云计算应用及发展研究

于春生 唐晓梅 陈瑛 北京联合大学

在《推动企业上云实施指南》的带动下，我国各地方政府都开始积极响应云计算技术应用号召，以上海、浙江以及江苏为代表的多个省市已出台了相应政策，为我国云计算技术的全面推广提供了广阔空间。通过对上千家各行业领域企业问卷调查发现，近十年内我国企业上云率呈现出明显递增趋势，但是与美国、欧盟等发达国家相比仍存在一定的差距。从目前实际情况来看，与2010年相比，我国企业上云率增长了近十倍，企业使用云服务的比例呈大幅度增长趋势，随着我国云计算技术应用规模越来越大，云计算技术应用所体现出的成效也越来越明显，目前已成为社会新型基础设施中的重要组成内容。

一、云计算技术相关概述以及基本特点

云计算技术的发展主要是以互联网计算为基础，它能够根据用户的不同需求来提供计算机技术相关服务。云计算技术能够支持各种应用程序的运行，在云计算技术的帮助下，用户可以更加方便地关注他们的业务，不需要考虑硬件使用和细节问题[1]。云计算技术在应用期间主要有以下特点：

（一）规模庞大

在云计算技术应用期间，“云”自身规模较大，像Google云计算已实现了百万服务器共同运行，Amazo以及IBM也投入了几十万台服务器，甚至企业私有云也具备成百上千的服务器。

（二）虚拟化

在云计算技术作用下，可以为任意地点的终端用户提供他们想要的服务，“云”也可以满足它们的实际需求，而并不只是简单的有形实体。

（三）稳定性和通用性

云计算能够稳定运行，大部分是取决于多副本容错性，这也是其未来持续发展的必要保障，其稳定性要比普通计算机高出很多。

（四）全面自动化

对于云计算而言，自我管理和自我维护都是相对透明的。二者都可以自动完成各种工作项目和服务，更加便捷地满足人们日常需求。

二、国内外云计算发展现状

（一）国内发展现状

目前我国云计算技术发展还处于起步阶段，未来发展空间十分充足。但是，基础技术的研究仍有待加强。虽然当前国内互联网行业都在竞相推广云计算技术和相关服务，但是仍无法满足市场和用户个人的需求[2]。与此同时，市场和公司都没有意识到云计算技术的商用应用价值，对未来应用方向十分迷茫，这就导致了服务商之间缺少彼此交流，可操作性不强。所以，国内云计算技术需要从发展的角度来解决应用期间存在的各种问题，提出科学有效的解决措施来加强云计算技术的应用。此外，在风险投资和产业机会促进作用下，我国云计算创业企业数量正在不断增加，比如上海在政府资金的支持下，成立了云海创业基金；再比如北京云产业基地的纷纷成立，这些企业在云计算产业链上的分工比较明确，像致力于服务器研发制造的天地超云公司，从事于计算机操作系统研发的友友天宇公司等。

（二）国外发展现状

在国际大环境中，发达国家的云计算技术发展较为完善，特别是美国和欧盟等一些技术发展前沿的国家。美国在二十世纪初期就开始规划云计算技术的发展；欧盟对云计算技术提出了详细报告，形成了最基本的框架和管理体系，为云计算技术在未来的发展树立了良好地位；日本形成了云计算技术发展和应用的良好氛围，在搭建一些云计算技术发展基础设施之后，获得了坚实的基底支持。此外，美国在云计算商业化起步阶段，欧盟信息安全局和所属相关网络就意识到了网络安全问题对云计算产业发展的重要性，在2009年时就已经开始了安全问题探究，为各个国家开展云计算提供了安全评估指导框架。在欧美开始准备云计算采购的背景下，2012年ENISA就已经正式发布了云计算安全服务水平检测指南，这对用户如何在云服务合同中检测并确保数据安全提供了重要参考依据。与美国和欧盟国家相比，日本与韩国的云计算产业也处于起步发展时期。但是相比较而言，日本发展形势较好一些，在国际范围内的云计算市场份额已占据了10%左右，成了国际云计算发展力量支持之一。

三、云行业发展情况

（一）工业云

工业云指的是面向于工业企业的一种云计算服务，利用先进的信息技术来根据服务需求建立信息化系统，在虚拟化手段的帮助下展开资源共享，为企业提供成本更低、质量更高的服务。通过工业云平台建设能够使企业信息化发展的难度大大降低。很多领头的大型企业运用工业云技术实现融合，中小型企业也可以低成本对信息化进行整合。从整体布局来看，工业云在云计算领域占据着十分关键的地位，也是未来云计算技术全面发展的核心，在信息化企业建设成本降低和提高核心竞争力方面具有十分重要的作用。

（二）政务云

政务云一般都由政府部门负责主导，信息化企业负责提供辅助服务。当前，各个行业厂商都在纷纷进入政务云市场，大量解决方案随之出现，其中就包括了云管理平台、云主机、云网等多个应用方向，但是在此期间，云安全问题始终是核心的工作内容。据相关资料显示，从2018年开始，我国政务云平台在市场中的投入规模就已经达到了380亿元，覆盖了30多个省级行政区。

（三）金融云

金融云主要为银行这样的金融机构提供云计算服务。金融云具有较高的实时性和高扩展性，可以帮助传统金融行业实现业务转型和创新[3]。在金融云具体应用期间，金融行业对其提出的要求主要表现在开发测试、应用迁移以及数据分析等方面。结合目前金融市场建设趋势来看，金融云拥有广泛的覆盖面积，其中具体包含IaaS、PaaS、SaaS等多个方面。但最为关键的就是PaaS和IaaS金融云，但是金融云SaaS产品由于涉及的种类较多，所以并没有形成较为统一的建设模式。

（四）医疗云

医疗云主要面向于医生以及医疗机构，在专业的信息化技术帮助下，能够形成全新的医疗云结构体系，使医疗信息实现共享。在此基础上，医疗云还可以有效保障医疗保健的质量，减少医疗成本的投入，为患者能够提供更加便捷的医疗保健访问服务。现如今，医疗云在建设期间主要关注于打造系统数据中心和云存储容灾备份。前者主要是为了满足患者以及医疗机构等多方面服务需求；后者则有利于解决目前海量医疗数据存储问题。当前医疗云存储所采取的方式主要是混合云，通过公有云的高弹性特点来提高医疗数据储存的高效性和廉价性。

（五）教育云

在教育云为高校智慧校园建设提供服务期间，IaaS主要任务就是整合数据中心的所有软件资源和硬件资源，确保网络和服务器都能够实现虚拟化。同时，PaaS层也是云计算在智慧校园建设中的关键，PaaS层具体囊括了身份信息认证、数据挖掘等功能。从目前实际情况来看，高校所应用的开发接口具体包括认证接口和数据接口；接口能力也可以为高校智慧校园建设提供一个开放性平台，如此一来数据和信息就可以在数据中心良好对接，师生也会享受到更加便捷的服务。除此之外，教育云还可以让教学产品变得更加丰富，为高校管理和科研活动提供重要支持。

另外，高校云计算建设的要点是：首先，需要将数据作为基础条件，通过建设信息标准，提高信息管理工作质量，为管理层决策提供有价值的数据支撑；其次，还需要通过身份认证管理来进行辅助，通过统一认证服务来加强高校用户和组织信息的统一存储，建立统一的用户管理体系，实现碎片化的服务登录；最后，将服务作为核心内容，将统一互联共享作为基本管理原则，不断提高师生管理服务水平。

四、云计算发展热点和趋势

（一）软件定义云计算

软件服务是云计算的重要技术之一，软件定义云计算就是对传统硬件体系进行重新塑造，使其建立在软件智能云和虚拟化技术之上。这种技术与传统技术相比，可以对存储网络资源进行重新定义。软件定义云计算主要涵盖了计算、存储以及网络等三个层面。此外，全面发展SDN技术可以为我国互联网行业和软件开发企业提供全新发展机遇。

（二）边缘云计算

边缘云计算将会便于计算技术与边缘计算技术更加协和的发展，能够适应未来万物共享互联的方向。在此特殊背景下，边缘云计算协同能够建立起更加高效的系统，减少对云端设备的依赖，满足敏捷连接、安全需求等要求。

（三）虚拟化技术

虚拟化技术能够合理规划云计算资源，它能够形成一个资源库，将存储和网络设备等相关要素融入其中，在信息化成本不足的情况下，使系统能够更加灵活，满足一些复杂的计算要求。未来云计算在我国将全面推动虚拟化技术，其自主研发能力也会快速提高。现如今，服务器虚拟化和桌面虚拟化是云服务中应用最为广泛的两个方面，在未来发展过程中，容器技术将成为主流发展技术，并且在相关行业会得到广泛使用。

（四）云安全

伴随着云计算技术在各个行业领域中的普及应用，云计算安全成了诸多用户重点关注的内容。现如今，我国已经建立了以云主机为核心的安全体系生态，未来云服务商将会被赋予更多安全责任，因为云服务内容十分复杂，所以大部分云服务已经不仅仅是简单的SaaS模式和PaaS模式，而是成了一个整体。

五、推动我国云计算发展的有效措施

（一）坚持需求导向，实现引导和拓展应用

云计算技术的不断成熟，需要紧紧抓住市场发展需求，在工业云、教育云等行业良好应用的基础上，来与其他行业进行融合并不断拓展社会化应用，结合市场需求来推动云平台建设，利用平台优势来促进传统企业转型，挖掘市场潜力和新兴业态。

（二）强化安全建设，维持云计算健康发展

现如今，云安全仍然是影响企业云计算技术发展的重要因素。对此必须要提高企业云安全产业链安全意识，强化安全服务模式建立，并且还要成立专业监督机构，利用相应的规章制度来确保云安全，维护企业健康有序发展。

（三）优化基础环境，突破核心技术

我国云计算在技术方面仍然较发达国家有一定的差距，云计算技术的大规模发展需要基础设施和技术研发，积极探索技术攻关和科技合作新模式，建立起完善的体系，保证云计算核心技术能够实现质的突破。

（四）加强生态建设，推动厂商互联开放共享

伴随着产业的快速发展，云计算市场竞争已进入到白热化的形势，市场产品出现了严重的同质化现象，经营资质违规情况时有发生。对此必须要加强云计算生态建设，促进不同厂商之间实现互联互通，开放共享，以此来强化我国云计算技术的力量。

六、结论

综上所述，在高新科学技术快速发展的背景下，云计算技术发展也面临着一定的挑战，虽然当前云计算技术处于初期发展阶段，但是未来却拥有十分广阔的发展空间。同时云计算技术的出现也促进了云技术的综合发展，因此在未来技术发展过程中，必须要妥善处理云安全问题，使云计算技术能够健康稳定的发展，进而将成熟的技术带入到互联网IT行业中。未来云产品会源源不断的出现，种类丰富的云产品也会促进云计算技术的成熟发展，云计算公司也将会致力于问题分析、方案规划以及项目开发等多角度方案发展，最终使该体系建设成为云计算竞争的焦点，高校建设在云计算技术的带动下，各个方面基础设施建设将变得更加现代化，能够更好地开展高质量教学任务。