美國(guó)聯(lián)邦政府CIO委員會(huì)于2011年2月8日頒布了聯(lián)邦政府云戰(zhàn)略(FederalCloudComputingStrategy)。該戰(zhàn)略旨在解決美國(guó)聯(lián)邦政府電子政務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施使用率低、資源需求分散、系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、工程建設(shè)難于管理以及建設(shè)周期過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題,以提高政府的公信力。
美國(guó)聯(lián)邦政府認(rèn)為云計(jì)算可以優(yōu)化政府服務(wù)的提供方式,改善上述問(wèn)題。在資源有限的情況下,通過(guò)云計(jì)算技術(shù)能夠極大地幫助政府機(jī)構(gòu)快速提供高度可靠的創(chuàng)新服務(wù)。商業(yè)服務(wù)供應(yīng)商將云計(jì)算推廣到整個(gè)傳統(tǒng)IT領(lǐng)域,包括硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施、中間件平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)組件、軟件服務(wù)以及應(yīng)用套件。私營(yíng)部門(mén)開(kāi)始利用這些技術(shù)改善資源使用狀況,提高服務(wù)響應(yīng)、工作效率、靈活性和創(chuàng)新能力。同樣,云計(jì)算有助于提高聯(lián)邦政府的運(yùn)行效率,以及更快速地響應(yīng)公眾需求的能力。
聯(lián)邦政府云戰(zhàn)略要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):明確度量云計(jì)算產(chǎn)生的效益、注意事項(xiàng)和選擇條件;提供決策框架和應(yīng)用案例,指導(dǎo)各部門(mén)向云平臺(tái)遷移;進(jìn)一步加強(qiáng)云計(jì)算設(shè)施的部署力度;制定聯(lián)邦政府的行動(dòng)計(jì)劃,確定相關(guān)部門(mén)的職責(zé),推動(dòng)云計(jì)算的部署。
2011年,美國(guó)聯(lián)邦政府計(jì)劃在發(fā)展云計(jì)算應(yīng)用方面的開(kāi)支達(dá)200億美元1,占聯(lián)邦政府IT總花銷(xiāo)(800億美元)的1/4。在此之前的2010年,美國(guó)聯(lián)邦政府白宮管理和預(yù)算辦公室已著手實(shí)施了一項(xiàng)“云優(yōu)先”政策,要求政府機(jī)構(gòu)在進(jìn)行任何新投資之前先對(duì)安全可靠的云計(jì)算方案進(jìn)行評(píng)估,從而了解云計(jì)算的價(jià)值,加快向云服務(wù)遷移的步伐。根據(jù)“云優(yōu)先”政策的要求,各部門(mén)將重新修改IT項(xiàng)目方案,以便充分利用云計(jì)算優(yōu)勢(shì),高效地使用設(shè)備,提高IT靈活性和響應(yīng)能力,降低開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)提高IT資產(chǎn)使用效率和促進(jìn)私營(yíng)部門(mén)創(chuàng)新成果的利用,云計(jì)算將使政府更加高效、靈活和富于創(chuàng)新。如果一個(gè)機(jī)構(gòu)需要啟動(dòng)一項(xiàng)新的創(chuàng)新項(xiàng)目,不必購(gòu)買(mǎi)昂貴的硬件,只需利用云基礎(chǔ)設(shè)施便可快速實(shí)施,從而節(jié)省時(shí)間并降低部署成本(參見(jiàn)表1)。
二、云計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)介
云計(jì)算在IT領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)革命,使IT資源可以像普通商品一樣按需使用?;A(chǔ)資源的共享和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益的提升,使云計(jì)算為聯(lián)邦政府帶來(lái)一種富于競(jìng)爭(zhēng)力的服務(wù)模式。利用云計(jì)算使服務(wù)模式發(fā)生了改變,云計(jì)算供應(yīng)商通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供IT服務(wù),就像電廠集中供電一樣,可以集中投資獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。用戶管理各自的IT服務(wù),就像購(gòu)買(mǎi)水電一樣,按需使用資源和付費(fèi),降低了成本。通過(guò)云計(jì)算方式,云用戶可以花更少的時(shí)間來(lái)管理復(fù)雜的IT資源,從而把更多的時(shí)間投入到核心業(yè)務(wù)中。
(一)云計(jì)算的概念
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院(National Institute of Standardsand Technology,NIST)將云計(jì)算定義為“一種IT資源應(yīng)用模式,將網(wǎng)絡(luò)連接的資源(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù))構(gòu)成一個(gè)IT資源共享池向用戶按需提供服務(wù),并只需要較少的管理工作或與服務(wù)供應(yīng)商的交互,實(shí)現(xiàn)資源的快速部署”。NIST認(rèn)為云計(jì)算有5種基本特征:需求自助服務(wù)、廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入、資源共享池、快速伸縮和按使用付費(fèi)。
根據(jù)上述定義,云計(jì)算有幾種部署模式,每種模式都為現(xiàn)有應(yīng)用遷移到云環(huán)境中提供了不同的方案。NIST定義的云部署模式包括私有云、社區(qū)云、公共云或混合云。
1.私有云。為一個(gè)機(jī)構(gòu)單獨(dú)使用而構(gòu)建,它可以由這個(gè)機(jī)構(gòu)本身或者第三方機(jī)構(gòu)來(lái)管理。
2.社區(qū)云。為具有共同關(guān)注點(diǎn)(如任務(wù)、安全需求、策略和遵守協(xié)議等)的多家機(jī)構(gòu)使用而構(gòu)建,它可以由這些機(jī)構(gòu)或者第三方機(jī)構(gòu)來(lái)管理。
3.公共云。云服務(wù)供應(yīng)商出售云服務(wù),普通公眾或大型產(chǎn)業(yè)集團(tuán)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取這些資源。
4.混合云。云基礎(chǔ)設(shè)施由兩個(gè)或兩個(gè)以上的云(私有云、社區(qū)云或公共云)組成,這些云保有其獨(dú)立性,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化或?qū)@夹g(shù)綁定在一起,從而使數(shù)據(jù)和應(yīng)用具有便捷性。例如,通過(guò)集中云(cloud-bursting)的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同云之間的負(fù)載均衡。
NIST也將云計(jì)算在服務(wù)模式上分類(lèi)為SaaS、PaaS、IaaS。
1.SaaS(SoftwareasaService,軟件即服務(wù))。用戶可以使用服務(wù)供應(yīng)商運(yùn)行在云基礎(chǔ)設(shè)施上的各種應(yīng)用程序。通過(guò)各種終端設(shè)備上的瘦客戶端接口(例如瀏覽器),用戶可以訪問(wèn)這些應(yīng)用程序,而無(wú)需關(guān)注底層的云基礎(chǔ)設(shè)施,包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)與個(gè)性化應(yīng)用,當(dāng)然用戶指定的應(yīng)用設(shè)施除外。
2.PaaS(PlatformasaService,平臺(tái)即服務(wù))。是指將部署在云基礎(chǔ)設(shè)施上的平臺(tái)作為一種服務(wù)提供給用戶。在這種服務(wù)模式中,PaaS平臺(tái)提供應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需的編程語(yǔ)言和工具,用戶只需要利用平臺(tái)就能夠創(chuàng)建、獲取和部署應(yīng)用,并對(duì)應(yīng)用客戶端所需環(huán)境進(jìn)行配置,而無(wú)需關(guān)注底層的云基礎(chǔ)設(shè)施,包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)。
3.IaaS(InfrastructureasaService,基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。是指用戶可以從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施中獲得服務(wù)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施主要有數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其他基礎(chǔ)計(jì)算資源。用戶無(wú)需了解底層的云基礎(chǔ)設(shè)施,可自由地部署和運(yùn)行軟件,但需要管理操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)與部署的應(yīng)用,并適度關(guān)注所需的網(wǎng)絡(luò)組件(如主機(jī)防火墻)。