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  • IDC观点
  • 全维度变革,云优先是数字化转型的首要战略
    1.1 数字化时代企业的业务创新增强其核心竞争力
    1.2 全维度变革对于企业传统IT架构带来的需求和挑战
    1.3 云时代带来新的市场变革,未来五年中国云计算市场仍将保持稳定增长
  • 混合云架构将进一步助力企业数字化转型并实现业务重构
    2.1 应用负载的理想选择
    2.2 融合传统数据中心、私有云和公有云,企业可在多种使用场景下获益
  • 重点行业的多云、混合云部署及基础架构选择
    3.1 互联网 – 数字原生优势,积极拥抱云计算
    3.2 金融 – 以传统数据中心和私有云为主,公有云为辅,上云态度相对谨慎
    3.3 政府 – 以政务云 + 垂直行业云为核心,严格监管并积极带动
    3.4 电信 – 以基础架构建设为战略核心之一,加速私有云平台搭建
    3.5 制造 – 柔性制造驱动下,积极试水云计算
  • IDC建议
IDCVIEW IDC观点

中国企业的数字化转型进程正在加速,越来越多的企业通过数字化转型提高其核心竞争力。根据IDC调研结果显示,中国超过40%的企业已经成为数字化的坚定者并预测到2022年,至少有50%的组织将通过新的业务模式和数字化产品与服务来转变市场,并重新构想未来。

数字化转型对企业传统IT基础架构提出诸多挑战,但同时也推动了中国云计算市场的快速发展,其中,私有云平台建设的市场规模将在未来几年具有更高的增速,根据IDC预测,2018-2023年私有云建设市场规模的年复合增长率将达到18.9%,超过公有云(11.4%)和传统数据中心(7.5%)的增速,市场投入占比最大的仍是传统数据中心,这也体现了中国广阔市场中各行业和区域间IT发展的多样化。

通过对数据安全性、可扩展、可管理、性能、存储空间和成本效益等需求的综合考量,多云、混合云将成为企业的主流选择。IDC针对云计算用户的调研结果显示,大部分用户已经开始使用多云、混合云架构,随着各行业的实践案例越来越多,企业将更重视从实际需求入手,将业务合理地分配在公有云、私有云和传统数据中心,对基础架构实施进一步地优化。

目前,企业普遍采用的多云、混合云部署方式主要包括“本地私有云-托管私有云”、“本地私有云-公有云”、“托管私有云-公有云”、“公有云-公有云”、“传统数据中心-公有云”以及“传统数据中心-本地私有云”。从应用类型来看,传统非核心业务和新兴业务的云化程度更高,核心业务更多被部署在传统数据中心或本地私有云;从行业来看,金融、政府和电信等传统行业更多将应用部署在传统数据中心和私有云,互联网企业则对公有云具有更为开放的态度;从企业规模来看,大型企业更青睐于以自建私有云为主,公有云为辅的方式搭建其云平台,中小企业则对公有云服务更加依赖。

不同行业用户由于自身业务特点和需求不同,对基础架构类型的选择也存在差异,单一的基础架构类型和部署方式很难满足企业所有的业务需求,针对不同业务需求,充分利用多种架构的优势协同使用,如传统架构和云化架构、集中式架构和分布式架构、纵向扩展和横向扩展等,给企业数字化转型带来更大的竞争力和灵活性。

第一章 全维度变革,云优先是数字化转型的首要战略

数字技术推动着数字时代的发展,包括中国在内的全球各国的企业已经进入到数字化转型进程中的倍增创新阶段。创新加速商业变革,无处不在的变化影响市场格局、用户期望及企业运营效率,技术发展到一个开始解决更为复杂问题的阶段。越来越多的企业意识到,数字化转型已经成为保障自身生存、提高竞争优势的必然之路,企业希望利用数字化技术和能力驱动商业模式创新,对商业生态系统进行重构,从而实现企业业务的转型、创新和增长。根据IDC调研结果显示,中国已有超过40%的企业已经成为数字化的坚定者,并预测到2022年,至少有50%的组织将通过新的业务模式和数字化产品与服务来转变市场,通过数字化方式重构未来。

由于数字经济可以有效提升社会运行效率,广泛培养企业创新意识和创新能力,推动社会进步,中国政府大力推动数字化经济发展,先后出台诸多相关政策和法规,如《国务院关于积极推进互联网+行动的指导意见》、《国家信息化发展纲要》、《促进大数据发展行动纲要》、《新一代人工智能发展规划》等,支持和规范技术落地,于无形中驱动企业进行数字化转型。

IDC认为,企业要成功进行数字化转型,需围绕客户、数据和规模化数字业务创造综合的数字化能力,具体来说就是通过数字与物理渠道的融合,为客户打造更优的体验,有效利用、存储、采集数据,挖掘数据的价值;通过数字业务规模化发展,提供个性化服务,降低企业成本,实现产品和服务的快速迭代。IDC预测,到2022年,企业平均将有超过40%的产品和服务将实现数字化或以数字形式交付,从而增加企业对IT基础设施的依赖度。企业实现业务的发展,提升客户体验,优化内部管理,需要依赖技术的变革,并得到其支持,整体观之,数据与智能越发受到重视,平台与生态越来越重要,软硬一体化打造新商业模式的驱使越来越明显,组织数字化转型成熟度越来越高,而对云服务的有效利用可以完成业务转型创新,同时云基础设施也将成为企业实现数字化转型的稳健基石,助力构建平台与生态,形成无处不在的连接。

1.1 数字化时代企业的业务创新增强其核心竞争力

IDC认为,企业数字化转型包含五大维度:领导力,全方位体验,信息与数据,运营模式以及工作模式。实现多维度的数字化转型的核心在于业务转型。业务联结企业发展的方方面面,业务的转型推动企业“一把手”的参与和决策,通过优化运营模式,借助生产或工作模式的调整,提供优化的产品和服务,最终实现盈利模式的创新。业务转型将为企业带来诸多价值:借助业务流程的重构,实现效率提升,降低成本;以用户为中心,创造更有价值的服务,重构用户体验;利用数字赋能产品和服务,重构产品和服务,并在实践中采集新的数据,通过有效整合和分析,进一步优化产品和服务,实现持续改进;应对市场变化,整合资源和能力,创新盈利模式,重构商业模式。

目前,各行各业通过业务创新为行业赋能,促进企业增加其核心竞争力,推进数字化转型进程。

金融:借助金融科技,推动业务创新,提升综合竞争力

在金融科技推动下,互联网金融给传统金融行业带来不小冲击,例如,在移动时代,用户的支付习惯发生明显变化,人们对现金和银行卡的依赖程度降低,这迫使传统银行业需改变其思维方式,加大科技创新,拥抱数字化转型。在人工智能,区块链,大数据,移动技术,生物识别等技术的支持下,银行使用整合式自动化员工系统、移动企业系统,利用移动技术和5G技术等,建设如移动支行客服、客户自助服务以及个性化支行等服务,打造自己的移动应用程序,重新建立同用户直接的联系,并在一个应用程序中,使用新的技术和功能来构建生态并提供更多样的服务,进一步增加与客户的接触点。对于保险业来说,企业优化升级销售系统,利用数字化应用实施团队管理,并利用先进技术进行智能理赔和智能保全,建立风险评估人工智能模型。证券业则建设统一风控平台,提升风控管理能力,完善交易系统,构建多渠道一体化的互联网金融平台。另一方面,金融机构在积极创新的过程中,还需确保自身核心数据的安全并符合监管,因此企业在利用数字化转型补足短板的同时确保核心系统的安全和稳定性也尤为重要。

政府:打造数字政府,推进政府治理能力、政务服务能力的提升

从中央部委到各级地方政府都在大力推进政府治理能力、政务服务能力的提升。在技术应用领域,中国部分地方政府在大数据、人工智能和区块链等新技术应用方面都取得一定的进展,在行政审批流程优化、数据共享交换以及部分细分部门业务应用中起到良好的实践示范效用。截止2019年底,中国已有10个省级地方政府出台并公开了数字政府规划,多地已经统筹建成全省政务服务App;另外,包括公安、司法在内的多个政府职能部门已经开始广泛应用数字技术和流程,提高公共安全和司法系统的效率,促进不同部门之间的融合,确保基于证据的审议。

电信:基于新兴技术,打造数字化运营平台,提升客户体验,增强客户粘性

电信运营商利用5G,云计算,物联网,机器学习等技术,提供情景化和个性化的客户体验,开启情景营销,全渠道营销和广告营销,优化促销策略,提升服务能力和水平。此外,运营商还基于大数据分析等技术实施风险评估,主动减少客户流失,快速识别潜在风险源,从而提前采取预防措施。

制造:依托新兴技术,工业互联网,实现制造智能化,提升产品质量和生产效率

对制造业而言,企业重点关注如何提高和确保产品质量,同时也希望提高生产率。企业利用数字化转型优化研发和管理体系,在产线、车间、工厂里推进生产模式创新,从而丰富产品类别,提升产品质量。企业应用物联网,人工智能,云计算,3D打印和AR/VR等技术来实现制造流程的优化,资源智能管理,并加强生产车间的安全管理,提高生产设备的自动化与智能化。

1.2 全维度变革对于企业传统IT架构带来的需求和挑战

实现规模化的数字化转型对于企业来说已经成为一种必然选择,企业希望通过数字化转型实现业务提升,并聚焦于通过数字技术更好地实现全维度变革,更好地处理有关未来工作、客户参与、智能、运营等方面的问题。IDC认为,现代化的基础架构将有力赋能第三平台技术(包括大数据、移动、云和社交),正是这些技术支撑着商业和IT的转型。

实现IT组织层面的变化,要求企业具备以下能力:首先,企业需要拥有并不断扩大对自动化及自动化处理的使用能力,建立具有强商业领导力的团队,对技术预算流程进行改进,促进产品优化,实现创新;其次,在数字能力培养的过程中,企业需要搭建敏捷、灵活、可扩展、可持续使用的IT基础架构并具有持续集成和交付模型。实现基础架构的灵活性及自动化是实现全维度变革的决定性因素。整体来说,企业在数字化转型过程中传统IT架构面临着如下挑战:

基础架构平台连通性问题

由于开发时间不同,开发部门间存在差异,企业存在多种基础架构及软硬件平台同时运行的状态,而这些信息系统数据相互独立、隔离,无法实现数据共享,在企业内部形成“信息孤岛”。与此同时,随着数字化转型进入到全新发展阶段,企业对外部信息需求也呈现不断上升趋势,诸如产业链上下游企业和客户的信息等。如何将这些内、外部资源进行整合,实现部门间、行业内的信息共享,将成为企业数字化转型过程中不得不面临的挑战。

基础架构的性能和可扩展性问题

数字化转型是一个从物理化资产管理到数字化资产管理的过程,这势必会带来数据量的爆发式增长。同时,随着应用的不断丰富,数据类型也将变得越来越复杂。显然,单一的传统基础架构无论在性能还是可扩展性上,都很难跟上数字化发展的步伐,例如,在传统架构模式下,企业为了处理业务量峰值时的高并发访问,满足临时激增的容量和性能需求,不得不按业务峰值进行建设,却因此不可避免地承受日常业务量水平下资源利用率低导致的资源浪费,企业需灵活地选择系统扩展方式,包括横向扩展(Scale-Out)和纵向扩展(Scale-Up),利用新的模式提高灵活性以实现基础架构最优化。

基础架构的运维管理和预算约束

大部分企业或组织的基础架构通常处在老旧系统和新系统并存、物理环境和虚拟环境并存的状态。因此,在数字化转型过程中,企业在硬件替换风险、运维管理的复杂度以及基础架构等方面的成本支出都会非常高。除了运维成本、软硬件采购成本,还存在架构改造的前期开发成本和不容忽视的空间及能耗成本,这将是每一个数字化转型企业或者组织需要面对的问题和挑战。

变革的同时需确保数据安全和可靠性

对于数字化企业而言,保障数据的安全和可靠性至关重要。数据是未来企业的核心资产,在数字化转型过程中,数据资产安全不容忽视。除此之外,越来越严苛的数据保护条例,让个人和企业数据的保密性有法律保护,企业获取数据难度和使用数据难度增大,这也将对企业形成巨大的挑战。

保证系统的稳定性和可用性

在新数据时代,用户逐渐失去了对高延迟或无法访问的容忍度,因此,如何确保系统的高可用性,向用户输出稳定的服务能力,例如确保7x24不中断以及低延迟等也将成为企业数字化转型过程中需要解答的问题。

1.3 云时代带来新的市场变革,未来五年中国云计算市场仍将保持稳定增长

数字化转型要求企业的IT设施具备应对变化的能力,一个安全、可用、互通的IT环境尤为重要,云计算成为企业在数字化转型过程中弥补传统架构局限性的理想解决方案,以及推动企业数字化进程的重要一环。云计算这一概念从提出到现在已有 10 余年,过去,对于一家企业而言,一台计算机或者一个服务器就是IT基础架构的全部,随着业务的增加和数据量的增大,一些规模较大的企业需要购置大量的服务器以满足计算量的需求,服务器的数量和所提供的算力会影响到业务的处理的能力,而高额的初期建设成本,加之后期在服务器维护和功耗等方面的开支,也成为企业尤其是中小型企业的一项沉重负担。在此背景下,云计算应运而生,企业逐渐开始将其业务向公有云或私有云上迁移,以期提升资源的利用率。一方面,通过云计算,企业无需为单次的应用部署而购买服务器、存储器等基础设施,而是通过云资源的按需分配去交付,从而有效降低企业部署的时间和成本;此外,云计算具备快速伸缩的特性,通过弹性部署可以大幅降低企业的运维成本,提高资源利用效率。至此,企业步入了云计算1.0时代。

目前,企业上云已经成为主流的发展趋势,除了互联网行业外,越来越多的传统行业也开始逐步采用云计算,并重新评估其工作负载的最佳部署方式。企业通过云计算这个新的计算形态可以实现更多的业务创新,如金融行业可以利用云平台开发、测试并上线新的互联网金融服务;制造业企业可以利用云计算为客户提供定制化设计、产品等。根据IDC调研结果显示,企业在考虑云投资时,认为下图中十一个驱动因素的重要性最高。其中,企业进行云投资时,对可能出现的安全合规和管理问题非常重视,云计算厂商不仅需要提供基础设施,还需提供全面的功能和服务,以确保充分和一致的操作,满足企业业务需求。随着客户的使用经验日益丰富,应用复杂度不断提升,很多在最初选择时可能并不认为重要的功能也会逐渐会变得越来越重要,比如应用的可靠性、自动化、跨云集成等。

图1 企业进行云投资的主要驱动因素

在云计算市场的发展过程中,在企业不同业务需求的推动下,构成云平台的基础架构正在向多样化趋势发展,除了目前主流的x86架构之外,还包括Power, OpenPOWER, ARM等架构组成。不同架构有各自的优劣势,多样化的选择能够帮助企业更好的满足不同的业务需求,从而进一步提高其市场竞争力。

第二章 混合云架构将进一步助力企业数字化转型并实现业务重构

为了应对数字化转型给企业传统IT架构带来的性能、可扩展性、安全性、可用性和资源利用率等方面的挑战,企业需要搭建自内而外完整的IT基础架构,以同时满足不同业务的一系列需求。传统数据中心、私有云和公有云各自存在不同的优势和不足:

传统数据中心

优势:安全、高可靠、强实时数据一致,利用集中式架构易于部署,且维护简单;

不足:易形成信息孤岛,且缺乏系统扩展的灵活性和弹性,不适用于产生并处理海量、多元化数据的应用场景。

私有云

优势:灵活、弹性的扩展、资源利用率高、保证数据安全的同时可实现资源共享;

不足:对中小型企业来说平台建设成本较高,规模越大才越具成本效益、依赖网络、管理相对复杂。

公有云

优势:按需租用按需付费,降低企业初期IT成本、高灵活性和可扩展性、让企业无需过多关注IT架构,专注于核心业务和市场;

不足:严重依赖网络,网络问题可能导致服务的不可用,影响数据安全性的因素和环节增多;对于大型企业来说对比私有云无明显成本优势,存在供应商绑定风险。

鉴于特点不同,任何单一架构无法完全满足企业在数字化转型过程中对IT架构的所有要求,因此企业应从具体业务需求出发,搭建多种架构的组合,从而使混合云架构成为理想的解决方案。

图2 2018-2023 中国云计算平台建设市场规模

混合云

IDC将混合云(Hybrid Cloud)定义为在统一框架里、跨一个或多个部署模式下使用的IT服务。混合云服务可提供多种云部署模式,其组合方式包括“公有云-公有云”、“公有云-私有云”以及“私有云-私有云”,同时还包括云和非云的组合,有时称为混合IT基础架构,混合云服务则是对私有云、公有云以及非云资源的组合使用方式。

IDC认为,在未来五到七年内,“混合”环境下的云服务比例将稳步上升,并逐渐成为主流。

2.1 混合云是数据、应用爆炸时代下IT架构发展的趋势,也是企业合理分配应用负载的理想选择

各行业不断加速数字化转型和新兴技术的融合推动了企业开展IT架构的变革。新兴技术的快速落地也使得云服务提供商在企业的云建设和管理上扮演越来越重要的角色,无论是公有云还是私有云服务提供商,都把如何将人工智能、大数据等新兴技术融入其IT基础架构和服务上作为重要的发展战略,从而为用户提供更加高效的服务,并在提高管理效率的同时最大限度地减少人工管理成本。在数字化转型过程中,企业可以将部分业务搭建在云上,以获取更多的技术和服务,并降低成本,实现互通,同时利用传统数据中心管理对安全和稳定性需求极高的核心数据,从而进一步实现IT基础架构的最优化。

由于数据和应用负载类型不断向多样性发展,由传统数据中心、私有云和公有云组成的混合架构将长期共存。根据IDC预测,未来五年,中国的IT支出规模将以10%的速度稳定增长,从公有云、私有云和传统数据中心的支出占比来看,预计到2023年,市场规模最大的依然是传统数据中心(占比62.7%),私有云和公有云的占比分别是20.2%和17.1%。而企业云化方面,私有云投入规模增速最快,是主要的建设方向。根据IDC预测,2018-2023年,中国私有云平台建设市场规模的年复合增长率达到18.9%,高于公有云(11.4%)和传统数据中心(7.5%),到2023年,中国私有云整体市场规模将达到183.9亿美元。从行业维度看,政府、金融、电信是数字化转型IT投入最大的行业,也是推进行业数字化转型的的主要领导者。

政府在新型 IT 架构驱动下,诸如智能运维中心(IOC)、智慧交通、城市大脑等创新政务应用不断涌现,数字政府与智慧城市开始逐步融合,混合云平台成为其重要的支撑;

金融行业作为较早启动数字化转型的行业之一,也积极将资本投入在云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术上。通过 IDC调研发现,除中大型金融机构外,越来越多的中小型金融机构也开始从云计算模式中收益,对上云的需求也逐渐迫切。对数据安全性和业务连续性具有高要求的金融行业监管促使金融机构更倾向于投资私有云平台建设,并通过建立基于云上或跨云架构的“两地三中心、同城双活 + 异地灾备”等灾备模式,将更多重要的业务部署在云平台上,并与传统数据中心架构协同发展;

流量的爆发式增长是电信运营商云计算投资的重要驱动力,在国家“提速降费”政策的推动下,终端所产生的数据流量大幅增加,其增量大大超过语音和短信上减少的数据。另一方面,5G 网络建设的巨大投入,使得电信运营商的利润空间被不同程度地压缩,为了更好地实现低成本高效运营的企业战略,云平台的建设一直是电信运营商的重点战略之一。除了自身业务的需求之外,各运营商也利用自身在网络、数据中心、运营能力等方面的先天优势,积极搭建云服务平台,为中小企业及各行业客户提供云托管和定制服务。

与此同时,随着数字化转型的发展以及IT技术和行业解决方案的快速演进,企业将重新评估其工作负载的最佳部署方式,对数据安全性和实现高成本效益的需求将促使企业考虑将工作负载在传统数据中心、私有云和公有云间重新分配和部署。此外,过去企业在建设私有云平台时通常面对缺乏灵活性,不易于维护,缺乏统一的技术标准等问题,未来,随着私有云产品和解决方案的不断丰富、成熟,技术标准的进一步完善,企业私有云平台的建设和管理将会变得越来越简单,这也促使更多的企业开始把业务迁移到私有云平台上,最终达到服务于业务本身的目的。根据 IDC 调研统计,93% 的企业在过去一年中曾经有将公有云环境中的应用程序或数据迁移到私有云或传统数据中心中的行动,从公有云迁出的应用类型包括开发测试投入生产环节和传统应用直接迁移等,而促使企业做出应用迁移的主要驱动力是保障安全、降低成本、以及降低管理复杂性。

图3 企业将公有云环境中的应用程序或数据向私有云或传统数据中心迁移

2.2 融合传统数据中心、私有云和公有云,企业可在多种使用场景下获益

通过有机融合传统数据中心,私有云和公有云各自的优势,满足客户对数据多方面的综合考量,混合云和多云将成为未来企业的主流选择。混合云具有相对统一的运维管理平台、流通的数据和统一的安全合规政策等特征,并且可以同时利用传统数据中心、公有云和私有云的优势,实现更优的资源利用和成本效益等。为了更好地帮助企业实现 IT全维度转型,IDC归纳了混合云架构的一些典型场景:

基础架构最优化

公有云、私有云和传统数据中心各具优势,不同的工作负载应搭配不同的架构方式,从而优化最终效果。公有云、私有云和传统数据中心可组合使用,亦可完全分开单独使用。在组合条件下,对于一个具有多层结构的应用来说,可在其显示层使用公有云实现低延迟访问,而在数据层使用本地部署的架构方式;就分开单独使用举例,可将面向特定用户的应用置于公有云,如数字营销资产应用,而将企业内部工作负载置于本地部署,如企业资源计划(ERP)应用。另外一种基础架构优化的方式,是将传统核心业务运行在传统数据中心上,以保证其对高可靠,纵向扩展,数据安全,数据强实时一致的需求;而针对新兴的互联网业务,则部署在私有云或公有云的架构上,满足其对敏捷,灵活,横向扩展等方面的需求,以实现基础架构组合最优化。

分层和存档

随着数据量的增长,企业越来越意识到挖掘数据价值的重要性,越来越多的企业希望可以更好地从实际操作和业务行为中抓取、存储数据,这对可用容量的上限提出挑战。基于此,企业逐渐将老旧数据或者非核心数据放置在公有云上,以优化对当前和关键业务数据在传统数据中心的使用。大型企业的IT组织转型往往先将公有云纳入其基础架构,逐布将存档数据移入公共云,然后在公共云上使用分析和数据仓库功能挖掘数据价值。

测试 / 研发和阶段性工作

为了优化本地基础架构的承载力,越来越多的企业将相对不敏感的应用开发转移到公共云中——即,将开发、测试和部分阶段性操作转移到公有云环境中。企业通常会在公有云环境中创建一个覆盖层以匹配本地环境(包括本地私有云和传统数据中心)。这种场景的落地将有效促进公有云和本地环境的一致性的实现,同时帮助企业减少部署和管理等方面的支出。

备份和容灾

传统的灾备自建需要进行机房、网络、服务器、存储等方面的建设,存在成本高昂、实施困难、运维复杂等诸多不便,对于体量较小的组织来说,其本质上不具备跨地域的基础架构构建能力,此时云计算提供了一种构建弹性化的、具有可用性的处理方案,且无需为单独开站点进行投资或产生运营开销。对于较大的组织而言,其也可将云基础架构作为特定工作负载的备份和容灾站点。云灾备已成为云时代下的大势所趋。

工作负载迁移

一些组织在制定其发展战略时表示,未来将主要在云上运行其 IT 基础架构,但这是一个循序渐进的过程,期间需要打造架构能力、迁移工作负载,从而实现过渡。企业建立混合基础架构,其主要目的是随着技术的演变和发展,逐渐将工作负载迁移到云环境中,采用这个方法的企业通常对云原生栈保持积极的态度,并尽力使他们的应用在本地实现现代化,同时使用混合基础架构方案,对项目的其他部分实施迁移,即根据工作负载的不同特性,将其合理地分配在公有云、私有云及传统数据中心架构中。

高并发场景

在高并发条件下,公有云基础架构可用于满足临时的容量激增需求,例如针对特定需求的短期扩展或基础架构容量的定期扩展。与前面讨论的其他类型相比,高并发对本地部署(包括本地私有云和传统数据中心)和公有云环境之间的整合度和连贯性有更高的要求。并不是所有的应用或工作负载都适合这种类型的使用——尤其是大型的、独立的、垂直扩展的企业应用。由于这些原因,在企业IT环境中,除了涉及运行定制或半定制化应用的基础架构密集型操作的特殊用例之外,高并发并非常见场景。

此外,还存在一些其他应用场景。诸如:

面向创新应用的算力定制化平台:人工智能、大数据、物联网,边缘计算等相关的创新应用对于算力有个性化的需求,例如人工智能训练阶段对于算力密度有极致的需求,需要由传统数据中心或云平台上的异构加速服务器来提供算力支持;服务型混合架构:即企业自用的应用系统出于性能、敏捷、数据安全、安全稳定等方面的考虑,从而使用传统数据中心或私有云(或二者结合)的模式部署;而将面向行业内其它企业、供应链 / 生态圈内其它合作伙伴、最终用户提供服务等的平台搭建在私有云或者公有云上,以实现敏捷、按需购买、灵活扩展、方便接入等特性。

了解这些混合基础架构使用场景类型,并以此为基础制定企业短期以及长期的混合云使用规划,将有助于帮助企业准确定位其需要掌握或实施的混合云架构能力,包括基础功能维度和实际操作维度。这些场景相互之间各自独立,企业可能会发现自己对不同类型的场景同时均有需求,特别是随着对云服务的使用的深入,使用场景会逐步扩展。了解混合云使用场景并针对这些场景做出规划可以帮助企业明确其对其混合架构的需求,并有效预测和把控其发展方向。

云计算发展至今,用户逐渐意识到,围绕一家云服务提供商构建无法实现最佳的弹性,而且在单一的云计算环境中,由于局部组件故障可能导致云平台宕机,甚至造成数据丢失,从而致使数据存储存在一定的风险性。而同时选择两种或更多的云服务平台或产品,构建多云架构,将会使宕机或数据丢失风险几率大幅降低,这也将预示着云计算即将从1.0时代走向未来多云时代。

多云最大的特点是同时采用多个不同云服务提供商的组合来满足业务多样的需求,并实现统一管理。根据 IDC 全球调研数据显示,企业对多云的需求非常明显,在参与调研的云计算客户中,大部分企业已经使用了多云架构,中国的情况与全球一致。一方面,从企业角度来讲,还有大量非互联网行业的传统应用会选择私有云,企业数字化转型的诉求不同会选择不同的云,企业出于风险考虑会选择不同的云;另一方面,从服务商来讲,很多数据中心也在向云托管转型,多云管理软件和服务市场的兴起也与市场用户需求形成共鸣作用。同时,在云计算用户调研中,三成左右的用户虽然选择了多云架构,但仍然没有实现云之间有意义的互操作性,这一事实也充分体现了企业目前面临的挑战。通过利用多云,企业可以选择最好的技术,降低成本,避免供应商锁定,然而,如果企业缺乏统一的工具来管理这些云,结果会导致数据中心的诸多问题。目前,IT供应商和云服务提供商正在不断加大对其产品和服务的创新和升级,推出越来越个性化的解决方案以满足不同用户和应用的需求,因此,未来将有越来越多的企业客户采用具有显著互操作性的多云环境。

整体来看,中国云平台的部署正在向多元化方向发展,不同行业的用户除了采用公有云和私有云之外,也会根据自身需求,将对安全性和稳定性要求高的业务场景部署在传统数据中心,从而构成完整的多云、混合云基础架构,以实现最优的数字弹性组合。

第三章 重点行业的多云、混合云部署及基础架构选择

云计算发展至今,企业对于混合基础架构的使用场景类型有了更深的认知,并以此为基础根据不同业务需求制定使用规划,而不同的混合云使用场景将衍生出不同的部署方式。根据IDC调研结果显示,目前企业普遍采用的混合云部署方式分别是“本地私有云-托管私有云”、“本地私有云-公有云”、“托管私有云-公有云”、“公有云-公有云”、“传统数据中心-公有云”以及“传统数据中心-本地私有云”这几类,企业开始利用不同混合IT的使用形态来满足不同的业务场景需求。可以预见,任何单一的架构将无法为企业带来最佳的安全性、资源利用率、弹性及成本效益。

表1 不同混合云使用场景下的主要部署方式

IDC认为托管私有云(Hosted Private Cloud)是指由第三方云服务提供商为客户提供可访问其私有云的一种服务形式,该私有云由服务提供商构建和操作,所有权归属于云服务提供商,用户则拥有一段时间内的专属使用权。

企业在混合云架构落地过程中,逐渐开始根据不同业务需求来进行混合云部署方式和基础架构选择,这些需求通常包含对可扩展性、成本、可用性、性能、稳定性、安全性和实时一致性等方面的考量,不同应用场景会同时涉及到多个需求,企业可根据实际情况进行权衡选择理想的部署和架构方式。例如对可扩展性、可用性和成本要求最高的“互联网+”业务可以选择基于x86、OpenPOWER、ARM的分布式架构部署在公有云或私有云;对于安全性、稳定性要求较高的传统核心业务则可选择以Power为代表的集中式架构方式,部署在私有云或传统数据中心等。

图4 不同业务需求的部署位置和架构参考

集中式架构与分布式架构

集中式架构是指由一台或者多台服务器组成的中心系统,整个系统的数据计算,存储等任务完全由中心系统完成。由于数据被集中处理,无需多节点之间的协作,集中式架构具有系统响应速度快,数据高可靠性和实时一致性的特点,同时,因为构成的设备数量少,结构简单,更加易于用户的部署和管理。集中式架构主要被银行系统应用,除此之外,部分大型企业,科研单位和政府部门也有采用。

分布式架构是一个分布在多个不同的网络节点上,彼此之间通过消息传递进行通信和协调的系统,具有分布性,对等性和并发性等特征,这些特征使得分布式架构具有更加弹性的扩展能力,更低的成本,更高的可用性等优点。

不同行业根据自身的业务场景特点对于混合云的部署方式的选择也存在一定的差异,IDC梳理了其中几个重点行业的部署模式以及不同应用场景对基础架构选择,从而为更多企业引入多云、混合云架构提供借鉴。

3.1 互联网 – 数字原生优势,积极拥抱云计算

作为数字原生的企业,互联网的发展持续带动了云计算、大数据、人工智能等技术的应用,互联网企业对于云的态度相比传统行业更加积极,目前几乎所有的互联网企业都已经采用了云计算。互联网企业上云的驱动力主要来自对弹性的计算和网络的需求(例如电子商务、游戏等典型业务场景)以及对海量存储资源的需求(例如照片、音乐、影视、直播等),互联网与人工智能的结合也催生了对海量计算能力的需求,大数据采集、存储、处理、模型训练等对于基础架构资源其是计算资源需求极大。

部署模式

互联网企业对于云计算的使用以公有云为主,诸如视频、游戏等流量集约型业务都需要得到公有云强大的弹性计算及存储能力、海量带宽接入能力的支持。普遍采用的部署方式包括:“本地私有云-公有云”、“公有云-公有云”。在第一种模式下,互联网企业通常将核心数据和内部应用部署在本地私有云,以满足核心数据处理对安全性和稳定性的要求,外部应用则部署在公有云;而中小型互联网公司会把几乎所有的应用都部署在公有云环境下,从而在满足海量数据处理和业务敏捷性需求的同时,获得更多的公有云服务和更高的成本效益。 整体来看,大型互联网企业通常会选择自建云平台,中小型互联网企业则大多会选择1–2家云服务提供商来获得公有云服务。

应用场景

互联网企业在未来2-3年普遍会选择将大部分应用场景部署在公有云上,包括管理类应用场景,如:OA办公、即时沟通、视频会议等;业务类应用场景,如:研发测试、智能客服、呼叫中心、互联网金融和移动支付等;市场类应用场景,如:大数据营销、电商平台、会员管理等。其中市场类应用的云化程度最高,而业务类和管理类的核心应用如搜索和地图、财务管理等出于安全性和可靠性的考虑,依然选择被部署在私有云上。

图5 互联网行业应用场景上云情况

基础架构选择

在基础架构的选择上,不同业务的场景需求各异,目前,大部分互联网企业的通用负载以x86、OpenPOWER等分布式架构为核心,确保系统可用性的同时减少成本。以某大型网络平台应用场景为例,该平台利用MongoDB支持所有业务产品线的用户鉴权、认证、用户前置处理等功能,峰值支持日活跃用户超过1亿,通过分布式集群+双中心部署模式提高集群可靠性,同时利用OpenPOWER服务器部署MongoDB, Kafla等多种开源软件,以提高系统的性能和可靠性;在大数据应用中,某大型互联网公司在Hadoop+Spark场景下,出于对性能、集群规模、维护方便等方面的考虑,选择以OpenPOWER为核心进行构建,满足业务需求的同时进一步实现总拥有成本(TCO)和智能功耗的优化。除了分布式架构之外,互联网企业的少数核心数据库应用则会采用Power, System Z, Sparc等集中式架构,以确保系统的安全和稳定性;对于人工智能等新兴技术应用,由于其海量的数据和复杂的算法框架,其对于系统的性能和可扩展性有极高的要求,利用分布式的x86、OpenPOWER、ARM架构搭配GPU、FPGA等加速芯片是理想的解决方案,尤其适合对大量的非结构化数据的处理。同时,互联网巨头也分别建立了自己的公有云品牌,为其他传统行业提供公有云或托管私有云服务,帮助中小型互联网公司及其他行业用户更加灵活地满足其业务需求。

案例>>>

随着人工智能、大数据、云计算等领域的高速发展和普及,院校纷纷计划增开相关系列课程,以此来体现差异化价值,向未来企业输出相关人才。在新的课程计划实施过程中,院校在 IT基础架构支持方面遇到了诸多挑战。例如,人工智能实验环境需包含大量终端设备,对系统的性能和稳定性都提出较高要求,这使得原有以x86为核心的单一基础架构无法满足其需求,教育行业需要多样化的基础架构的支持;但同时,院校对于IT预算的限制却使其很难依靠自身在本地搭建符合要求的IT基础设施。基于此,依靠云服务提供商来构建更加灵活、有效、可用的部署成为良好的选择。

百度云智学院是百度针对教育行业打造的在线学习平台,参与部分高校和高职人工智能课程的专业共建,包括教材的联合开发、师资的供给以及人工智能实训室的提供等。为解决院校在IT基础架构方面遇到的瓶颈,百度云智学院采用混合云的架构方式,为院校落地相关学科建设提供对应教学实验平台。百度云智学院将教学实验管理平台部署在百度公有云,同时为了确保人工智能课程的实验环境对于性能极高的要求,将以深度学习平台+OpenPOWER服务器为核心构成的一体机作为私有云部署在校园本地,配合以x86服务器为核心构成的百度云沙箱实验平台,从而满足人工智能实验室大量终端的高并发访问对于性能和稳定性的要求。通过采用公有云-私有云的混合部署的模式,为师生创造在公有云上进行资源学习,在私有云环境下使用实验计算资源的环境,并通过服务器端的重定向实现公有云和私有云之间的协同。

通过搭建混合云以及多云环境,满足了院校不同应用场景下对于基础架构的不同需求,例如,大数据交付的产品、课堂使用的教具如智能音箱等可搭建在非x86服务器上,从而获得计算资源的独占,满足其专业场景下的诉求,保障其稳定的运行状态;而平台型产品则选择运行在x86环境下,充分利用其开源、易部署等特点,实现资源的充分调度和利用,同时也极大降低了院校的整体IT运维管理难度和能耗成本。总之,通过集成优化,简化运维,确保性能,为院校营造符合其需求的现代化教学和实训环境。

3.2 金融 – 以传统数据中心和私有云为主,公有云为辅,上云态度相对谨慎

金融是传统行业中数字化转型程度较高,同时也是监管要求极为严格的行业之一,无论是基于IT基础架构最优化的转型,还是备份容灾、测试研发的转型,金融机构都需要打破传统方式,根据自身发展情况进行战略规划,在保证业务发展和满足监管合规的前提下尝试,寻找适合自身发展的转型之路。在移动互联、云计算、人工智能等前沿科技的飞速发展下,积极拥抱金融科技的金融机构正逐步推进战略创新,通过业务和技术同步驱动战略转型,增强创新变革能力,推动商业模式创新,建设更具竞争力的金融品牌。IDC研究表明,率先采用云计算的金融机构在未来两三年将能够降低约25%的基础设施相关支出,云计算在未来几年都将是金融机构的投资与创新的重点领域,也是金融机构建立科技战略转型和创新的第一步。

从子行业来看:

银行业面临着极为严格的监管要求,除自主可控要求外,在数据中心环境、系统运维、容灾备份等方面也都有着严格的规定。如何在监管合规的前提下发展业务是银行普遍面临的挑战之一,混合云架构能够帮助银行打造更具成本效益和高可用的业务容灾架构。同时,大型银行也开始搭建金融云平台,利用自身在行业内的积累和沉淀,为中小银行提供金融云服务。

保险行业的业务和产品正变得越来越场景化和碎片化,在传统的寿险和财险之上新增许多新的产品形态,如运费险、航班延误险等,对互联网交付速度、业务需求响应敏捷度、第三方合作渠道对接速度、大规模运维能力等方面带来了新的挑战,对向云原生架构的转型提出了诉求。

证券的行情系统拥有用户分布广、网络要求高、数据更新快、实时性要求高等特点,如 IT架构无法快速响应流量需求,则容易形成业务瓶颈。业务行情系统的云化部署可以使证券机构良好地应对业务峰值,满足用户对行情信息的实时响应需求,并保证业务的高可用性和数据安全性。

基于对安全合规、风险控制、业务连续性极高等方面的要求,大部分金融企业,尤其是国有银行、股份商行、保险集团等大中型金融机构,当前对混合云的使用还是以私有云或传统数据中心主,只在少数外围应用选择公有云服务;公有云的需求主要集中在小型银行(如村镇银行、规模较小的城商行及农信社等)、小型保险公司和证券公司等细分市场,既包括互联网系公有云,也包括金融系公有云。根据IDC研究,由于中小金融机构的IT 系统无法支撑业务更好地发展,其在资金、技术、人才等方面的资源匮乏给自建IT系统带来了极大的挑战,从2018年开始,越来越多的中小型金融机构开始从云计算模式中收益,更灵活地进行产品和服务创新,对上云的需求也更为迫切。

部署模式

金融行业最常见的部署方式包括:“本地私有云-托管私有云”,“本地私有云-公有云”、“传统数据中心-公有云”以及“传统数据中心-本地私有云”。

“本地私有云-托管私有云”模式:金融机构可以将原有系统和生产系统部署在本地私有云上,而通过托管私有云来运行新建系统和灾备系统,选择这一模式主要是出于安全考虑,以及企业内外部业务交互需要、整体IT管控协作和数据中心升级扩容等;

“本地私有云-公有云”模式:金融机构通常会根据互联网业务和传统核心业务的不同特性,将部分非互联网核心应用部署在本地私有云,互联网等新兴应用则部署在公有云,例如手机银行、数字营销等。通过将业务的入口和前端部署在公有云,将数据相关的核心资源部署在本地私有云平台进行交互,既能兼顾业务敏捷性与安全性的要求,也可以提高组织结构和业务重组升级的效率,而公有云丰富的功能和服务也可以满足金融行业在新兴应用方面的需求;

“传统数据中心-公有云”模式:满足系统(如核心银行、交易系统以及与总行数据传输系统等)的稳定性和合规性一直是金融机构IT架构的根本需求。为了满足这类业务需求并尽可能的减少风险,传统数据中心依然是金融机构IT架构中不可缺少的组成部分;而面向消费者的业务,例如智能客服、网销平台、公司官网、呼叫平台等则利用公有云,使其成本效益最大化。

“传统数据中心-本地私有云”模式对于大中型金融机构而言,由于自建私有云的规模较大,相比公有云更具成本效益,同时可以兼顾安全性、可扩展性并提高资源利用率,许多大中型金融机构选择将传统核心业务部署在传统数据中心,将传统非核心业务及新兴业务部署在私有云上,稳固根基的同时最大限度的提高其业务部署的灵活性。

除了自身使用混合云架构,一些大型的金融机构也为行业内其他中小型机构提供金融基础云服务、云灾备解决方案、人工智能解决方案、安全运维等金融云服务,例如招银云、建行云、数金云、平安云等。相比于互联网系服务提供商,金融机构系服务商由于自身在金融行业具有积累与沉淀,其对金融业务和同业需求更为熟悉,更为了解金融客户业务的痛点和金融行业监管要求;但同时,也面临缺乏定制能力以及同行业之间业务冲突和隐私性等问题的挑战。随着互联网系服务商和传统软件服务商的联手,金融系机构服务商应凭借其对金融行业理解的优势,为中小金融机构提供更多IT规划建议、咨询服务等增值服务,以保持竞争力。

应用场景

银行业目前大部分应用场景都部署在传统数据中心或私有云上,包括业务类应用场景,如:手机银行、信用卡业务、信贷业务等;管理类应用场景,如:人力资源管理、企业资源管理、财务管理等;其他面向消费者的业务,尤其是利用人工智能等新兴技术的智能客服、网销平台等应用正逐渐向云平台迁移,而银行交易系统、支付清算系统、信贷管理系统等核心传统应用出于对监管要求以及风险控制等方面的考虑,对于云化部署更为谨慎和缓慢,大部分依然部署在传统本地数据中心。保险业在信息化程度方面相对保守,很多保险公司最为基础的核心业务系统和IT基础设施依然部署在本地传统数据中心,而产品开发周期长、客户需求无法满足、服务渠道分散等业务痛点正驱动着保险业积极拥抱云计算技术,包括理赔处理、保单管理、客户服务等业务已逐渐迁移上云。证券业为了实现快速响应以支撑业务峰值,避免出现访问延时或交易系统崩溃等问题,证券企业陆续将其数据处理、查询系统等应用场景实现云化部署,通过“本地私有云-公有云”或“传统数据中心-公有云”的方式,来应对短期高并发的业务峰值,满足用户的实时需求。

图6 金融行业应用场景上云情况

基础架构选择

在基础架构的选择上,金融行业与互联网以及其他传统行业都有着较为显著的区别,由于极为严苛的监管合规以及对系统的性能、安全性和稳定性的要求,金融企业大部分的传统核心应用,例如核心银行、清算系统、交易数据处理系统等会使用大型机和小型机等集中式架构;创新技术类的应用的架构选择则与互联网行业类似,包括基于人工智能的智能客服、人脸识别,基于大数据分析的风险评估、智能投顾等应用通常会运行在以x86、OpenPOWER、ARM为主的分布式架构上,并利用虚拟化、容器等技术确保扩展的灵活性和更高的成本效益。此外,针对除核心业务之外的大部分传统数据库及应用,需要同时满足纵向和横向扩展需求,很多金融企业已经选择了基于虚拟化技术的Power私有云资源池技术,并通过综合云管平台进行统一管理;同时,Power私有云架构可与金融行业必需的高可用及容灾技术互相结合,可以顺利将金融企业的生产业务系统数据库切换至灾备中心,实现生产和灾备可以智能切换的双活数据中心云,在减少成本的同时,获取更高的可用性以及更具弹性的性能和可扩展性。

案例>>>

随着数字时代的来临,保持系统高稳定性已经无法满足银行对业务转型的需求,随着系统数量的增加,服务内容的多样化,拥有一个和自身业务愿景匹配且能够为企业提供足够支撑的IT系统架构变得十分迫切。 面对“互联网+金融”的发展趋势,某股份制银行希望优化其基础架构部署模式,从而满足对多样性、爆炸式的业务增长的需求,从而更好地支撑稳态和敏态的应用需求,在选择资源池时,希望达到最优配置,即把最合适的业务放在最合适的架构组合中,并实现不同架构中实现业务的流动。

经过诸多针对云化技术和平台的信息化架构的探索,该股份制银行逐渐认知到没有一种单一技术平台能够满足其对平台的差异化需求,而围绕数据的差异性来打造混合架构,使私有云和公有云环境共存是符合当前企业对合规、安全、性能、灵活等多角度信息化需求的极佳方案。

通过多年的摸索和建设,该银行的私有云环境都已极具规模,通过大规模的Power和x86服务器虚拟化,承载以千为单位数量的虚拟机,当前用户的生产环境中,已经基本没有物理机承载的业务,承载全行的数据库和各类应用服务系统都已经转向了虚拟化私有云环境部署。在云环境分级方面,云资源池按照业务分级分为了小型机、x86服务器、容灾环境、按存储类型等多种资源池,实现了业务系统的按资源落位。通过建设高中低端Power+x86服务器资源池,支撑一段时期内新上的各等级数据库及应用,特别是Power资源池完全整合了原有Oracle对x86物理机需求,典型情况单机可运行10-30套Oracle等数据库实现高效率和灵活性,并通过在线迁移和远程重启等技术提高资源池整体可用性和弹性,例如在重要营销关键时间点前在线迁移部分数据库来重新平衡服务器负载。

3.3 政府 – 以政务云+垂直行业云为核心,严格监管并积极带动

中国政府行业已经进入信息化建设新时期,数字政府在创新治理和服务模式、提升行政管理效率、提高政府公信力和执行力等方面发挥着越来越显著的积极作用。政务云是数字政府建设中重要的基础设施,通过云计算技术统筹机房、计算、存储、网络等资源,发挥虚拟化、高可靠性、高扩展性、弹性服务等特征,为政府提供完善的信息服务支持。政务云经过多年的发展,从政务管理平台建设进一步延伸到大数据平台、物联网平台等平台建设,越来越多的省级政务云开始从单一云服务运营商转向多服务运营商,市级政务云也开始与智慧城市 IT基础设施进行融合,针对云计算平台、大数据平台、IoT平台以及智慧城市、电子政务等应用进行投入。

随着中国政府云计算市场的不断发展,逐渐形成了地方政府主导的政务云平台和垂直行业部门主导的政府行业云两种形态,其中,以政务云方式为主。目前,政务云大多仍是私有云的方式,政府对待公有云的态度相对谨慎,通常以省级或者市级为单位,将民生类窗口类的应用上云。未来,云的持续运营、增值开发将是政务云的重点方向,以服务的方式付费将成为主流趋势。除了政务云之外,在云计算技术推广建设较早的地区,垂直行业部门主导的政府行业云成为了新的发展重点,例如公安、税务、海关、人力社保等。为满足本部门的业务应用而建设的政府行业云通常带有明显的行业需求特色,例如公安的安防监控会产生海量、多元化数据,对系统性能有较高的要求;税务大数据平台建设对系统的安全性和稳定性有较高的需求等。

部署模式

从部署模式来看,最常见的是“本地私有云-托管私有云”模式以及“本地私有云-公有云”模式。第一种模式下,政府出于安全考虑,通常将内网系统部署在本地私有云,外网系统部署在托管私有云,实现内部资源和外部资源的良好互通;第二种模式下则将为政府内部各部门提供服务的非互联网应用部署在本地私有云,将面向公众服务的流量迸发的互联网应用部署在公有云,利用该部署模式可以更好地平衡信息安全性、计算弹性和系统可用性,为应用迁移和云原生应用提供更加灵活的环境。目前全国超过70%的城市都已应用政务云服务,未来会继续以省级为单位,形成统建统管的模式,并在已有的云架构基础上衍生出众多应用开发和面向企业的增值服务。虽然在未来几年,政务云平台和垂直行业政府部门私有云建设将保持增长,传统数据中心建设开支比重将呈现逐年下降的趋势,但因为政府垂直行业同时涉及数据安全,数据统一等需求,依然需要传统数据中心支撑其相关的业务。

应用场景

政府行业的应用场景可分为三大类,分别是传统非核心政府应用、传统核心政府应用和政务创新类应用,其中应用数量占比最大的是传统核心政府应用,其占比达到50%左右,而政务创新类应用数量在新兴技术发展的推动下,占比也逐步增高,目前已达到30%左右。不同类型的应用场景对于上云的迁移程度也各不相同,例如只有约10%的传统核心政府应用迁移到云上,这部分应用包括舆情分析系统、不动产登记系统、公积金管理系统等,而公安、安全等部门以及涉密和信息安全等级保护四级(含)以上信息系统大部分依然是部署在传统数据中心上;政府创新类应用上云的比例目前则达到60%,包括如智慧能源、智慧社区等智慧城市创新应用和工业云、农业云等产业促进类应用;而约90%的包括政府门户网站、热线电话、气象数据网、政务公开平台、网上办事大厅等在内的传统非核心政府应用已经迁移到云平台。整体来看,90%以两办为主导的办公类政务应用和10%以厅委办为主的业务类政务应用已迁移到省市县政务云平台,创新类政务应用则是迁移增量的主要驱动力。

图7 政府行业应用场景上云情况

基础架构选择

随着政务云和政府行业云建设的不断完善,政务应用会进入爆发式发展阶段,同时也不断向着多样化发展:不同地区的政府往往试图建立各地区集中统一的政务管理平台,而不同的垂直部门往往有不同的业务或安全要求,如公安部门、税务部门具有自己的数据平台,往往要求具有独立于市县级的云平台,而其底层基础架构的部署也呈现出多样的形态。以某税务部门为例,国地税合并促进了其业务重组升级,随着税务数据的大集中,身份认证、多部门协同、数据信息比对等业务应用对于大数据、云计算等技术的应用需求正在逐步扩大,目前,其大部分应用部署在传统数据中心或本地私有云上,而对公有云服务的使用仅限于短信平台、官方网站等不涉及到个人隐私和机密性数据的应用,并出于安全性考虑,在未来的投资方向也会偏向于私有云。在基础架构方面,该税务部门将系统安全和稳定性作为首要考量因素。利用以x86、OpenPOWER为主的分布式架构利用私有云和虚拟化,处理非核心业务,而核心业务数据,例如征管系统则利用集中式架构,运行在稳定性更高的小型机上,出于风险考虑,短期内依然会保持该部署方式,继续采用多样化基础架构满足不同的业务需求。

政务云场景下,利用多样化资源池协作,满足上层核心的应用需求

在政务云的场景下,政府部门也拥有多样化架构的需求,如x86架构资源池和Power资源池共存。其中前置应用和其他负载等则基本都以x86资源池为主,Power资源池主要用于客户基于集中式架构开发的核心应用系统的数据库资源池。选择这种架构方式的原因之一是政府行业现阶段的应用基本都是沿用传统的架构,除了公安等云化较快的子行业外,财政、人社等其他子行业的应用架构继续沿用十二金工程的集中式架构,在底层硬件层面优先实现云化,因此为了支撑上层的核心应用对集中式架构的需求,在底层资源池上使用x86+Power的混合架构是必然的选择。

3.4 电信 – 以基础架构建设为战略核心之一,加速私有云平台搭建

电信行业作为社会的基础行业之一,为了满足数字社会的需求,也正在积极推动自身的数字化转型。电信运营商会根据自身特色制定自己的发展规划,但是在转型过程中都面临着同样的问题:海量信息处理成本较高。中国运营商服务着数亿级个人、家庭和企业用户,这将是一笔很大的IT投资,而云计算的出现,为电信行业提供了业务IT支撑平台的共享复用方案。同时也利用云计算这一平台积极加速推进5G的发展,将网络虚拟化作为网络演进方向并且加大在数字化新技术方面的投入,比如:研发、完善人工智能语音助手,打造生态圈加快量子通信技术应用,应对移动通信和物联网领域安全威胁。

部署模式

从云的部署模式上看,电信行业最常见的云部署方式为“传统数据中心-本地私有云”和“传统数据中心-公有云”。从运营商的角度来说,数据是公司资产,尤其是客户数据,其对于安全和保密的要求较高,将这类数据外放到公有云具有较高的风险,因此运营商通常采用“传统数据中心-本地私有云”的方式来完成相关系统的建设和部署。当遇到一些面向消费者的应用,以及新兴的虚拟运营商,则可能采用“传统数据中心-公有云”方式来进行部署。

应用场景

从应用场景的角度看,电信行业主要有三大系统:BSS(业务支撑系统), OSS(运营支撑系统), MSS(管理支撑系统),这三大系统集结了计费、帐务、客服、营业、客户关系、结算、网管、资源、网优、人力、财务辅助、物流管理、合同管理、数据分析、法律辅助、合同解析和关联交易等多个子系统,这些系统大部分都统一部署在传统数据中心或私有云上。面向消费者的应用,包括企业网站、电商平台、呼叫中心等则会部署在公有云上,同时,在一些合作项目上,部分应用场景会根据合作伙伴或者项目的需要而部署在公有云上。

图8 电信行业应用场景上云情况

基础架构选择

电信云是运营商战略转型的重要一环,将承载网络和业务支撑系统,成为ICT基础设施的新核心。中国电信运营商考虑到数据的安全性和保密性,将大部分应用都部署在本地或者私有云上,并且在未来几年依然以建设私有云为主;除了自用的私有云平台之外,部分运营商还利用其遍布全国的海量数据中心,同时提供公有云服务,计划为多个领域提供公有云上的人工智能服务平台,包括人工智能算力、算法框架、自然语言处理等能力和技术支持服务,从而通过自身丰富的用户数据资源,从更多维度为金融信用评分提供参考。从整体战略来看,电信运营商会重点关注基础架构建设,选取以x86架构和OpenPOWER架构为核心的服务器建设自己的公有云,大量引入了包括GPU、FPGA等一系列加速芯片以适应未来的发展趋势,同时在自身的传统业务上,利用多样化架构实现更加优化的运行; 通常会选择x86服务器用于比较通用性的平台建设,以便于新平台开发或者上层应用升级,比如:网管分析系统,安全监控系统和综合分析运营等系统,这些系统大多由第三方提供,并基于x86服务器的平台进行开发设计;用OpenPOWER满足关键计算场景对于高计算性能需求和大内存容量需求;同时也会选用非x86服务比如小型机,用于4G的网管系统、基站网管、传输网管等进行管理服务的系统中,以获取更高的执行效率。以某运营商分布式计费项目为例,其SDFS集群由x86服务器组成,计费集群则由多样架构的服务器共同搭建,其中计费节点使用Power小型机来进行预处理、分拣、排重和批价,信控节点则由x86服务器构成,以此来获得更加优化的基础架构部署方式。

3.5 制造 – 柔性制造驱动下,积极试水云计算

制造业是中国实体经济发展的核心支撑力量,制造业提高数字化、智能化、网络化的转型速度以满足以用户为中心和规模化定制的需求。云计算逐渐被企业视为实现行业创新、增强业务能力和综合竞争力的重要途经。制造业中,企业规模大小不一,类型不同,企业根据自身的实际情况对不同的云解决方案做出了不同选择。

部署模式

在制造业中比较常见的部署模式为“传统数据中心-本地私有云” 、“本地私有云-托管私有云”,“本地私有云-公有云”和“公有云-公有云”。大型制造企业通常会采用第一种部署模式,将传统数据中心和本地私有云作为其最重要的组成部分,以加强前端业务和后端工厂的连接;在第二种部署模式下,制造企业从自身内外部业务交互需要、数据中心升级扩容、安全及整合IT管控协作等角度考虑,通常将生产和管理系统部署在本地私有云上,将销售系统部署在托管私有云上;在第三种部署模式下,制造企业将重点放在业务敏捷性与安全性及组织结构和业务重组升级等方面的需求上,通常将生产和管理系统部署在本地私有云上,将营销系统部署在公有云上;在第四种部署模式下,基于企业业务对敏捷性需求以及对产品和服务的优化创新,制造企业,尤其是一些中小型的制造企业会选择分别将营销/数据分析系统和电商业务部署在公有云上,并出于风险和灵活性考虑,选择多家云服务提供商协同部署。

应用场景

制造业的应用场景主要包含管理类,生产类和市场类应用,其中超过60%的应用场景部署在私有云上,比如管理类应用场景中的人力资源管理、办公系统、企业资源管理、财务管理、视频监控等,生产类应用场景中的计算机辅助工场、计算机辅助设计、生产计划安排、生产计划执行、产品生命周期管理和产品数据管理等,而市场类应用场景则基本都部署在公有云上,其中包括:企业网站,客户关系管理(CRM)系统和电商平台等。除此之外,管理类中的通信与社交和生产类中的供应商管理与经销商管理也通常被部署在公有云上。未来,更多的制造企业会考虑混合云,实现CRM营销数据和数字化生产系统的对接,从而做到市场与生产的智能化分析和管控。

图9 制造行业应用场景上云情况

虽然当前已经有不少制造企业开始探索尝试公有云的使用,但应用依然尚浅,其中电子制造业,制药业和汽车制造业等细分行业走在前列。以某大型医药企业为例,该公司的云医疗业务系统,90%部署在公有云上,除此外,云检验,云药店,医护服务团队管理,互联网电商平台等应用也在公有云上部署。

基础架构选择

在基础架构的选择与部署上,制造业对计算力、安全性、稳定性和精确性方面有极高的要求,一般会使用多台非x86服务器来处理同一个业务,主要集中在生产和研发上;另外,工厂质量管理、核心财务管理、实验室管理等对于安全性和稳定性要求很高的应用也同样会部署在非x86服务器上;企业的内部应用管理和软件开发,以及外部的电商平台、企业网站等则会选用x86服务器完成部署。

案例>>>

青岛诺亚致力于为制造业领域提供专业的信息系统设计、开发管理咨询、培训及技术支持等服务,作为制造业数字化转型的IT方案提供方,见证着制造业信息化,数字化的发展历程。当今市场是一个敏捷化的市场,定制化、个性化需求层出不穷,企业不仅需要有能力满足“柔性制造”对设计、开发、生产等环节的要求,还要具有大规模生产的成本优势,企业需要根据自身的行业和客户需求选择合适的IT技术架构,随需而变。

作为制造业企业,面对结构化的数据,企业往往采用集中式架构运算,这个架构具有持久耐用性和高可用性,来满足企业对稳态和敏态的不同需求。以他们服务的某大型制造企业为例,其采用Power架构,充分利用其在资源利用率、性能表现和总拥有成本等方面的优势,在该项目中K1 Power服务器峰值运算计算力可达到80%,长时间保持在60%-80%之间运行,且性能稳定,设备未曾因性能不支而发生宕机,具有较高的利用率。

与此同时,浪潮K1 Power系列新品全线预装PowerVM,拥有更加灵活弹性的虚拟化平台,可以为企业提供原生云支持。柔性制造需要信息化系统可灵活组装,能够快速实施和部署。在敏捷性上,Power虚拟化解决方案打通了整个Power平台,让企业用户可以以目前流行的OpenStack或者其他常用管理模式,完成迁移、跨区移动等;同时,其还具有带宽好、处理速度快等特点,也让企业用户在资源管理上更加高效。此外,在商业软件的许可费,比如数据库,很多时候是以核数来计费,而POWER能够整合x86核心,从而帮助企业节省软件许可费用。Power还保持对容器、AI等新技术的持续性支持,同时OpenPOWER支持开源Linux,也让其能够支持更多的应用软件。面对变化,制造行业企业聚焦业务本身的发展加速业务创新并充分释放架构价值,推动行业转型。

表2 行业典型业务场景部署方式和架构选择参考

浪潮商用机器有限公司解决方案

浪潮商用机器有限公司(简称“浪潮商用机器”),是由浪潮电子信息产业股份有限公司(简称“浪潮”)和国际商业机器(中国)有限公司(简称“IBM”)共同出资成立,由浪潮控股的中国本土服务器厂商。

由浪潮自主研发的 K1 关键应用主机曾荣获“国家科技进步一等奖”。浪潮商用机器传承了浪潮在高端服务器系统设计领域的技术积累,结合Power处理器的性能、功能、可靠性等优势,面向中国及“一带一路”国家市场,自主研发、生产、销售兼具纵向扩展和横向扩展特性的K1 Power系列服务器产品,为用户定制化打造安全可靠,自主可控的整体解决方案,本地化的专业、敏捷软件与技术支持服务与保障,引领信息技术创新发展趋势。

基于金融、政企用户的综合实践,浪潮Power产品支持异构混合云架构并提供增值服务,满足用户多样化的业务需求。其中浪潮K1 Power服务器性能卓越,极致稳定可靠,且拥有安全的虚拟化技术,以及成熟、广泛的产业生态,能够构建大规模核心系统资源池,资源可灵活调整且支持云原生应用,有效成为企业核心业务的承载平台;浪潮 OpenPOWER 服务器具备高速带宽优势,广泛支持开源数据库、大数据分析、HPC、AI 等创新应用和异构加速,满足企业多种计算和存储需求,为企业创新应用搭建平台。

图10 浪潮商用机器产品解决方案支持混合云架构

基于架构融合设计,浪潮商用机器打造了三朵云——核心业务云、创新业务云和 HPC/AI 混合应用云,助力客户业务发展,通过浪潮K1 Power纵向扩展和浪潮OpenPOWER横向扩展融合的IT架构,为企业上云提供底层基础支撑。

核心业务云适用于金融、政府等行业核心平台,运行企业级数据库,支持 SAP HANA 数据库分区运行,资源调配更加灵活,构建私有云、行业云,对外提供服务。浪潮商用机器核心业务云依托于纵向扩展系列服务器,既包括业内性能强、纵向扩展能力高和全冗余设计,适用于大型关键应用、数据库的旗舰型服务器产品,也包括适用于搭建横向扩展资源池,可运行数千数据库的系列产品,其强大的性能使得单机可承载上万容器,并且支持 OpenStack,适配业界主流云管平台,可实现异构统一管理,可为众多行业提供核心业务承载。

创新业务云能够充分满足开源数据库、云原生等新兴应用需求,浪潮OpenPOWER产品系列具有敏捷、随需扩展等特性,可兼容业界主流开源数据库,在大数据分析、开源数据库等场景均实现了较大性能提升;分布式存储场景下,浪潮商用机器 FP5466G2 服务器配合浪潮 AS13000 存储软件打造的分布式存储解决方案 AS13000-P,比通用平台实现了明显性能提升。

全场景覆盖的 HPC/AI 混合应用云凭借 CPU-GPU NVLink 高速互连及高 I/O 带宽设计,打破了并行训练中的数据交换瓶颈,CPU 上 NXZIP 压缩速度实现了明显的性能提升,深度学习性能大幅优化,Snap ML 机器学习加速性能提升,帮助客户从容应对极致算力的需求。

第四章 IDC建议

采用多云、混合云环境是企业进行数字化转型工作的一个重要元素,数字化转型的最终目标是通过信息技术创造商业价值和差异化竞争力,企业任何新的IT投资都需要直接与新的产品、劳动力转换和客户体验联系起来。任何一个单一的架构都无法提供最优的解决方案,企业需要根据自身的需求,跨越公有云、私有云和传统IT,部署不同的混合IT基础架构。考虑到中国云计算市场的发展现状,IDC提出了以下行动建议,希望能够帮助企业更好地进行数字化转型和混合 IT环境的部署。

搭建多云、混合云就绪的基础架构,并积极拥抱多样化

随着应用和数据的爆炸式增长,企业IT架构已经从独立、单一的集中式架构逐渐向云化、集中式架构和分布式架构并存的混合架构演进。虽然多云、混合云之路已被广泛认可,但在落地过程中仍然有很多问题需要解决:混合IT环境下底层基础架构复杂且多样,企业内部的私有云和多个供应商的云平台如何组合部署,怎样让运维管理更加简单易用以减少IT人员成本,如何保证数据安全等等。为了应对种种挑战,企业应选择多云、混合云环境就绪的基础架构,其具有良好的扩展性、易用性、灵活部署、敏捷弹性等特性,通过利用软件定义的架构、容器以及微服务架构等技术的支持,实现应用和数据可以安全、无缝地切换到多云、混合云环境中。同时,在基础架构的选择上,保持开放的心态,根据不同的业务需求,积极采用多样化的基础架构选择,以实现更加安全、稳定、灵活和更具成本效益的资源部署。

利用云管理工具提高多云、混合云环境下的异构管理效率

随着中国云计算市场的进一步发展,越来越多的企业都会选择来自多个服务提供商的不 同云平台,而云平台中底层的基础架构类型也不断向多样化发展,不同云环境之间的数据和应用程序的互操作性变得越来越重要。企业除了需要关注多个服务商之间的异构管理,也需要关注多种架构类型之间的异构管理。IDC预测,到2024年,70%的中国500强企业将采用集成工具实现跨云的多云、混合云管理策略,随着应用程序和数据在混合IT环境中跨多个云基础设施的部署,如何简化异构管理,并利用大数据分析、人工智能等技术提高管理效率,实现智能运维是企业需要重点考虑的因素之一。

以业务需求为导向,选择合理的云化方案,同时确保核心应用的安全与稳定

企业应以业务需求为导向选择合理的部署方式,在业务上云的同时重视核心应用的安全 和稳定性,核心数据是企业高质量、高效率实现数字化转型的基石。企业在数字化转型过程中,积极采用大数据、云计算等新兴技术的同时,也要合理利用传统数据中心确保核心系统的稳固,自内而外,全方位地确保转型的顺利实施。企业可以根据集中式架构和分布式架构以及 x86, Power, ARM等多种处理器架构各自的优点,灵活选择,构建更加优化的IT基础架构,从而更好的支撑企业核心业务并提高市场竞争力。

重视云计算相关人才的发掘和培养,并与云服务提供商和行业解决方案提供商深入合作

重视云计算相关人才的发掘和培养,中国的云计算起步时间较晚,整体缺乏云平台相关的开发和运维人才,云计算平台的建设包括底层IT架构的重组具有一定的复杂性,加上更多创新技术的快速更新和融入,企业应该更加重视相关人才的发掘,同时,企业内部应在充分评估风险的前提下,与云服务提供商和行业解决方案提供商深入合作,以应对当前不断加速变化的市场。

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