云计算与政府CIO

云计算与政府CIO一、什么是云计算云计算有很多种不同的定义不完全统计，云计算有66种定义云计算是指信息基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。这种信息、软件、硬件或网络的资源被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。

“云”包括了IT业中很多术语：公用设施计算，网格计算，软件即服务，以及其他许多可扩展的远程计算模式。一、什么是云计算

美国标准局（NIST）专家于2009年4月24日给出了一个云计算定义草案，概括了云计算的五大特点、三大服务模式、四大部署模式。说明1：云计算仍是一个不断发展的词汇。b它的定义，用例，基本技术，问题，风险和收益，将在公众和企业参与的激烈辩论中不断发展。这些定义，属性和特征都将随时间发展和改变。说明2：云计算行业代表一个由众多商业模式、企业、小市场构成的一个庞大的生态系统。

一、什么是云计算

云计算定义:云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算模式提高了可用性。云计算模式由三个服务模式、四个部署模式、五个主要特点构成。

3类服务模式

（1）云计算软件即服务。提供给客户的能力是服务商运行在云计算基础设施上的应用程序，可以在各种客户端设备上通过瘦客户端界面访问，比如浏览器。消费者不需要管理或控制的底层云计算基础设施、网络、服务器、操作系统、存储，甚至单个应用程序的功能，可能的例外就是一些有限的客户可定制的应用软件配置设置。（2）云计算平台即服务。提供给消费者的能力是把客户利用供应商提供的开发语言和工具（例如Java，python,.Net）创建的应用程序部署到云计算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施、网络、服务器、操作系统、存储，但消费者能控制部署的应用程序，也可能控制应用的托管环境配置。（3）云基础设施即服务。提供给消费者的能力是出租处理能力、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够依此部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制底层的云计算基础设施，但能控制操作系统、储存、部署的应用，也有可能选择网络组件（例如，防火墙，负载均衡器）。4种部署构架

（1）私有云。云基础设施被某单一组织拥有或租用，该基础设施只为该组织运行。（2）社区云。基础设施被一些组织共享，并为一个有共同关注点的社区服务（例如，任务，安全要求，政策和准则等等）。

（3）公共云。基础设施是被一个销售云计算服务的组织所拥有，该组织将云计算服务销售给一般大众或广泛的工业群体。

（4）混合云。基础设施是由两种或两种以上的云（内部云，社区云或公共云）组成，每种云仍然保持独立，但用标准的或专有的技术将它们组合起来，具有数据和应用程序的可移植性（例如，可以用来处理突发负载）。每种服务模型实例有两种类型：内部或外部。内部云存在于组织的网络安全边界（指防火墙）之内，外部云存在于网络安全边界之外。

5个特点

（1）按需自助服务。消费者可以单方面按需部署处理能力，如服务器时间和网络存储，而不需要与每个服务供应商进行人工交互。

（2）通过网络访问。可以通过互联网获取各种能力,并可以通过标准方式访问，以通过众多瘦客户端或富客户端推广使用（例如移动电话，笔记本电脑，PDA等）。（3）与地点无关的资源池。供应商的计算资源被集中，以便以多用户租用模式服务所有客户，同时不同的物理和虚拟资源可根据客户需求动态分配和重新分配。客户一般无法控制或知道资源的确切位置。这些资源包括存储、处理器、内存、网络带宽和虚拟机器。（4）快速伸缩性。可以迅速、弹性地提供能力，能快速扩展，也可以快速释放实现快速缩小。对客户来说，可以租用的资源看起来似乎是无限的，并且可在任何时间购买任何数量的资源。（5）按使用付费。能力的收费是基于计量的一次一付，或基于广告的收费模式，以促进资源的优化利用。比如计量存储，带宽和计算资源的消耗，按月根据用户实际使用收费。在一个组织内的云可以在部门之间计算费用，但不一定使用真实货币。二、北京市政府云计算应用与祥云工程

物联网系统总体框架图云计算、云计算应用模式祥云工程主要任务1.云计算适用芯片和软件平台加快低功耗芯片、新型嵌入式软件系统、云计算软件平台的开发和产业化，为云计算的发展提供产业基础支撑，形成十余家掌握云计算的核心技术的骨干企业群体。2.云服务产品以云计算的基础设施服务（IaaS）、平台服务（PaaS）、软件服务（SaaS）等3个服务线为核心，整合我市信息服务业资源，促进现有的电信运营商、软件提供商、信息服务提供商、内容提供商等的转型。形成十余家规模级IaaS企业，发展百家有独特技术价值、良好商业模式的PaaS和SaaS企业。3.云计算解决方案充分利用本市系统集成企业在传统软件领域行业解决方案优势，根据云计算技术、产品和服务特点，研发适合各行业的云计算解决方案，继续保持北京在云计算服务时代企业后台软件系统主力供应商的地位。

祥云工程主要任务4.云计算网络产品以新架构服务器、新一代网络存储系统、下一代网络设备、新型计算单元为重点，积极扩大同国际企业的合作，特别利用好华人企业家的资源，构建我市云计算网络产品体系，创建十余个新的优势品牌。5.云计算终端产品积极发展下一代移动通信终端、移动互联网智能设备、平板电脑、电子书、感知终端等多种云计算终端产品，支持形成以新型终端为龙头的、集硬件、软件、服务、内容与一体的云计算产业生态圈，培育百亿元级别的产业链。

提高业务敏捷性高效满足业务发展需要应用1虚拟存储池虚拟化服务器池应用2应用3虚拟化网络和网络服务虚拟化增强资源利用率，提高伸缩性弹性管理应用和数据需求绿色数据中心向云计算演化12大集中和标准化提高资源利用率降低能耗和成本应用1共享存储标准化的服务器群应用3可扩展的数据中心网络(LAN+SAN)降低基础设施复杂性降低运营费用应用2自动配置随需应变公用化规模化降低成本随需应变业务需求

应用服务1应用服务2应用服务3公用化基础设施云计算腾讯联席CTO熊明华预言，未来5年内，面对带宽、存储、电力、机房等成本的大量增长，中国互联网企业的利润可能会被吃掉，如果不能应对“云计算”的挑战，中国互联网也许会面临“崩溃”云计算面临七个主要挑战安全性：用户隐私和数据安全服务质量（可靠性）：服务中断、网络慢；云计算可能会大幅度增加互联网流量用户锁定：出现新的垄断、新的信息孤岛缺乏标准：云计算接口无标准，不同的云计算系统不能互操作成本：针对长期日常业务使用，云计算真能降低成本吗？IaaS目前比传统数据中心贵欧洲研究结论：针对科学计算，目前的云计算性能比高性能计算中心或网格差2~10倍持续性：SaaS盈利，但PaaS和IaaS云计算提供商的商业模式尚未得到证明应用移植成本设备人力Ostermannetal,SC09；科学计算应用响应时间（秒）应用程序 网格平台 云计算平台DAS-2 802 2,292RAL 27,807 131,300GLOW 17,643 59,448Grid3 7,199 50,470SharcNet 61,682 219,212LCG 9,011 63,158云计算接口类型REST服务：SREST服务+SSH：AmazonEC2,NanoHub本地开发再上传：GoogleAppEngine三、政府云架构的需求能效

世界级的高能效开发

多厂商创新性方案兼容性安全

数据的有效隔离及快速获取简化

灵活的基础架构和统一的网络私有云的技术保障RefreshwithIntel®Xeon®5600andNodeManagerDeployinteroperablesolutionsandsupportstandardsIntelTrustedExecutionandVirtualizationTechnologiesIntel®Xeon®forservers&storageDeploy10GbE传统IT外包

IT&Web政府应用服务/对外云服务提供商政府云传统IT架构云架构IT和政府云计算演变举例政务数据中心演变大型客户化部署“Off-the-shelf”虚拟化–云架构的核心部件四种场景将会在私有云的部署中日益明显场景1:存储的水平扩展场景2:Cloudon-boarding场景3:一致化网络VirtualSwitchVM迁移服务控制台Port#110GbPort#210Gb主要网络数据:虚机(VMs)次要网络数据:VMMKernel存储主要网络数据:VMMKernel存储次要网络数据:虚机(VMs)场景4:基于策略的能源管理服务器级机架/数据中心级随着中国经济的持续快速发展、城市化进程的不断推进，政府信息化的不断发展，云计算应用越来越广泛四、政府云计算服务的背景中国经济的持续快速发展城市化进程的不断推进社会信息化不断发展庞大的政府应用群体庞大的社会群体一方面注重生活质量的提高，另一方面由于他们具备很好的经济基础、受过良好的高等教育和和互联网应用的便捷性，网上消费、网上交流、网上娱乐等正逐渐成为主流的生活方式。社会消费需求及消费习惯的改变由于客户的需求和消费习惯都在变，所以企业需要提供简单、快捷的云计算服务来满足客户需求，而很多厂商在提供云计算服务时即希望低成本又希望高品质，云计算服务模式让这一希望变为了现实。高品质的政府云计算服务应运而生云计算服务需求：1、低成本

2、高品质各种云计算服务模式应运而生！五、中国特色的政府云服务（ISP)模式SaasSaas(Software-as-a-service)为客户提供各种应用软件服务PaasPaas(Platform-as-a-service)通过平台为客户提供一站式服务IaasIaas(Infrastructure-as-a-service)为客户提供网络、计算和存储一体化的基础架构服务中国政府需求的Saas服务体系，从而促进新时代的ISP(Iaas、Saas、Paas)随着技术发展和商业模式创新，SaaS领定义范围会更宽泛，不仅仅包括在线企业管理软件如CRM/ERP/SCM/人力资源等管理软件，而且还包括在线办公系统、在线营销系统、在线客服系统、在线调研系统等等，只是满足客户的需求不同而已，在线管理软件偏重于满足客户的管理需求，而其他在线软件偏重于满足客户的办公需求、市场推广与市场营销、客户沟通等需求。开发或购买应用软件购买服务器和基础软件支持与维护使用Saas服务Saas服务新概念Saas（一）：向外部发布信息不同规模的企业想让政府在互联网知道它，首先建个网站，其次通过网络推广服务把网站的品牌做起来。域名虚机LVS数商网站内容加速：CDN服务宣传推广加速：搜索服务Saas（一）：从外部获取信息政府需要了解更多的行业信息、技术走势、产品价格、销售机会等等垂直B2B网站综合的B2B网站Saas（二）：沟通需求不同政府部门于电子邮箱、IM和在线客服等产品进行内外部沟通，降低通讯成本。电子邮箱、在线客服、IM等++Saas（三）：管理需求不同政府部门都需要通过各种在线信息系统提高管理水平、提升核心竞争力CRMERPSCM内部资源管理供应链管理人力资源系统财务管理系统OA系统……客户关系管理外部OLTP内部OLTPSaas（四）：科学决策需求日志分析系统EDM系统在线调研系统Paas平台：线上模式SDP（ServiceDeliveryPlatform:服务交付平台）模式：专业的云计算服务运营商，为客户提供硬件、互联网带宽、操作系统和运营支撑管理软件，不同的软件开发商在此基础上提供多种应用软件。传统营销模式客户统一营销模式客户1中企动力…..新网一大把客户2….….客户A客户1中企动力…..新网一大把客户2….….客户A未来的云计算服务超市卖的是各种互联网信息服务，为客户提供一站式服务。Paas平台：线下模式统一平台存储池化网络池化internetinternetserverpoolstoragepoolNASpoolloadbalancerpoolfirewallpoolswitchingpoolswitchingpoolutilitycontroller服务器池化访问层web层应用层数据库层edgeroutersroutingswitchesauthentication,DNS,

intrusiondetect,VPN

webcache1stlevelfirewall2ndlevelfirewallloadbalancing

switchesweb

serverswebpagestorage

(NAS)database

SQLserversstoragearea

network

(SAN)application

serversfiles

(NAS)switchesswitchesinternetinternet－灵活定制不同服务级别的池化资源

Iaas平台架构Iaas平台--网络池化不仅通过动态双链路、共享带宽等技术实现网络池化，而且在多个IDC机房之间实现互联互通，从而保证了网络通信的高可用。通过应用层池化技术、操作系统分隔技术、操作系统与硬件之间虚拟化技术来满足客户的多层次需求，越往下成本越高，但是对业务灵活性的支持能力越强。基础架构虚拟化层次业务模式应用层池化操作系统分割硬件虚拟化虚机业务VPS租机业务专业化运营服务………….硬件与操作系统之间进行虚拟化Iaas平台--计算池化存储设备群根据信息生命周期模型，将目前现有设备以及业内主流的存储设备整合实现存储池化。

IT应用金融

远程教育传媒Iaas平台--存储池化数据中心级灾备系统WORM、受控、保密数据复制主中心灾备中心数据中心级二级存储近线存储归档应用iSCSIFCIP

HTTP

FTPNFSCIFS数据中心级主存储设备集群复制Internet/内网部门级NAS、SAN、分布式存储WORM、受控、保密数据，数据服务级别管理异构存储主机资源工作组服务器UNIX服务器Window服务器工作组服务器、web服务器VM1VM2Iaas平台--存储池化方案提供不同服务级别的在线存储服务、近线存储服务、离线存储服务和归档存储服务。在线存储近线一级存储近线二级存储Iaas平台--存储池化服务安全管理合规安全安全技术通信安全数据安全物理安全代码安全系统安全应用安全操作安全风险评估漏洞扫描补丁管理应急响应灾难恢复系统加固法规遵从内部审计行为审计过程控制IT审计基于云计算服务的安全运营模型积极参与云计算服务的标准制定云计算服务体系服务保障服务安全服务接口服务内容标准的服务保障规范化的服务内容统一的服务接口严格的服务安全六、云、端和朶一个复杂的云计算应用系统，所涉及的现实物理世界非常广泛，对应整个物理世界的镜像描述一定十分复杂，云计算应用系统中要感知、传输处理和反馈的信息量将随着进入到云计算应用系统的物的量增加成指数级别激增。大量的信息交流和处理，必定使得云计算的运行速度和运行效率降低，当系统足够大时，云计算就会由于系统堵塞而瘫痪。

六、云、端和朶于是，我们陷入的困惑，复杂的云计算系统就真的不能实现了吗？但是，我们从人体身上得到启示。人体是最复杂的只能处理系统，同样存在感知、智能处理和反馈的功能。同时，人体每时每刻要处理海量的信息，但并不是所有的信息都是通过大脑处理的。例如人类的部分条件反射功能就是在脊髓神经完成的，运动信息的处理大部分在小脑完成。我们再来分析复杂的云计算应用系统，在一个复杂的云计算应用系统中，并不是所有的物与物之间都要产生直接的联系。我们将能够完成复杂云计算应用系统内部某一部分相对独立功能的系统称之为子系统。六、云、端和朶在这个子系统内部，相关物的信息只与本子系统的物的信息发生关联，而与离本系统较远的物或者子系统之间不发生直接的关联。那么，这个子系统内部的信息感知、传递、只能处理和反馈就完全可以在本子系统内部完成。这样，即实现了云计算的功能，又使整个系统信息得到了分散处理，这种就进进行信息处理的方式就叫做本地处理。但是，作为复杂云计算应用系统本身又是一个整体，所以，个系统之间又要进行有机的协调与协作，各子系统的信息又是在上一级子系统的综合协调下进行有序的信息交流，这就叫做异地交换。六、云、端和朶开放的云计算架构认为，任何的云计算应用系统都是由具备不同独立功能的子系统（朶）组成，同时又可以是一个更大的云计算应用系统的子系统。同时，基于本地处理和异地交换的开放云计算架构体系认为，各子系统内部可以自成体系，其硬件系统、网络架构、数据格式、功能要求、传输标准、处理能力和反馈模式等都可以自成体系，完成本子系统的功能。各子系统之间按照上一级云计算应用系统的标准进行信息交流。任何一个子系统的运行与否，多不会影响到另一个子系统的正常运行。六、云、端和朶于是，这种开放式的云计算结构就构成的一个积木式云计算的结构体系。任何一个云计算应用系统，都可以看成是由多个异构（同构是特例）的子系统（端、和朵），按照一定的协议（或标准）组合而成的。同时，组成任何云计算复杂系统的子系统都可以随时随地的接入和断开，而这个复杂的云计算应用系统又可以和其他的云计算应用系统进行组合，形成更复杂的云计算应用系统。这就是云朵云计算。六、云、端和朶云朵云计算结构使得云计算应用不用一蹴而就，也不用求大求全，而是要面向需求，逐步完善云计算应用领域和功能。积木式云计算构架为各领域推进云计算应用提供了途径。同时，云朵云计算要求建立广泛的云计算信息资源共享机制，充分利用信息的一次采集，重复利用的高效利用模式，降低云计算运行成本。六、云、端和朶智能交通就是云朵云计算最完整的体现。以我国的智能交通为例，全国性的智能功能交通网络是有个地区的智能交通网络组合而成的，各地的智能交通云计算应用系统可有不同的构建模式，只要能够满足智能交通的需求即可。本地的智能交通的信息处理就在本地完成，而不同地区的智能交通信息，按照统一的标准，实现资源共享。不同地区智能交通的建设速度和建设模式不同，建成一个，接入一个，逐步形成全国范围内的智能交通体系。在全国的智能交通体系中，任何一个地区的智能交通系统出现问题，都可以随时断开和主系统的链接，对主系统不会产生任何影响。同时，各地区的智能交通系统又是由更小的云计算应用系统所组成。按照云朵式云计算结构，任何的云计算应用系统都可以进行信息交流，云计算的信息资源能够在更广域的范围内达到充分的利用和增值，云朵式云计算真正体现了智慧型云计算的开放式架构，实现了云计算效率的最大化。建议对政府用户而言，云计算不仅能够提高办公效率、节约信息化成本，还能够帮助其实现管理创新和服务型政府转型。政府不仅是云计算重要应用主体，更是重要的市场规则制定者、产业运营监督者和产业发展推动者。建议政府的推动可以促进云计算产业跨越式发展。例如，目前各地政府结合当地产业规划，积极建立云计算产业发展与创新基地，通过资金支持大力培育云计算技术服务厂商，建立面向城市管理、产业发展、电子政务、中小企业服务等领域的云计算示范平台，推动IT厂商向云计算服务商转型，并引导云计算技术和服务厂商向产业基地集聚，组建云计算产业联盟，形成合力参与全球云计算产业竞争。建议在云计算产业发展中，政府用户关注的核心聚焦在数据安全、云计算的标准建设及产业生态系统打造等方面。建议

一个适度宽松的云计算发展环境，对产业的整体推进甚为重要。具体来说，政府可以在以下四个方面发挥重要作