云计算在政务领域的应用

1. 云计算在政务领域的应用 刘 权 中国电子信息产业发展研究院

2. 一组数据 ——到2012年全球财富1000强企业中将有80%的使用云计算服务，而到2015年使用云计算的企业的比率有望提高到95%。 ——到2015年全球云计算产业的总规模将超过220亿美元。 ——IBM对云计算投下重注，部署了200多名研发人员致力于这项业务的研究。

3. 报告内容 一、云计算的概念与内涵 二、重点国家云计算战略部署 三、我国云计算进展 四、云计算关键技术 五、云计算在政务领域的应用 六、发展云计算的几点想法

4. 一、云计算的概念与内涵 （一）云计算的由来与定义 （二）从不同角度看云计算的内涵 （三）云计算的五个关键特征 （四）云计算硬件、软件与服务

5. （一）云计算的由来 计 算：对数值或信息进行处理并得到结果的一种行为或过程，有时也指一种计算方式。 1+1=2 flower.bmpflower.jpg 云：由网络连接起来的各种计算资源（包括计算设备和其上的软件）。 云计算：运用由网络连接起来的许多计算设备对数值或信息进行处理并得到结果的一种计算方式。 不是一种产品，也不是一种技术，而是一种产生和获取计算能力的方式的统称。 5

6. （一）云计算的由来 云计算是继个人计算机、互联网变革之后的第三次IT革命 技术 云计算变革 • 将IT基础设施转变为像水和煤气一样的社会公用基础设施 • 超级数据中心成为IT资源和服务的提供者 互联网变革 • 将数以亿万计的信息孤岛汇集成庞大的信息网络，极大的提高了人类沟通，共享和协作的效率，丰富了社交和娱乐生活 个人计算机变革 • 将只在特定行业中应用的大型主机变成每个人都负担得起的个人电脑，大幅度提高了个人生产效率和企业效率 云计算时代 互联网时代 微型机时代 大型机时代 1960年代 1980年代 1990年代 2000年代 时间 6

7. （二）从不同角度看云计算的内涵 1.云计算是一种IT基础设施交付和使用模式 ——从原理看，云计算是将计算工作分布在大量的、分布式的计算机上，从而利用大量计算资源（包括硬件设备、软件及网络等IT基础设施）完成所要求的计算任务。 ——云计算环境下，与传统的IT基础设施交付和使用模式的主要区别： 1.基础设施建设运维方式不同：基础设施所有权和运维责任 2.交付和使用的便捷性不同：提供商交付方式和用户使用方式 7

8. （二）从不同角度看云计算的内涵 2.云计算是一种信息服务的交付和使用模式 ——在商业层面看，云计算提供的是而且仅是服务——可以统称为“云服务”。 从云计算服务商和云计算用户间的关系看，服务商并未向用户提供硬件、软件等事物或具体产品，而是运用自己所掌握的IT资源帮助用户完成计算任务，满足用户使用软硬件设备或获得信息的需要 ——云服务按照服务类型分类： 1.基础设施即服务（IaaS） 2.软件即服务（SaaS） 3.平台即服务（PaaS） 8

9. （二）从不同角度看云计算的内涵 基础设施即服务（IaaS） ——以服务的形式提供虚拟硬件资源，包括虚拟主机、虚拟存储器、虚拟网络、虚拟数据库等资源。 ——实质是向用户提供计算能力、存储能力、网络和其他基本资源的租用服务。 影视资料存储服务。现在的数字化影视资料，需要的存储空间非常巨大，用户购买存储设备不但满足不了需要而且也很不划算。思科、苹果等公司为此建设了专业的云存储中心，低价提供海量存储空间，向影视公司或个人提供影视资料存储服务。 9

10. （二）从不同角度看云计算的内涵 软件即服务（SaaS） ——服务商运行在云基础设施上的应用类软件，将软件作为服务提供给用户；用户则通过网络来使用这些软件。 服装在线设计服务。爱科服务在线服务：服装企业可以通过在线使用爱科的服装设计软件，完成款式设计、自动排料等。 在线经营管理服务。Salesforce、用友伟库网：用户可以在线实现网上记账、现金管理、进销存管理、客户关系管理、合同与服务管理等功能。 在线办公文档服务。谷歌Google Docs：与微软的Office软件功能接近，用户可使用它在线进行文档编辑、电子表格、幻灯片演示。同时还可以多个用户进行共享以及协同编辑，为一个小组的人员进行共同创作带来很大的方便性。 10

11. （二）从不同角度看云计算的内涵 平台即服务（PaaS） ——将应用程序开发平台作服务提供给用户，包括开发语言、应用程序接口、开发工具、运行平台等基于互联网的开发环境。用户基于该平台，可以开发应用类软件，也可以将应用类软件进行部署。 在线开发服务。Salesforce的force.com平台：用户可以不用任何编程语言，就能方便地开发出管理软件。 11

12. （二）从不同角度看云计算的内涵 3.云计算是一种基于互联网的新型计算模式 ——从数值和信息处理的角度看，云计算是通过互联网将计算任务分布到由大量计算机构成的资源池上，从而使用户能够根据需要获取计算能力、存储空和信息服务。 ——云计算的四方面新特征： 1.资源汇聚：计算资源汇聚在一起通过多租户模式服务多个消费者 2.快速弹性：计算能力能够以某种自动方式快速而弹性地实现供应 3.按需的自助服务：消费者能够根据自己的需要获取计算能力 4.可控可计量：系统根据服务类型提供相应的计量方式 12

13. （三）云计算的五个关键特征 美国国家标准技术研究院（NIST）提出了云计算的五个关键特征，用来判断一种应用是否是云计算，分别针对云提供者和云使用者而言。 对于云提供者： ——要拥有服务器、存储或网络等硬件设备的资源池 谷歌等服务商的规模。谷歌的云计算已经拥有100多万台服务器，亚马逊、IBM、微软、雅虎等的云计算均拥有几十万台服务器。 ——要支持用户采用弹性部署的方式 亚马逊出租服务器的价格。亚马逊的计算服务是计时收费，一小时10美分。尽管收费很便宜，但是用户量很大，使用频率高，累计租用时间就很长，总收入非常可观。云计算服务商就像电信服务上一样，靠低廉吸引用户，靠用户规模盈利。 13

14. （三）云计算的五个关键特征 对于云使用者： ——云计算应是一种计算能力或资源的合理利用，而不仅仅是信息或资讯的获取 简单的新闻资讯服务不是云计算应用；Google的新闻搜索是云计算应用 ——使用者不需要自己构建或部署相关的复杂后台系统或软件，直接通过互联网即能使用 用户用智能手机就能够享用谷歌的服务。可以用谷歌来查地图、导航，搜索各种信息，网上购物，移动办公，等等。而这些工作，在没有云计算服务的情况下，至少需要一个计算机才能实现。 ——随需应用，按需付费。 Animoto的创业网站。 14

15. （四）云计算硬件、软件与服务 云计算中硬件、软件与服务的关系 ——硬件是云计算中的最基础部分 ——云软件是使云计算独特性得以实现的最重要保证 ——云服务是用户直接感受并享有的，是云计算发展的关键 硬件是骨骼、软件是血肉、服务是灵魂 15

16. （四）云计算硬件、软件与服务之 云计算硬件 云计算硬件包括： 服务器、存储设备、网络设备以及基础网络设备等 云计算硬件分类： ——云端硬件：组成云并负责执行计算任务的服务器、存储设备等硬件。 ——终端硬件：云计算用户所使用的硬件设备，其种类众多，既包括传统的计算机，也包括手机等手持终端设备。 16

17. （四）云计算硬件、软件与服务之 云计算硬件 云端硬件发展趋势 ——单机性能更高、可靠性更强 ——满足即时部署、价格低廉、性价比高等要求 ——支持虚拟化、海量数据存储与管理等云计算技术的应用 ——实现云端硬件的集群化、简单化、灵活调度和弹性使用 17

18. （四）云计算硬件、软件与服务之 云计算硬件 终端硬件发展趋势 ——终端硬件简单化 ——不断催生出新类型的专用设备 ——具备更多的灵活性 18

19. （四）云计算硬件、软件与服务之 云计算软件 云计算软件分类 ——云基础软件：与硬件紧密关联，不直接面向用户，主要负责对云硬件进行统一管理，完成虚拟化、分布式存储、并行处理、数据管理等基础性工作 ——云应用软件：在云基础软件之上，负责提供不同类型、不同功能的云服务。 SaaS中的应用类软件 PaaS中的开发平台软件 IaaS中直接面向用户的虚拟硬件管控软件等 19

20. （四）云计算硬件、软件与服务之 云计算软件 云计算软件发展趋势 ——基本趋势：云计算软件将成云计算发展的重点，也是决定云计算发展速度的关键要素 ——云计算软件必须能够更好地支撑云计算系统高性能、低成本、可扩展、高可靠性的计算和存储需要，满足互联网业务和服务需要 20

21. （四）云计算硬件、软件与服务之 云服务 云计算服务对象：在各行各业、各种组织、各种产业拓展应用范围 从行业视角 • 满足中小企业、政府部门、科研教育、娱乐、商业企业的信息化需求 • 成为互联网企业的运营平台和资源平台 • 成为人民群众生活的必需品 从产业领域视角 • 成为物联网信息存储、分析的智能化平台 • 成为移动互联网的基础信息支撑平台 • 成为移动电子商务、移动支付的支持平台 • 逐步进入网络通信基础设施领域 云计算服务内容：从基础架构、在线存储、软件服务扩展到各种应用领域 已有主要服务内容 • 基础设施即服务/IaaS • 软件平台即服务/PaaS • 软件即服务/SaaS • 存储即服务/DaaS 一切皆服务，延伸到各种应用 • 硬件即服务：终端设备成为服务发布形式 • 消息即服务：消息中间件成为服务 • 监控即服务：监控内容成为服务 • 现存各种应用均被云服务化… XaaS 云计算服务形式：更简单易用、更安全、更智能的差异化服务 • 更为便捷：就像现在水、电、气、通信那样简单，打开即用，关闭即停，按需使用，用完充值 • 隐私和信息安全更有保障：用户信息隔离、网络传输加密、高强度身份认证、服务商数据安全审核 • 更智能化：用户服务状态恢复、信息推荐、精准营销、预测用户潜在信息需求、 • 差异化服务：提供从免费、普通用户、中端用户、高端用户的各种服务，按质论价 21

22. 二、重点国家云计算战略部署 ——美国 • 云计算在美国政府机构的I T政策和战略中扮演越来越重要的角色，政府正在大力推行云计算计划。 • 2009年9月，美国政府宣布一项长期的云计算政策，美国白宫则在其2010年预算申请文件中将云计算列为促进美国政府技术基础设施的重要技术。 • 美国国防部于2009年底与惠普达成了一项合作，后者将帮助其建立庞大的云计算基础设施。 • 美国联邦政府CIO还成立了云计算工作组，并任命了云计算CTO，协调云计算产业和政府IT服务。 ——韩国 • 韩国广播通信委员会、知识经济部、行政安全部于2009年12月底公布了《搞活云计算综合计划》，计划表示：韩国政府决定在2014年之前向“云计算”领域投入6146亿韩元（约合36亿人民币），争取使韩国“云计算”市场的规模扩大为目前的4倍，达到2.5万亿韩元，并将韩国相关企业的全球“云计算”市场占有率提高至10%。 22

23. 二、重点国家云计算战略部署 • ——欧盟 • 2009 年10月， 英国发布了《数字英国报告》，呼吁政府部门建立统一的政府云。新的政府云计算虚拟网络将允许公共部门自主掌控他们的业务，政府云就如同一个资源库，所有的政府部门和组织都可以根据自己的需求来挑选与组合他们所需的服务，从云计算的易扩展、快速提供、灵活定价的优点中受益。 • 2010年初，欧盟专家小组在一份关于云计算未来的报告中，建议欧盟及基成员国为云计算研究与技术开发提供激励，并制定适当的管理框架促进云计算应用。 • ——日本 • 日本为普及云计算，发展国家云计算战略，于2011年初设立云计算特区，广泛招揽国内外企业，构筑其国内最大规模的数据库。 • 日本内务部和通信监管机构计划建立一个大规模的云计算基础设施，建设预计在2015年完工，用来支持所有政府运作所需的资讯科技系统。 23

24. 三、我国云计算发展进展 • 2008年5月，江苏无锡建成世界第一个“商用云计算中心”，目前进入第二期建设发展阶段，该中心应用了IBM全球最新发布的云计算容量规划方案。 • 江苏省南京市政府与阿里软件在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”。 • 2009年8月，广东云计算中心成立； • 2009年9月，IBM与东营市政府共同签署了“黄河三角洲云计算中心战略合作协议”； • 2009年12月，成都云计算中心正式开通运行。该中心是国内第一个以企业投资、运营、管理，政府购买服务形式投入运营的商业化云计算中心，已达到达到每秒30万亿次的计算能力。 • 2010年，北京市计算中心建成以工业计算为主20万亿次 “北京云”计算平台，重点为工业用户提供SaaS、IaaS等服务。 24

25. 发展预测 产业布局 产业链 三、我国云计算发展进展 上海：云海计划 深圳：华南云计算中心 ...... 广州：天云计划 杭州：云计算开发平台 2011年 哈尔滨：中国云谷 南京：软件云平台 重庆：国际离岸云计算特别试验区 济南：园区云计算中心 鄂尔多斯：草原云谷 东莞：云计算平台 天津：云计算产业总部 成都：中西部云计算中心 无锡中国云谷 2010年 北京：祥云工程 2009年 青岛：“北方数据中心” 2008年

26. 三、我国云计算发展进展 面对即将到来的巨大商机，我国部分企业也开始行动： • 百度于2009年提出“框计算”的概念。 • 阿里巴巴成立了一家从事云计算业务的新公司“阿里云”，将筹建多个“电子商务云计算中心”。 • 中国移动正在研发和试验云计算平台“大云”，并希望借此提升未来在移动互联网方面的信息服务能力。 • 世纪互联构建从集装箱数据中心、云立方大型数据中心、“云快线”服务及云平台到“社区云”服务平台等多层次的云服务产品，满足不同类型云服务需求客户的需要。 • 联想在基础架构、基于云计算的存储系统和云计算专用瘦客户机方面做了很多工作，希望构建全面的云计算业务能力；2010年更是从“乐phone”手机开始，尝试建立基于移动互联网的端到端生态系统，积极发展面向云计算的新兴互联网终端产品和服务。 26

27. 我国各地积极推进 新一代信息技术产业_云计算 2010-2013年中国云计算市场规模与增长

28. 四、云计算关键技术 （一）虚拟化技术 （二）海量分布式存储技术 （三）海量数据管理技术 （四）分布式资源管理技术 （五）并行编程模式

29. （一）云计算的关键技术虚拟化技术 ——虚拟化技术是一种调配计算资源的方式 ——将系统中的硬件、软件、数据、网络、存储等各种硬件资源“封装”成为一个资源池，并根据需要分配这些资源。 ——在云计算中使用虚拟化技术： 1. 能够提高系统稳定性，方便用户使用 2. 能有效提高IT资源利用率，降低IT设备采购成本 3. 能显著降低硬件设备耗电量和运行维护工作量，节省大量人力成本 29

30. （二）云计算的关键技术虚拟化技术 发展趋势 ——进一步注重服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化与桌面虚拟化的结合 ——积极发展应用虚拟化，降低创建、管理和运行应用程序所需的运营成本和能源成本 ——开源虚拟化将成为重点发展领域 30

31. （二）云计算的关键技术 海量分布式存储技术 ——必须同时满足高吞吐率、高传输率、高可用性、高可靠性、价格低廉等要求 ——代表性技术： 1. 谷歌的非开源的体系GFS（Google File System） 2. Hadoop团队开发的对应GFS的开源实现HDFS（Hadoop Distributed File System） 雅虎、阿里巴巴等企业在内的云存储中采用的都是HDFS技术 ——发展趋势：进一步满足超大规模数据存储需要，增强数据加密和安全性保证，继续提高I/O速率 31

32. （三）云计算的关键技术 海量数据管理技术 ——必须提供高效的数据管理以保证数据检索和分析性能 ——代表性技术： 1. 谷歌的BigTable数据管理技术 2. Hadoop开发的类似于BigTable的开源数据管理模块HBase 发展趋势 ——支持更加丰富的数据管理操作以及更加完善的数据管理功能，增加更丰富的查询功能、更高效复杂的索引以及更强大的事务处理功能 32

33. （四）云计算的关键技术 分布式资源管理技术 ——为保持云计算不同结点上数据、系统状态一致性，需要使用分布式资源管理技术 ——分布式资源管理技术还能收集和分析来自分布式异构环境中的IT资源、应用和相关重要信息 ——代表性产品： 谷歌的Chubby ——发展趋势： 保证资源管理的全面性，能够保证对资源信息进行端到端的收集、提取、关联和显示 33

34. （五）云计算的关键技术 并行编程模式 ——云计算的编程模型必须保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明 ——代表性模式： 谷歌提出的Map-Reduce的编程模式 ——发展趋势： 编程模式进一步向简单化发展，编程工具得到进一步改进 34

35. （五）云计算的关键技术 并行编程模式 ——云计算的编程模型必须保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明 ——代表性模式： 谷歌提出的Map-Reduce的编程模式 ——发展趋势： 编程模式进一步向简单化发展，编程工具得到进一步改进 35

36. 五、云计算在政务领域的应用 云计算在政务领域的应用主要是云计算电子政务平台。而云计算电子政务平台的应用形式大多为政务信息资源的共享平台， ——云计算电子政务平台是指政府机构运用云计算技术，将政府管理和服务职能通过精简、优化、整合、重组后在互连网实现，以打破时间、空间制约，从而加强对政府业务运作的有效监督，提高政府的工作效率，并为社会公众提供高效、优质、廉洁的一体化管理和服务。 ——云计算电子政务平台的应用形式大多为政务信息资源的共享平台，通过云计算政务信息资源共享平台作用的有效发挥，电子政务信息资源达到了共建、共享，这避免了系统的重复建设和信息孤岛，为提高政府工作效率和管理水平提供了科技保障。 36

37. 四、云计算在政务领域的应用 政务领域应用云计算的目标主要有两点： 一是利用现有的软硬件及网络资源，借助云计算平台，打造新的高效的办公（业务）平台，以较小的成本提高协同办公效率，减少不必要的资源浪费； 二是构建基于云计算环境的统一的信息平台，整合分散在多个部门、多个空间的各种信息资源并加以科学的组织与管理，既消除信息孤岛、解决信息过多重复存储带来的资源浪费和数据不一致问题，又使信息资源能够在更大范围中得到使用，发挥更多效用。 37

38. 四、云计算在政务领域的应用 ——目前云计算电子政务平台的应用尚处于起步阶段，如东营、成都、天津等城市对云计算电子政务平台进行了试点的应用。 ——云计算电子政务平台建设分为两种模式，一种是依靠第三方机构建立，另一种是政府组织力量自己建立。 • 两种模式各有优点，第一种建设模式因第三方机构的专业性可以缩短建设工期，迅速搭建平台 • 第二种建设模式则针对性较强，可以使得建立的系统更加完整。目前这两种模式的选择也正处于探索中。 38

39. 四、云计算在政务领域的应用 政务领域应用云计算应加强以下几个方面： 一是要与电子政务、电子医疗、远程教育等应用紧密结合，通过云计算支撑这些工作的更好开展； 二是要注重云平台开放性与安全性的有机结合，既要确保重要信息的安全可靠，又要提供开放的功能接口或开放式的服务，使信息资源发挥最大作用； 三是要在整合信息资源的基础上，运用商业智能软件进行数据分析和挖掘工作，从所掌握的信息中提取和产生更多有价值的信息，以推动提升行政水平和公共服务水平； 四是在未来的软硬件采购中，应注重云端性能的增强，同时可简化终端设备功能，灵活采购瘦客户端设备或移动智能终端设备，在节约采购成本的基础上更好的支持应用； 五是要在应用云计算的同时努力解决好体制机制中存在的问题，使云计算的特点和功用得到充分发挥。 39

40. 五、加快我国云计算发展的几点建议 （一）找准发展定位，理清发展脉络，确定云计算基本发展思路 （二）制定发展规划，加强协调引导，为产业发展提供组织保障 （三）做好科学规划，加大监管力度，减少无序发展与重复建设 （四）开展认定工作，适度设置门槛，优化云计算市场发展环境（五）加快标准制定，积极推广应用，力争未来产业发展主动权 （六）加强研发创新，重视开源技术，提升云计算安全保障水平（七）增加服务种类，扩展服务领域，提高云服务的水平和质量（八）引导资金投入，加强队伍建设，全面优化云计算发展环境 40

41. 谢谢！