以美國(guó)云計(jì)算實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)思考我國(guó)云之路

以美國(guó)云計(jì)算實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)思考我國(guó)云之路

一、美國(guó)政府云計(jì)算研究與應(yīng)用(一)美國(guó)政府云計(jì)算研究及應(yīng)用基礎(chǔ)⒈高度發(fā)達(dá)的社會(huì)信息化根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)公布的《2009—2010全球信息科技報(bào)告》(TheGlobalInformationTechnologyReport2009-2010)，美國(guó)移動(dòng)電話的覆蓋率為86.8%，因特網(wǎng)的覆蓋率為74%，網(wǎng)絡(luò)就緒指數(shù)(NetworkedReadinessIndex)全球排名第5(中國(guó)為第37位)，其中使用度排名第2，而在使用度統(tǒng)計(jì)中，其商業(yè)應(yīng)用排名第1，政府應(yīng)用排名第4。美國(guó)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完備，光纖入戶、三網(wǎng)融合、城市無(wú)線覆蓋；電子商務(wù)應(yīng)用廣泛，根據(jù)美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)comScore發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年第一季度美國(guó)電子商務(wù)支出總額將近340億美元，比2009年同期增長(zhǎng)了10%。發(fā)達(dá)的社會(huì)信息化構(gòu)成政府云計(jì)算研究和應(yīng)用的大環(huán)境。⒉領(lǐng)先的信息技術(shù)美國(guó)國(guó)務(wù)卿希拉里·克林頓于2010年7月14日在華盛頓特區(qū)舉行的一場(chǎng)國(guó)際發(fā)展與科學(xué)專(zhuān)家高級(jí)別會(huì)議上講話指出“創(chuàng)新、科學(xué)和技術(shù)必須成為我們進(jìn)行發(fā)展工作的基本組成部分?！痹诩夹g(shù)的使用和創(chuàng)新方面，美國(guó)仍居于世界領(lǐng)導(dǎo)者的地位。目前，美國(guó)仍然是擁有和使用超級(jí)計(jì)算機(jī)最多的國(guó)家；存儲(chǔ)技術(shù)、芯片技術(shù)、顯示器技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)等硬件核心技術(shù)的研發(fā)仍然是世界的領(lǐng)頭羊；美國(guó)軟件業(yè)每年以18%的速度增長(zhǎng)，其軟件公司占據(jù)了世界三分之二的軟件市場(chǎng)。作為美國(guó)高科技人才集中地的硅谷，集結(jié)著世界各國(guó)頂尖的科技人員達(dá)100萬(wàn)以上。云計(jì)算的概念也是由Google公司首先提出的?？梢哉f(shuō)，美國(guó)領(lǐng)先的信息技術(shù)為政府云計(jì)算研究和應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)和人才保障。⒊成熟的電子政務(wù)應(yīng)用美國(guó)是最早進(jìn)行電子政務(wù)建設(shè)的國(guó)家，早在20世紀(jì)90年代初，美國(guó)總統(tǒng)克林頓就提出了要“建設(shè)信息高速公路”，經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，美國(guó)建立了世界上最大的國(guó)家政府門(mén)戶網(wǎng)站()，該網(wǎng)站連接了22000多個(gè)政府網(wǎng)站，擁有18000萬(wàn)網(wǎng)頁(yè)，每周訪問(wèn)量1000萬(wàn)次，大約有1370萬(wàn)公民使用政府網(wǎng)站提供的服務(wù)項(xiàng)目；同時(shí)，各州、郡、市政府也都建設(shè)了自己的內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)和門(mén)戶網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)和公共服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化。成熟的電子政務(wù)應(yīng)用為政府云計(jì)算研究和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(二)美國(guó)政府云計(jì)算研究及應(yīng)用情況在美國(guó)，云計(jì)算理論已經(jīng)較為成熟，網(wǎng)絡(luò)上有成熟的商用云計(jì)算，Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司是云計(jì)算的先行者，同時(shí)，美國(guó)政府機(jī)構(gòu)正在大力推行采用云服務(wù)或自行構(gòu)建云的計(jì)劃。美國(guó)國(guó)防信息系統(tǒng)部門(mén)正在其數(shù)據(jù)中心內(nèi)部搭建云環(huán)境；美國(guó)宇航局啟動(dòng)了一個(gè)名為“星云”的云計(jì)算環(huán)境，并已投入運(yùn)行；美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)起草了云計(jì)算的定義；美國(guó)空軍將構(gòu)建一個(gè)含9個(gè)指揮中心、100座軍事基地和散居全球之70萬(wàn)軍人所使用的USAF網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)和建立一個(gè)足以保護(hù)國(guó)防和軍事資料的云端計(jì)算環(huán)境。2009年6月，奧巴馬曾宣布了一項(xiàng)計(jì)劃，用云計(jì)算改造現(xiàn)有醫(yī)療系統(tǒng)，讓每一個(gè)兒童在美國(guó)使用互聯(lián)網(wǎng)連接全美的醫(yī)院，以便能夠查詢到最新資料。2009年9月15日，美國(guó)聯(lián)邦首席信息長(zhǎng)官VivekKundra宣布了聯(lián)邦政府的云計(jì)算發(fā)展計(jì)劃。根據(jù)Kundra的說(shuō)法，美國(guó)聯(lián)邦云計(jì)算發(fā)展計(jì)劃分為3個(gè)要點(diǎn)(elements)：①開(kāi)通聯(lián)邦官方網(wǎng)站(2009年9月15日已經(jīng)開(kāi)通)，整合商業(yè)、社交媒體、生產(chǎn)力應(yīng)用與云端IT服務(wù)。目前提供的商業(yè)分為CRM、ERP等33個(gè)大類(lèi)，幾千個(gè)服務(wù)項(xiàng)目；社交媒體分為搜索、博客等15個(gè)大類(lèi)41個(gè)小類(lèi)；生產(chǎn)力應(yīng)用分為項(xiàng)目管理、工作流等7個(gè)大類(lèi)幾百個(gè)項(xiàng)目；云端IT服務(wù)正在建設(shè)中，將包括云存儲(chǔ)、網(wǎng)站托管和虛擬機(jī)服務(wù)。同時(shí)，各類(lèi)新的服務(wù)項(xiàng)目正在不斷添加中。整個(gè)應(yīng)用過(guò)程就如同網(wǎng)上購(gòu)物一樣，將所購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)放置購(gòu)物車(chē)，進(jìn)行結(jié)算即可相應(yīng)地享受平臺(tái)所提供的所有服務(wù)。②建立聯(lián)邦云計(jì)算示范工程(2010—2011年)。③聯(lián)邦政府大規(guī)模采購(gòu)云計(jì)算服務(wù)(2012年——)。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦云計(jì)算發(fā)展計(jì)劃，今后美國(guó)聯(lián)邦政府每年龐大的IT采購(gòu)預(yù)算明顯傾斜于采購(gòu)云計(jì)算服務(wù)(服務(wù)產(chǎn)品)，而不再傾向大規(guī)模采購(gòu)操作系統(tǒng)和辦公套件(軟件產(chǎn)品)。美國(guó)公共及IT政策的線上社群“MeriTalk”不久前公布的一份研究報(bào)告指出，在未來(lái)三年內(nèi)，聯(lián)邦政府若好好利用開(kāi)放源碼、虛擬化及云計(jì)算服務(wù)，可節(jié)省龐大的IT支出，進(jìn)一步為美國(guó)IT支出挪出新的資金。MeriTalk甚至認(rèn)為，奧巴馬政府重新定義了21世紀(jì)政府的IT角色，其利用IT推動(dòng)變革的承諾令人興奮。云計(jì)算究竟會(huì)給美國(guó)政府帶來(lái)什么？Kundra以實(shí)例說(shuō)明，比如美國(guó)政府USA.gov網(wǎng)站的改版，以傳統(tǒng)做法，政府需要花上6個(gè)月的時(shí)間，且一年需要250萬(wàn)美元的預(yù)算；若改用云計(jì)算，只要一天就完成升級(jí)，一年的費(fèi)用只需80萬(wàn)美元。同時(shí)，它能幫助美國(guó)政府解決三個(gè)關(guān)鍵方面的問(wèn)題——安全性、性能和成本。另外，云計(jì)算還被看成是增加政府透明度的有力工具。美國(guó)政府發(fā)布的2010年預(yù)算文件中，資助眾多試點(diǎn)推行云計(jì)算項(xiàng)目，又一次表明了云計(jì)算在政府機(jī)構(gòu)的IT政策和戰(zhàn)略中會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色。美國(guó)政府最終可能希望把政府內(nèi)部云連接到由共享數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序和IT資源組成的超級(jí)云上。美國(guó)國(guó)防信息系統(tǒng)局提出了美國(guó)政府的云基礎(chǔ)架構(gòu)：各個(gè)政府機(jī)構(gòu)在其中擁有各自的云或節(jié)點(diǎn)。(三)云計(jì)算對(duì)美國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)在政府的帶動(dòng)下，Amazon、Google、IBM、微軟等IT巨頭都相繼推出了云計(jì)算的相關(guān)產(chǎn)品；2010年，微軟投資95億美元用于研發(fā)，其中的很大一部分投資被用于云計(jì)算領(lǐng)域；IBM已投入超過(guò)200億美元進(jìn)行并購(gòu)，開(kāi)發(fā)云端運(yùn)算，以獲取新的營(yíng)收增長(zhǎng)來(lái)源；IDC預(yù)測(cè)2010年有1/4的企業(yè)會(huì)積極向云計(jì)算和SaaS演進(jìn)；Gartner也預(yù)計(jì)云計(jì)算的市場(chǎng)將從目前的24億美元增加到2013年的81億美元。從美國(guó)政府以及美國(guó)IT巨頭對(duì)云計(jì)算的態(tài)度以及投入資金的力度可以看出云計(jì)算在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中的重要性和殘酷性。實(shí)踐也已經(jīng)證明，不管是對(duì)企業(yè)還是政府部門(mén)，云計(jì)算的運(yùn)行和管理成本明顯降低，安全性明顯提高。加快推進(jìn)我國(guó)云計(jì)算研究與應(yīng)用已是刻不容緩。二、我國(guó)政府云計(jì)算研究和應(yīng)用思考雖然我國(guó)政府的管理體制與美國(guó)政府的管理體制截然不同，但是中美兩國(guó)政府行政職能在形式上大致是相同的，因此，美國(guó)政府云計(jì)算研究和應(yīng)用很大程度上解決了我國(guó)政府在云計(jì)算研究和應(yīng)用中的若干問(wèn)題，對(duì)于云計(jì)算順利落地并取得實(shí)效有極大的促進(jìn)作用。(一)政府云服務(wù)模式所謂政府云，就是政府把用戶所需要的應(yīng)用集中起來(lái)，發(fā)布給用戶進(jìn)行使用。美國(guó)政府的云計(jì)算服務(wù)根據(jù)不同的服務(wù)對(duì)象和不同的安全等級(jí)要求，分為政府私有云和公共云。分析我國(guó)政府的用戶，也應(yīng)該按照對(duì)內(nèi)的內(nèi)部服務(wù)和對(duì)外的公共服務(wù)兩大領(lǐng)域，分別建立政府私有云和公共云，為不同的對(duì)象提供各自需要的云計(jì)算應(yīng)用和服務(wù)。⒈依托政府內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立政府私有云美國(guó)政府的私有云計(jì)算服務(wù)是部署在專(zhuān)網(wǎng)上的，與互聯(lián)網(wǎng)物理隔離，提供服務(wù)的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心采用專(zhuān)用設(shè)備，這些狀況和目前國(guó)內(nèi)政府有相似之處。我國(guó)政府的私有云建設(shè)應(yīng)針對(duì)政府各個(gè)部門(mén)和內(nèi)部工作人員，由政府的IT機(jī)構(gòu)或云提供商依托政府內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立。政府擁有各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施，可以根據(jù)政府內(nèi)部管理和服務(wù)需求，在統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施上開(kāi)發(fā)定制高層應(yīng)用平臺(tái)和系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)最有效的控制。⒉依托互聯(lián)網(wǎng)建立政府公共云政府的公有云建設(shè)從模式上來(lái)講，可以是租賃，也可以是自建；從運(yùn)營(yíng)角度看，可以是公益性的，也可以是有償服務(wù)；從應(yīng)用角度看，一是政府提供給公眾的各類(lèi)服務(wù)，通過(guò)云服務(wù)來(lái)提供，二是由政府組建云計(jì)算中心，然后向各大企業(yè)、政府部門(mén)及科研機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及平臺(tái)測(cè)試等服務(wù)?？傊?，應(yīng)由政府主導(dǎo)，由政府的IT機(jī)構(gòu)或云提供商依托政府外網(wǎng)來(lái)搭建本土化的云計(jì)算平臺(tái)。(二)政府云服務(wù)架構(gòu)從云計(jì)算的定義和發(fā)展看，政府云至少應(yīng)該提供底層平臺(tái)共享、高層平臺(tái)共享和直接應(yīng)用三個(gè)層次的服務(wù)(參見(jiàn)圖1)。如圖1所示，底層平臺(tái)共享提供包括機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲(chǔ)和基礎(chǔ)軟件平臺(tái)等服務(wù)，以提供給用戶可以部署和運(yùn)行其應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境；高層平臺(tái)共享則是利用政府本身掌握的信息化資源，建設(shè)可以為用戶所使用的包括各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境和各類(lèi)開(kāi)發(fā)組件等高層共享服務(wù)，用戶可以利用這些資源快速搭建和共享應(yīng)用系統(tǒng)；應(yīng)用軟件群則是根據(jù)用戶的不同需求統(tǒng)一建設(shè)各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)，直接為用戶提供應(yīng)用服務(wù)；不同的用戶群體可以根據(jù)自己的需要定制和應(yīng)用不同的服務(wù)。(三)政府云的安全雖然云計(jì)算在節(jié)約資源、提高效率方面有顯著的優(yōu)勢(shì)，但其安全問(wèn)題卻是我們無(wú)法回避的一個(gè)重要問(wèn)題，甚至直接影響或決定了政府云的建設(shè)服務(wù)模式。從云計(jì)算服務(wù)的三個(gè)層級(jí)看，不同層級(jí)的安全問(wèn)題各不相同：底層平臺(tái)共享服務(wù)面臨的主要問(wèn)題是云計(jì)算中心的可靠性、物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸安全、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等；高層平臺(tái)共享服務(wù)面臨的是開(kāi)發(fā)過(guò)程的安全和應(yīng)用程序的攻擊等問(wèn)題；直接應(yīng)用服務(wù)，用戶更關(guān)注應(yīng)用權(quán)限與應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題。從云計(jì)算建設(shè)服務(wù)模式上，私有云和公有云面臨不同的安全問(wèn)題。對(duì)于公有云而言，數(shù)據(jù)具有無(wú)邊界性、流動(dòng)性等特點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)的安全邊界比較模糊，傳統(tǒng)的安全域劃分等安全機(jī)制已經(jīng)難以保障云計(jì)算應(yīng)用的安全性；此外，基于互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)，其連續(xù)性、可靠性和高質(zhì)量也存在不可知因素；對(duì)于私有云而言，相比公有云，其來(lái)自外部的攻擊大大減少，安全性得到顯著提高，但是內(nèi)部泄密風(fēng)險(xiǎn)依然存在，尤其是作為私有云，數(shù)據(jù)安全等級(jí)要求更高，安全設(shè)施建設(shè)是否能夠持續(xù)保障，是否會(huì)引起建設(shè)和維護(hù)成本的增加等問(wèn)題也需要我們深入研究。因此在構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái)的同時(shí)，構(gòu)建面向云計(jì)算應(yīng)用的縱深安全保障體系尤為重要，同時(shí)，要從根本上確保云計(jì)算的安全性，制度層面的保障也不可或缺。近日，歐洲有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人就強(qiáng)烈呼吁制定一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)保護(hù)的全球協(xié)議以解決云計(jì)算的數(shù)據(jù)安全弱點(diǎn)。(四)我國(guó)政府云計(jì)算建設(shè)應(yīng)著重關(guān)注的問(wèn)題⒈統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)云計(jì)算的核心就是統(tǒng)一建設(shè)云基礎(chǔ)設(shè)施，然后根據(jù)需要各取所需。因此，政府云計(jì)算平臺(tái)必須統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，這就需要我們分析、提煉政府各部門(mén)的應(yīng)用需求，根據(jù)不同層面的要求，按照政府云服務(wù)架構(gòu)，搭建統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)，將政府各個(gè)部門(mén)的各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合建設(shè)和利用，避免各自為政、分頭建設(shè)。⒉統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、自主技術(shù)目前雖然很多廠商