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云计算标准化赋能数字经济产业发展研究

2023-11-16项华灵马东伟张鑫胡勤燕

中国标准化 2023年1期
关键词:数字经济云计算标准化

项华灵 马东伟 张鑫 胡勤燕

摘 要:云计算是互联网技术发展的一种创新应用新模式,云计算不只是一项技术工具,也是一种数字经济时代的创新范式。在数字经济发展提速的大背景下,云计算产业中的数据中心、云安全、服务器、存储等领域均衍生出较大的业务成长空间。云计算标准化工作日益成为推动云计算技术产业及其应用领域发展的重要基础性工作,本文对目前云计算行业的研究背景,发展现状开展研究,并从标准化角度出发,结合当前云计算行业的标准化研究现状及存在的问题,为云计算赋能数字经济领域产业发展提出标准研制参考。

关键词:云计算,标准化,数字经济

DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.01.005

Research on Cloud Computing Standardization Enabling the Development of Digital Economy Industry

XIANG Hua-ling MA Dong-wei* ZHANG Xin HU Qin-yan

(Hangzhou Institute of Standardization)

Abstract: Cloud computing is a new mode of innovative application of Internet technology development. Cloud computing is not only a technical tool, but also an innovative paradigm in the digital economy era. In the context of the accelerated development of the digital economy, data centers, cloud security, servers, storage and other fi elds in the cloud computing industry have derived large room for business growth. Cloud computing standardization has increasingly become important fundamental work to promote the development of cloud computing technology industry and its application field. This paper studies the current research background and development status of the cloud computing industry, combined with the research status and existing problems of the standardization of the cloud computing industry, which will provide reference for the standards development of cloud computing to empower industrial development in the fi eld of digital economy.

Keywords: cloud computing, standardization, digital economy

1 引 言

当前全球新一轮科技革命和产业变革将使得全球经济格局重新洗牌,世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期,数字化已成为培育经济新动能的杠杆。2021年3月1日起,全国首部以促进数字经济发展为主题的地方性法规——《浙江省数字经济促进条例》正式施行。其中给出了数字经济定义:以数据资源为关键生产要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进效率提升和经济结构优化的新经济形态。为数字经济描绘出具体的法治画像。数字经济本身既是规模巨大的新兴产业,也是助推社会经济方方面面转型升级的重要引擎。麦肯锡的研究报告显示,到2021年全球GDP数字经济占比将会达到50%,而中国的数字经济占比将会高达55%,超过全球的平均值,数字经济正在为中国经济注入新的发展动能。而云计算作为数据化和智能化的基础设施,正是抓住这轮机遇的有力抓手。

云计算(cloud computing)是分布式计算的一种,又称为网格计算。指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序后通过多部服务器组成的系统进行处理和分析,得到结果并返回给用户。通过这项技术,可以在几秒钟的时间内完成对数以万计的数据的处理,从而达到强大的网络服务。云计算不只是一个工具、一项技术,也是一种数字经济时代的创新范式,可以对各个产业进行全新赋能。从过去到未来也许不是线性的,可以通过云计算等新技术创造新的游戏规则,实现“换道超车”。

2 云计算行业发展现状及在数字经济产业发展中的应用分析

云计算强力刺激IT业务模式的顛覆式改变,用户无需再去应对复杂的底层IT架构、运维及应用开发,一切均可通过互联网的方式,共享数据存储、软件应用等服务。如表1所示,云计算的应用模式主要包括SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)、IaaS(基础设施即服务)[1]。

目前国内外市场依然是公有云为主,以SaaS为主导,底层IaaS的格局。云计算优势明显,但是其分布式架构与政企的集中架构能否完全兼容依然存疑。从技术方向上讲,未来很长一段时间,将是云原生技术蓬勃发展的时期,容器、微服务的应用将持续深化,其它创新也将快速增加。从上云需求看,企业敏感数据上云的意愿和刚性需求在增强,但主流策略选择既不是私有云也不是公有云,而是兼具了公有云和私有云优点的混合云。从国内来看,未来十年,行业的数字化将为云计算发展带来巨大机遇,产业规模将继续快速扩大。同时,国内云计算还处于成长期,公有云SaaS产业较为孱弱,私有云在用户体验、平滑升级和自动运维方面还有很长的路要走,要能够更好地赋能数字经济,还需产业链各环节相互联动共同扶持生态。

通过分析对标国内外企业发现,有很多转云成功的案例,国内也已经有很多企业踏上上云或转云的征程,接受未来逻辑的持续验证。在数字经济发展提速的大背景下,相关数字化产业中,数据中心、云安全、服务器、存储等领域均衍生出较大的业务成长空间。例如:云计算的快速发展离不开数据中心的支持,尤其是一些热点地区的运营商建议重点关注;安全性是云计算健康发展的堡垒,无论是传统安全工具上云还是云原生的安全服务,都具备非常好的市场前景;服务器、存储、网络作为云计算行业发展的关键基础设施,也将在行业数字化的浪潮中持续获益。

3 云计算标准化研究

3.1 国际标准化现状

世界主要国家和地区纷纷制定了云计算发展战略规划,联合企业和开源社区共同推动关键技术研发取得突破性进展。云计算在政务、金融、医疗、教育和中小企业等重要领域的应用先后落地。目前国际上已经有众多标准组织以及产业联盟启动了云计算及云服务的标准化工作,其中,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/SC7)、云安全联盟、开放云计算联盟(OCC)、云计算互操作论坛(CCIF)、分布式管理任务组(DMTF)、开放网格论坛(OGF)、国际互联网工程任务组(IETF)等重要的云计算标准工作组织已在云计算的安全、云服务、云际接口等方面取得了重要成果,形成了相关标准规范。国际标准体系框架基本成型,云平台运维管理、云网络通信协议、云存储管理规范和接口、虚拟机之上的软件的封装和分发格式等标准在业界得到了行业的认同,但尚未形成国际/行业标准[2]。

但由于云计算技术起步较晚,云计算应用范围有限、服务提供厂商之间竞争激烈、技术壁垒较高等原因导致国际上云计算产业的标准制定工作未得到行业重视,制约了云计算标准研究和推广工作。云计算标准化的研究与推广工作的推进任重而道远。

3.2 国内标准化现状

一方面我国云计算的起步较晚,但近几年呈蓬勃发展态势。但国内云计算产业标准化目前仍处于起步阶段。国内主要有三个开展云计算研究工作的标准组织:中国通信标准化协会(CCSA)、中国电子学会云计算专家委员会、全国信息技术标准化技术委员会。以云计算综合标准化体系框架为基础,通过研究分析信息技术和通信领域已有标准,梳理后发现国家标准研制方向(见表2)。截止撰文时,国内已发布云计算基础国家标准3项,云资源国家标准15项,云服务国家标准20项,云安全国家标准9项。目前正在开展与云计算国家标准相关的制修订项目共有7项,如表3所示。

另一方面,我国积极参与云计算国际标准化研究工作,共享我国的部分研究成果。同时相关国内标准组织也在不断推进标准的落地及应用。

根据我国云计算生态系统的技术、产品、服务和应用等关键环节,以及贯穿于整个生态系统的云安全,结合国内外云计算发展趋势,构建云计算综合标准化体系框架,如图1所示,包括通用基础标准、云计算资源标准、云计算服务标准和云计算安全标准4个部分。基础标准用于统一云计算及相关概念,为其他各部分标准的制定提供支撑,主要包括云计算术语、参考架构、指南等方面的标准;资源标准用于规范和引导建设云计算系统的关键软硬件产品研发,以及计算、存储等云计算资源的管理和使用,实现云计算的快速弹性和可扩展性,主要包括关键技术、资源管理和資源运维等标准;服务标准用于规范云服务设计、部署、交付、运营和采购,以及云平台间的数据迁移,主要包括服务采购、服务质量、服务计量和计费、服务能力评价等方面的标准;安全标准用于指导实现云计算环境下的网络安全、系统安全、服务安全和信息安全,主要包括云计算环境下的安全管理、服务安全、安全技术和产品、安全基础等方面的标准。

3.3 存在问题

分析国内外云计算标准化的发展现状后,发现目前存在以下较为突出的共性问题:一是目前参与领先的云计算标准制修订工作的企业、组织甚少,尚未形成专业的具有一定规模的云计算标准化研究组织;二是各自为战的发展模式容易形成技术壁垒,比如一切计算资源皆整合在云端形成海量的数据计算资源池,涉及的数据连接、数据传输接口在传输过程中起着关键的作用,而大部分供应商都不愿提供开放的接口,各行业机构也不愿意发挥协同优势共同推进公开标准研究,因而制约云计算产业标准化发展[3];三是各个细分领域的标准研究方向较为分散,在术语和定义、参考架构、安全机制、互操作和接口等领域的标准研制上有了一定的研究成果,但缺乏基础性标准作为纽带支撑,至今尚未形成成熟的标准体系。比如云计算术语和参考架构相关标准已经着手研制,但缺少安全机制的统一标准,在数据主权和用户隐私等多个密切关联的重点领域也存在显著的标准缺口[4]。

综合看来,如果没有形成统一标准,在实际应用时,用户需要在不同云之间传递数据,这在缺乏标准的情况下是很难实现的。将来用户甚至需要在多个云计算平台之间实现信息沟通,共同完成计算任务,更需要相关标准和规范的支撑。云计算真正意义上进行大范围推广和应用离不开标准化,没有标准,云计算产业就难以得到规范和健康发展、难以形成规模化和产业化集群。

3.4 标准化研究需求及建议

结合目前云计算行业发展现状以及未来标准化需求,可考虑从以下方面推进标准化研究工作:

一要破除技術壁垒,强化业内资源流动,激发开源实现潜力。从目前云计算服务提供商的情况来看,相当一部分具有自主开发能力的企业在开源实现的基础上进行了个性化特点的云计算业务开发,随之形成成熟的技术和产品标准。例如主导云计算解决方案市场的VMware,Ctrix等。但从标准化角度来说,标准研制方向应在于系统的外部接口,而非局限于系统内部的实现。可以考虑逐步开放私有或专用的云平台接口,为云计算行业标准化研究提供更加明朗的技术导向。

二是重点突破互操作、迁移业务、安全性标准的研制工作。目前,众多标准组织都把云的互操作、业务迁移和安全性列为云计算3个最重要的标准化方向。类似当今不同运营商同类业务间的互联互通,未来为了建立更加合理的市场竞争合作关系,云提供商之间也必然实现互联。对互操作而言,计算云与存储云间的接口、软件云与基础设施云间的接口会产生一定的标准需求。在业务迁移的基础上可以有效避免业务垄断和用户锁定气到维护市场秩序的作用,期间对业务定义、资源及数据描述方式等方面会产生大量标准需求。云安全涉及到安全性和隐私保护,成为生存下去的关键因素,需要法律、监管体系等多维度的保障。标准化是其中一个保障维度,可从云平台及客户端的安全防护、数据加密、监管接口等方面开展研究。

三是持续关注IaaS标准研究。从产业角度来看,IaaS具有比较成熟的产业链,是传统的企业数据中心向云计算迁移的最现实与便捷的方式;从技术角度来看,IaaS的概念和技术实现最为明确,主机虚拟化、分布式存储等技术在形式和目标上比较统一。IaaS的标准化既有技术上的可行性,又存在市场需求,因此可为标准化研究的持续关注标的。

四是强化业界标准化意识。云计算市场的拓展是大势所趋,行业的标准化工作,尤其是互操作与业务迁移的标准化正是引导市场健康地走向开放的旗帜。一方面能充分调动先行者的积极性和创造性,另一方面给后来者以生存的空间,释放行业发展活力。国际方面,谷歌积极参与IETF对于云计算的讨论;微软、Intel等已成为DMTF的董事会成员。国内方面,许多企业和研究机构都在积极参与云计算国际标准化工作。联想成为DMFT的领导层会员;华为成为DMFT的参与会员;中兴在IETF发起云计算方面BOF会议;中国电信加入全球云计算研发测试平台Open Cirrus;电子技术标准化研究所成为ISO JTC1云计算标准化工作的发起单位等等。云计算的标准化已经成为业界的共识,在提高行业的标准化意识基础上应持续深入挖掘产业标准化发展需求,组织开展实施标准研制及实施推广工作,为提升云计算企业参与国内外市场竞争力提供基础保障。

4 结 语

云计算是信息化发展的重大变革,是信息技术高速发展和服务模式创新的集中体现,成为了数字经济时代的发展新动能助燃剂。从目前云计算行业标准化组织及研究内容来看,云计算行业还处于各自发展的阶段,标准化组织较少、行业技术壁垒较为突出;从研究内容分布来看,虚拟化技术、云存储、云安全、云计算模型、云服务、云互操作性等等是当前云计算标准研究的热点,但已有的标准化研究成果较为分散未形成完整体系。未来这些标准化方向的统一目的,就是为云计算建立一个标准,以促进行业内部的互通性,对内促进国内产业发展,形成核心竞争力,对外形成专利壁垒,在中国市场范围内对本土企业进行有力地保护。综合来看,未来选择标准化的云产品、云服务是政府、企业采购的必然趋势,大到政府、企业,小到个人,只有使用符合标准的云产品、云服务,权利才能够得到有效保障。

基于以上现状,未来可考虑加强行业联盟的统筹交流作用,弱化技术壁垒,持续开展云计算资源、云计算服务、云计算安全相关标准,重点攻关互操作、迁移业务、安全性标准的研制,尽快缩小云计算标准需求的缺口,催化“标准化+”对新技术、新业态、新产业的活力,加快建设具有地域发展特色的数字经济标准体系。

参考文献

[1]于长钺,王一刚,王长峰,等.云计算服务模式及其标准化研究[J].标准科学,2016(3):19-23.

[2]胡荣,谢浩安.云计算标准研究综述[J].电脑编程技巧与维护,2016(3):59-61.

[3]邹莉莉,黄华,詹炜. 中国云计算标准化问题浅析[C].标准化改革与发展之机遇——第十二届中国标准化论坛论文集,2015:969-973.

[4]姚远,左晓栋.云计算安全国家标准研究[J].电子技术应用,2014,40(8):4-6.

作者简介

项华灵,硕士研究生,工程师,研究方向为服务业标准化。

马东伟,通信作者,高级工程师,院长,研究方向为电子商务和社会公共管理。

张鑫,硕士研究生,高级工程师,研究方向为服务业与社会公共管理标准化。

胡勤燕,本科,助理工程师,研究方向为服务业标准化。

(责任编辑:张佩玉)

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