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特约作者 谢志伟
科技部近期发布了《中国云科技发展“十二五”专项规划》,阐明了云科技的历史发展机遇和我国发展云科技已具备的条件；认为我国应在明确的目标下,在总体战略部署、关键技术开发和成套设备的研制上有所突破.届时,云计算将会在多方面获得进展.
自国际金融危机以来,许多国家纷纷将信息产业作为战略布局的优先领域,信息技术突破和产业创新不断迈向新高度,以云计算为代表的变革性技术创新催生着新兴产业体系,推动着产业链和产业力量的分化重组,正不断打破既有技术锁定和传统垄断体系,带来重塑产业格局的重大新机遇.发达国家高度重视云计算发展带来全球信息优势重构的机遇,纷纷围绕云计算及其产业发展,从政策、标准、政府应用等方面制定了长期发展战略,加强国家级云计算基础设施部署,为电子政务、医疗卫生、文化教育、社会保障、金融等领域的信息化发展提供技术保障.
为了加强我国云计算的科技创新工作,促进我国云计算产业发展,国家科技部在前期调研的基础上,经充分研讨和论证,近期发布了《中国云科技发展“十二五”专项规划》,分析了我国出台这一规划的背景,提出了我国未来云科技发展的主要目标和任务,对我国云科技发展具有指导作用.
经济发展和技术创新使云计算获难得历史机遇
我国政府近年来高度重视云计算的发展,已把云计算列为重点发展的战略性新兴产业,并在北京、上海、深圳、杭州、无锡等城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作.
云计算以资源论文范文及虚拟化、应用服务和专业化、按需供给和灵便使用的服务模式,提供高效能、低成本、低功耗的计算与数据服务,支撑各类信息化应用.云计算具有三个重要特征：一是资源、平台和应用专业服务,使用户摆脱对具体设备的依赖,专注于创造和体验业务价值；二是资源聚集与集中管理,实现规模效应与可控质量保障；三是按需扩展与弹性租赁,降低信息化成本.
目前我国多个省市发布了地方云计算战略规划,成立了地方云计算联盟,组织当地重点企业联合进行云计算服务、政策等方面的探索.在云计算产业快速推进的大背景下,目前我国已在千万亿次高效能计算机、高端容错计算机、网络计算平台软件技术、PB级海量存储系统与数据处理技术等方面积累了一批技术成果,并培养了大批创新人才.大型互联网企业开发了云主机、云存储、开放数据库等基础信息资源服务等,取得了较好效果；电信和IT设备制造商在云计算专用服务器、存储设备、企业私有云解决方案的技术研发上具备了一定实力,专用服务器产品已开始进入国际市场；电信运营商也依托网络和数据中心优势开始布局云计算中心；IDC企业依托自己的数据中心,开始提供弹性计算、存储与网络资源等服务；软件厂商逐渐转向云计算领域.
经济社会发展需求和技术创新为云计算发展提供了难得的历史机遇.
首先,我国积极深化信息技术应用,稳妥推进经济社会各领域信息化,推进信息化与工业化深度融合,以信息技术优化服务业态、创新服务模式,充分利用信息技术及网络创新社会公共服务,为低成本、高效率的云计算服务带来巨大的潜在需求；其次,国际上云计算产业格局尚未定型,存在发展窗口期,我国已经具备一定的产业基础,而且云计算的技术特点和开源化趋势为我国企业提供了掌握核心技术的良好契机,可实现局部突破.
在新的形势下,我国云计算发展也面临诸多挑战,主要表现为：我国企业在大规模资源管理与调度、大规模数据管理与处理、运行监控与安全保障、支持虚拟化的核心芯片等一些制约发展的关键产品和技术方面仍亟需突破；公共云计算服务能力和水平与国际先进国家相比差距较大,公共云计算服务业的规模相对较小,业务较为单一；云计算标准体系不健全；与云计算安全相关的数据及隐私保护、安全管理等方面技术和法规尚不完备；在支撑传统行业信息化方面有待加强.
在“十二五”期间,我国要科学判断云计算技术发展趋势,准确把握经济社会发展需求,集中力量解决云计算发展中的突出问题,加强云计算技术和标准体系的顶层设计,突破关键技术,研制重大设备和核心软件,加快建立技术标准体系,形成系统解决方案,建立尽可能完备的条件,引导我国云计算的相关建设和推广.
专项规划指明中国云科技发展主要目标
按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的发展重点和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,紧密围绕我国信息产业和现代服务业的战略需求,科技部出了台了《中国云科技发展“十二五”专项规划》.它的指导思想是以突破共性关键技术为核心,以典型应用示范为导向,计划发展可批量应用的云计算系统集成解决方案,为提高我国云计算自主创新能力、培育战略性新兴产业、加快转变经济发展方式提供重要支撑.
《中国云科技发展“十二五”专项规划》的主要目标是到“十二五”末期,我国在云计算的重大设备、核心软件、支撑平台等方面突破一批关键技术,形成自主可控的云计算系统解决方案、技术体系和标准规范,在若干重点区域、行业中开展典型应用示范,实现云计算产品与服务的产业化,积极推动服务模式创新,培养创新型科技人才,构建技术创新体系,引领云计算产业的深入发展,使我国云计算技术与应用达到国际先进水平.
具体目标包括三个方面.
第一、研究建立云计算的技术体系和标准体系,研制技术评测工具与平台,开展评测服务.
第二,突破大规模资源管理与调度、大规模数据管理与处理、运行监控与安全保障等重大关键技术,研制按需简约的云操作系统与服务管理平台、FB级云存储系统,支持亿级并发的云服务器系统、面向云计算中心网络大容量交换机,以及与其相适应的安伞管理系统,形成面向区域、重点行业的各类云服务整体技术解决方案.
第三,开展关键技术与系统的应用示范,推动云计算产业健康发展,充分利用云计算相关服务,进一步促进信息技术在各行业的普及应用,提升行业信息化能力,开拓新的业务和服务模式.
总体战略、标准体系和关键技术是云计算发展首要任务
为了推进我国云计算的发展,《中国云科技发展“十二五”专项规划》提出了我国在云计算领域的几大重点任务.
必须首先建立云计算技术体系和标准体系
首先,我们需要完成的第一项任务,就是研究我国云计算发展的总体战略和整体部署,探讨云计算服务的新方法、新技术及应用的新模式,提出我国云计算技术体系与产业发展的总体方案.
其次,还必须研究和建立云计算技术标准体系,研究云计算系统核心软件、硬件设备、应用服务示范平台及云计算数据中心的评测方法,制定云服务评测指标体系规范,研制配套的评测工具,建立测试环境和平台,并开展评测服务.
再次,还必须制定适应不同行业需要的云计算安全要求和评测方法标准,保障云服务的网络和信息安全.
突破云计算具有共性的关键技术是必过门槛
在突破云计算共性关键技术方面,我们也有很多工作要做.
首先,我们需要突破支持万级并发任务的云服务器节点技术,支持10万量级节点有效交互的数据中心互联网络结构与通信栈技术,支持身份认证、加密与隔离的硬件安全技术,大规模分布式数据共享与管理技术,资源调度及弹性计算技术,服务器虚拟化等云计算关键技术.
其次,需要突破云计算应用服务开发和运行环境、用户信息管理、运行管控、安全管理与防护、应用服务交互、云计算智库等共性支撑技术.
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还要开展云计算安全体系架构研究,构建自主可控的云计算安全体系架构；掌握云计算环境下用户身份管理技术以及云计算应用服务的安全防护和风险评估技术.
研究云计算网络技术,突破云计算数据中心虚拟化、大带宽环境下的存储与数据网络融合、虚拟机接入、多用户数据隔离、跨集群通信与数据迁移等关键技术.
最后,要研究云计算数据中心（包括新型制冷系统、供配电系统、模块化数据中心）绿色节能关键技术.
研制云计算成套装备以获得云科技实质性进展
在研制云计算成套装备方面,总体上,我们必须突破大规模资源管理与调度、大规模数据管理与处理、运行监控与安全保障等重大关键技术,研制按需简约的云操作系统、EB级云存储系统、支持亿级并发的云服务器系统、云计算中心网络大容量交换机,研发相应安全防护产品与软件,形成云计算技术产品体系,构建云计算公共服务与管理平台.
云操作系统及云公共服务与管理平台软件.在这一方面,应重点集成和突破网络化操作系统体系结构、大规模资源管理与调度技术、大规模数据管理与处理技术、运行监控与安全保障技术、云服务交互技术等系列关键技术,研发按需简约的云操作系统及云公共服务与管理平台核心软件,研发相应安全防护产品与软件,构建云计算公共服务与管理系统,开展示范应用.
亿级并发云服务器系统.需要突破弹性扩展和资源按需调整的云服务器体系结构、万级节点互联、系统动态调整、大规模系统故障自诊断和恢复、大规模高密度系统功耗管理技术等关键技术,面向云计算典型应用需求,研制性能功耗比和整体服务能力较现有水平提升5—10倍的低成本、低功耗、高效能的亿级并发云服务器系统,并在云计算系统中开展示范应用.
EB级云存储系统.必须突破存储系统体系结构及元数据管理、超大规模存储系统自管理与功耗控制、资源动态配置与可控共享技术、广域数据高效迁移和共享方法、数据负载平衡和迁移、新型用户存储接口等关键技术,研制EB级云存储系统,支持多种数据访问方式、数据安全和保护方法,支持在线扩展、节点负载自动均衡,在云计算系统中开展示范应用.
云计算中心网络大容量交换机.研究面向云计算中心网络的交换机关键技术,支持新型网络功能；实现虚拟化网络管理、隔离和带宽保障技术；支持大容量交换能力,数百10G端口和多个100G单端口.大幅度降低能耗,也须在云计算数据中心开展示范应用.
开展典型应用示范以推动产业发展.开展典型应用,推动产业发展,是前面一些列工作的逻辑发展.首先,应通过在政府公共服务领域率先使用自主云计算服务和产品等方式引导云计算发展,研究建立面向区域性的云计算公共服务示范系统,提供支撑文化教育、医疗卫生、电子政务、社会公共服务、城市管理、科研等领域的公共云计算服务,降低公共服务信息化成本,提升公共服务水平,为全社会提供应用示范经验.
其次,还要根据国家重点行业发展需求,适时部署若干以数据即时感知、智能处理、按需服务为典型特征的重点行业云计算应用示范,通过信息获取、信息共享和信息综合利用,提升重点行业的信息化水平.
此外,还应在制造业、农业、服务业等领域推广云计算应用及服务模式,鼓励传统产业使用云计算,提升信息化水平,并以此来促进传统产业转型升级.
专项规划实施将使我国云计算获多方面发展
未来《中国云科技发展“十二五”专项规划》的实施,将会在多个方面促进我国云计算的发展.
第一方面,将突破云计算共性关键技术.该专项规划的实施,将突破一批关键技术,建立云计算技术和标准体系,形成可批量推广的云计算解决方案.
第二方面,将推动我国云计算产业的发展.该专项规划的实施,首先是将统筹管理我国云计算总体发展及具体实施,大大加强我国云计算的战略地位,其次是发挥部门和地方的积极性,推进地方云计算科技工作与国家云计算科技工作的有机衔接,部署云计算基础技术研发、产业化及在关键领域的应用.
第三方面,将会加强云计算创新支撑能力建设.该专项规划的实施,将进一步构建云计算产业创新体系,建立企业、科研院所与高等院校产学研相结合的云计算产业创新联盟,加强关键、共性技术的联合攻关,形成产业技术创新链.
第四方面,将加快国内云计算支撑产业发展.该专项规划的实施,将培育和扶持一批具有竞争力的产业链核心企业,支撑一批典型应用示范,推动云计算产业链发展；同时,还将推动云计算服务认证评估机制的发展,推动云计算系统安全、信息保护水平和服务质量逐步提升.
第五方面,将加强云计算人才队伍建设.该专项规划的实施,将加强大学、科研院所、企业和培训机构对云计算技术研究与服务产业的高技术人才培养,形成一批从事云计算相关应用开发人才、运营服务人才、工程化人才和项目咨询专家,也将充分利用现有各类人才引进计划,吸引全球优秀人才参与云计算技术研究.
第六方面,将加快转变经济发展方式.该专项规划的实施,将催生出我国新兴产业体系,推动着产业链和产业力量的分化重组,促进传统产业改造,支撑现代服务业发展,造福上亿公众用户.
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