点。众多国内外 厂商

12、围绕云计算开发出大量的产品，同时，越来越多的互联网应用开始尝试使用 云服务开始构建，基于云计算的解决方案也在多个领域逐步开始实施。云计算相 关技术规范和标准也成为了当前国际组织及各大企业的关注热点，官方的国际标准化组织以及多个国际协会组织近两年来纷纷启动了云计算相关标准化工作，我国相关标准化组织也启动了云计算的标准研究及制定。云计算目前在不同的组织、机构、企业都有定义，不同组织的定义往往关注 在技术的特定方面。代表性的定义如下：1 .维基百科云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供 服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过 Internet获取需 要的服

13、务。2 .国际标准化组织ISO/IEC JTC1的云计算相关报告（2009年） 云计算是提取的、高级的可升级的池，和能够为终端用户提供主机应用 和通过消费买单的管理计算基础设施。动态可升级的计算风格和通常虚拟化的资源在因特网上作为一个服务 提供。用户不需要精通或者控制支撑他们的“云”中的技术基础设施。 云计算是新出现的探索分享基础设施，连接一起的系统的大型池以提供 IT服务。/暂时存储在因特网服务器上的信息的范例和关于客户的暂时高速缓冲 存储器，包括台式电脑、娱乐中心、笔记本、掌上笔记本等（组织可开级的、坚固的、包含隐私的客户机云计算、IEEE因特网计算)从业务的角度，云计算提供了 IT基础设

14、施和环境以开发/提供主机/运行服 务和应用，在要求时，用到期即付的价格，作为一个服务。而且，从用户的角度， 云计算提供资源和服务以存储数据和运行应用， 在任何设备、任何时间、任何地 方，作为一个服务。现在云计算的用法正扩展到众多明确域的领域包括网络服务、移动服务、媒体版考彳。3.美国加州大学伯克利分校CQmrnunFqueU口而LmiellflerceLmfmabque nstLa mcbilrleEmerge M9c用等* Left syslFTies冬& T 1 HruttiJM SoftwareJft%Ap|3口生30”1d制11%2009ServersApplicationsStora

15、geApp Dtw/Dcpla 13%Infrastructure Software$174 billionSu:e K$44.2 billion图：云计算市场价值（IDC）云计算在国际市场有着巨大的商业前景:1）在2008年5月份报告中，美林公司预估占全世界12%的软件市场在未来5年内将开始使用云计算，其年收入将同期增加到950亿美元。Tabk 1, Clmul Rprvirfj XVorldwid*： 2(10fi-2013 iBillions of DnlkrOjWE4；iWsreh *算表：云计算市场价值 （Gartner ）2） 2009年3月，Gartner预测当前云计算的市场是4

16、64亿美元，至2003年 增至1501亿美元，年复合增长率（CAGR为。到2012年，80%的财 富1000强企业将支付一些云计算服务，30%的企业将支付云计算基础设 施的服务。3） IDC预测2009年云计算市场是174亿美元，至2003年增至442亿美元， 年复合增长率为26%。 云计算的迅速发展将对全球电子信息领域的软硬件产业产生重要影响，众多的服务器、存储硬件厂商以及平台软件厂商都希望通过云计算平台将产品推广出 去，以便未来能获得更多的市场机会。 在现阶段，云计算模式似乎更加适合那些 因为新项目而紧急需要计算处理能力的用户， 他们可以调动云环境中的所有计算 实例，而且在不需要的时候关闭

17、这些应用。国际上许多研发公司已经将云计算作 为新的战略核心，并探索其企业级应用。同时，云计算运营商也将会在这次大潮 中实现跨越式发展。从而开创一种全新的IT应用前景。/目前几乎所有的国际主流IT企业都已参与云计算领域，各公司根据自己的 传统技术领域和市场策略提出了各自的云计算架构,/ 从各个方向进军云计算。现 在的国际企业由于都有很好的技术背景，他们将以前的产品和技术的云计算特征 挖掘出来，如软件的虚拟化、分布式存储系统，提出自己的云计算产品线。国际主流公司有实力参与IaaS的竞争，获得垄断地位，牟取暴利，而中小企业很难 参与。PaaS发展潜力巨大，年复合增长率最高，是未来云计算产业链的关键环

18、 节。目前国际各大厂商(Google , Microsoft ,等)都在积极构建和推广自己的 PaaS以期占据未来云计算产业链的有利地位。SaaS场规模最大，利润空间最 大。基于PaaS进行各种服务、内容、应用的开发、运营、销售是 SaaS的发展趋 势。传统软件巨头也已开始进入 SaaS领域。云计算的推广运用会存在很多限制因素。 发达国家的多数企业已经拥有依赖 于传统的硬件、软件和常规的工作方式的基础设施， 一些企业对于现有的本地数 据和业务已经建立了本地的数据中心；在东南亚、印度、中国等地，中小企业很 少拥有复杂的客户机/服务器基础设施。而且，服务器的价格在持续下降，继续 使用价格便宜的传统

19、设备架构完全可以。止匕外，云计算在可靠性和安全性方面存 在着诸多问题。在云计算模式下，所有的业务处理都将在服务器端完成， 服务器 一旦出现问题，将导致所有用户的应用无法运行， 数据无法访问。由于云服务的 规模庞大，在出现问题之后，很容易导致用户对于云计算模式的怀疑。 综上所述， 云计算的普及仍有很长一段路要走。3.2. 国内云计算商业应用情况云计算在国内市场有着巨大的发展潜力。 我国拥有世界上数量最多的中小企 业，这些企业建立数据中心的投资回报率较低， 并且很难与业务的快速成长匹配。 中小企业的资金、成本和业务的问题可以通过云计算来帮助解决。各级政府对云计算的重视和支持力度也日益提升， 未来几

20、年，云计算将在中国实现爆炸式的增/ 长。据IDC的预测显示，未来四年中国云计算将产生万亿元人民币的市场/在国际各大公司关注云计算云服务的同时，国内的一些公司也开始关注云计 算市场，同时也逐渐形成了自己的云计算架构。 但由于我国云计算起步较晚，商 业模式还很模糊，国内云计算企业普遍实力不足，真正有实力的云计算解决方案 集成商屈指可数，云计算运营商更是目前国内云计算产业链中最薄弱的一环，整个国内环境观望气氛浓厚。大量企业以主机租用、/ SaaS应用等业务抢占市场， 实质性、基础性的工作较少，很难和国际主流公司抗衡，这种情况有可能会让我 们丧失一次在IT领域重振雄风的机会。面对这种难得的技术变革，我

21、国的IT企 业一定要抓住时机。目前真正进军云计算市场的国内企业有以下几种：1）移动、电信运营商，他们拥有强大的网络优势、服务器规模庞大、资金 雄厚，有从事大规模数据中心建设和运营的经验，且在我国具有网络垄 断地位，这为其云服务的前期推广提供了方便,、例如中国移动推出大云。 但只是在对自己内部数据的挖掘做一些测试工作。2）现有的大型电子商务企业，他们同样拥有强大服务器资源，如阿里巴巴， 重要的是他们拥有很好的用户基础，用户访问量相当巨大,这类企业往/ 往从SaaSA手，逐步进军云计算。3）大型的主机租用服务商，他们拥有大量的服务器资源，又有软硬件租用 的市场经验，但弱点是软件的研发能力不足。4）

22、计算机制造企业。这类企业均愿意进军云计算市场，如神舟数据、清华 同方。因此，我国云计算的市场发展空间巨大， 也将对我国的互联网产业、软件和 服务产业以及通信产业的发展产生较大的影响。 在当前情况下，云计算产业能否 在我国得到健康快速的发展是从政策层面到市场层面都需要重视的一个问题。4 .国际云计算标准化进展4.1. 国际云计算标准化相关组织近两年，云计算在国际上已成为标准化工作热点之一。当前国际上已有一些 组织和团体在进行“云计算”相关的标准化工作。各组织的工作内容、目标及组 织中的重要成员见下表。表1国际上开展“云计算”标准化工作组织信息序号标准化组织工作目标主要成员1国际标准化组织/国际电

23、工委员会2009年5月成立了 “云计算中IT治理研究组”，以研究分析韩国、中国及其他有兴趣的国家成员体；第一联合技术委员会/软件工程分技术委员会(ISO/IECJTC1/SC7)市场对于IT治理中的云计算 标准需求，并提出八JTC1/SC7 内的云计算标准目标及内容。丁 2国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会/分布式应用平台与服务分技术委员会(ISO/IECJTC1/SC38)2009年10月成立了 “云计算研究组”，以研究分析市场对于云计算标准的需求，与云计算相关的其他标准化组织或协会沟通，并确立 JTC1内的 云计算标准内容。韩国、中国及其他有兴趣的国家 成员体；ISO内的其他

24、有兴趣的标准化组 织及云计算协会；3分布式管理任务组(DMTF2009年，成立DMTF开放式云 标准孵化器(DMTFOpen Cloud Standards Incubator )，着手 制定开放式云计算管理标准。其他工作还有：开放式虚拟化 格式(OVF,方可互操作性白 皮书，DMT侪口 CS码同制定云 安全标准。AMD CISCO CITRIX、EMC HRIBM、Intel、Microsoft、Novell、Redhat、Sun、VMWare Savvis等4云安全联盟促进最佳实践以提供在云计 算内的安全保证，并提供基于 使用云计算的教育来帮助保 护其他形式的计算。eBay, ING,Qu

25、alys,PGP,zScaler 等/5欧洲电信标准研究所(ETSI)其网格技术委员会正在更新其工作范围以包括云计算这/ 一#出现的商业趋势，重点关注电信及IT相关的基础设施涉及电信行政管理机构、国家 标准化组织、网络运营商、设 备制造商、专用网业务提供者、 用尸研究机构等即服务。6美国国家标准技术研究所（NIST）NIST正在制定云计算的定义， NIST的科学家通过产业和政 府一起来制定这些云计算的 定。NIST将主要为美国联邦政 府服务，主要聚焦云构架，安 全和部署策略。美国NIST相关成员7全国网络存储工业协会（SNIA）SNIA云存储技术工作组于 2010年一月发布了 云数据管 理接口

26、（CDMI）草案版本，其 中包括了 SNIA方存储的参考模型以及基于这个参考模型的CDMI参考模型。SNIA希望 为云存储和云管理提供相应的应用程序接口并向 ANSI和 ISO提交这些标准。ActiFio,Bycast,Inc.,Calsoft, Inc.Cisco,The CloudStor GroupattheSanDiegoSupercomputer Center,EMC,GoGrid,HCL Technologies,HitachiDataSystems,HP,IBM,IntransaJoyent LSI CorporationNetApp NirvanixPatniComputer

27、SystemsLtd.,Sun .Symantec ,VMwareXyratex8开放网格论坛（OGF 开发管理云计算基础设施的API ,创建能与云基础设施（IaaS）进行交互的实际可用的解决方案。Microsoft,Sun, Oracle,Fujitsu, Hitachi, IBM, Intel,HP, AT&T, eBay 等9开放云计算联盟（OCC开发云计算基准和支撑云计算的参考实现；管理开放云测厂试平台；改善跨地域的异构数据中心的玄存储和计算性能，Cisco, MIT 林肯实验室，Yahoo,各个大学（包括芝加哥的伊利诺斯州大学）使得不同实体一起无缝操作。10结构化信息标准促进组织（O

28、ASISOASIS认为云计算是SOA和网 络管理模型的自然延伸，致力于基于现存标准 Web Services、SOA等相关标准建 设云模型及轮廓相关的标准。OASIS取近成立女技术委贝会IDCloud TC,该技术委员会定 位于云计算中的识别管理安 全。OASIS相关成员11开放群组（TOG最近刚成立云计算工作组，以确保在开放的标准卜同效安全的使用企业级架构与SOA的。TOGf关成员12云计算互操作论坛（CCIF）建立一个共同商定的框架 /术 语，使得云平台之间能在一个 统一的工作区内交流信息，从 而使得云计算技术和相关服 务能应附于更广泛的行业。Cisco,Intel,ThomsonReut

29、ers, Orange, Sun, IBM,RSA等13开放云计算宣言(Open CloudManifesto )研究在同样应用场景卜两种或多种云平台进行信息交换的框架，同时为云计算的标准化进行最新趋势的研究、 提供参考架构的最佳实践等。该组织主要是负责收集用户和云计算提供方对于云计算/技术的需求并发起相关的讨论，为其他标准化组织提供参目前已用300多家单位参与。考。该组织协会将会继续发起 类似的讨论。目前发布了云 计算案例白皮书4.2. 各组织云计算标准化进展分析20082Q092010i月JTIfPaaSfraiflaaS2010年部分国际标准组织云计算标准动态COHMR4WH9月口 ii

30、月SNIANISTNISTNisr各标准组织云计算标准动态参考从部分国际标准组织云计算标准制定动态图示中，可以清晰地了解到，当前对云标准的制定，各个主要国际标准化机构乃至国家标准机构处于起步阶段，标准制定时间多数集中在08,09年，云标准大多是处于草案规划阶段，有的目前 只停留在筹建云计算标准工作组阶段。云计算商业服务模式炒做大于云计算标准 制定本身。各个国际标准组织对云计算标准关注的侧重点不同，诸如：云安全、云存储、云互操作、云IaaS接口等等方面，且提供的使用模型参考和一些标准定义还是相对笼统。第四章节将较为详细地介绍主要国际标准化机构在云计算的最新进展。5 .我国云计算标准化进展5.1.

31、 我国云计算标准化相关组织在我国，云计算相关的标准化工作自 2008年底开始被科研机构、 行业协会及企业关注, 并成立了相关的联盟、协会及标准化工作组以开展相关的标准化工作。表2国内开展“云计算”标准化工作组织信息序号标准化组织工作目标主要成员1全国信息技术标准化技术委贝会SOA标准工作组开展云计算标准研究以及相关 SOA中间件、虚拟化等技术标准的制定。目前正在编写云计算标准研究报告，预计6月份完成征求意见稿。SOA标准工作组的成员 包才CESI、复旦大学、 中创中间件、长风联盟、 旧M、大唐软件、东方通、 浪潮、北邮、宝信软件、 上海软件行业协会、世 纪互联等。2全国信息技术标准、化技术委员

32、会IT服务标准工作组开展云计算标准的研究及相关运营、管理标准的研究和制定。IT服务标准工作组成员3中国云计算技术与 产业联盟推动并参与云计算国际、国家或行业标准制定。由中国电子学会发起,/ 中国移动集团公司、中 国电信集团公司、中国 联合网络通信集团有限 公司、联想集团、华为、 中兴通讯（南京）业务 研究院、旧M、微软、英 特尔等40家企业及协会。5.2. 各组织云计算标准化进展分析我国的云计算标准化工作与国际标准化工作进展类似，均处于起步阶段，但大多数“产学研用”/主要单位均积极参与了云计算相关标准化工作。当前的标准 工作主要在对国际标准组织云标准的梳理， 对中国国内云计算商业应用调研，并

33、基于此规划我国的云计算标准体系及开展云计算标准制定。同时我国也正在积极参与国际云计算标准化相关工作，并计划在 2010年把云计算相关的研究成果贡 献到国际标准组织。6 .我国云计算标准化工作建议云计算的出现并快速发展，一方面是虚拟化技术、数据密集型计算等技术发展的结果，另一方面也是互联网发展需要不断丰富其应用必然趋势的体现。从国内外发展现状来看，云计算发展势必带来一场IT界的革命：加快软件服务化发展速度；促进虚拟化、并行计算等成熟的计算机技术的商业化应用入 加速存储技 术支撑云存储服务，并将带来服务市场快速增长，大型IT厂商向云计算转型等等。标准是云计算发挥其价值的必要基础， 云计算标准化工作是推动我国云计算 技术、产业及应用发展，以及行业信息化建设的重要基础性工作之一。当前云计 算相关的联盟及标准组织在全国范围内迅速发展，主管部门可及时引导各方资源 建立沟通、合作的机制，调动各方积极性，以统一云计算相关的术语和概念，并 积极研究和明确我国的云计算标准化工作思路，尽快制定云计算中的互操作标 准、关键的技术实现标准以及云服务的运营管理标准， 促进我国与