赛迪顾问-中国云操作系统发展战略研究.doc

中国国内云操作系统分析研究明显不足云操作系统发展战略研究中国云操作系统发展战略研究云计算的发展为基础软件提供了新的发展机遇，移动互联网的迅猛崛起，使得云操作系统正成为产业发展的制高点。为此，赛迪顾问对中国云操作系统的发展战略进行了专门研究，为中国的云操作系统的健康、良性发展提供借鉴。云计算操作系统是云计算的关键平台技术。它类似于人体的神经系统，在云计算应用中承担着对大型数据中心、跨数据中心硬件资源的统筹调度、管理的枢纽作用，对云计算的安全和效率有着至关重要的影响。由于关键技术和标准的缺乏，中国操作系统为国外厂商所控制，发展迟缓，缺乏与国外厂商抗衡的能力。目前云计算产业刚刚起步，在全球范围内还没有形成统一的标准，而国外厂商由于具有在技术方面的先发优势，其云操作系统的发展也明显领先于国内厂商的发展。微软、Vmware、甲骨文、谷歌等公司都推出颇具竞争力的云操作系统，而国内厂商仅能看到浪潮、中兴、中标软件等为数不多的厂商的身影。未来，战略性新兴产业的国家布局，中国产业转型升级和两化融合的持续推进，为云计算产业的发展带来了重大的机遇和市场空间。云计算产业的加速推进，移动互联网产业的崛起，为中国云操作系统的发展创造了良好的发展环境。在面对国际厂商的产业链优势，国内操作系统在人才、技术等要素竞争力不强，核心能力不足等挑战的情况下，赛迪顾问认为，要加强政府的主导作用，做好顶层设计，构建国家级的研发平台，提高政府层面对操作系统研发的支持力度，同时努力打造云服务生态系统，构筑自主安全的产业链，抢占产业发展的先机。对企业而言，要汲取在传统操作系统领域受制于人的教训，充分利用目前云计算产业刚刚起步，在全球范围内还没有形成统一的标准的大好时机，加大研发力度，加强产业链合作，力求在云操作系统领域有中国的话语权。研究报告详见赛迪顾问软件与信息服务研究2011年第6期目录目录2一、云操作系统的发展背景4(一)云操作系统的兴起41、云计算掀起的第三次IT浪潮，操作系统迎来发展新机遇42、云计算应用落地成为云操作系统兴起的重要驱动力8(二)云操作系统的定义13(三)云操作系统的主要特点141、云操作系统具有网络化、轻量化的特点142、云操作系统提升IT基础设施利用效率153、云操作系统保障了软件资源、数据资源的安全16二、云操作系统发展现状与趋势17(一)国外云操作系统发展现状171、动作迅速，云数据中心操作系统抢先上市172、主打Web OS，面向终端的云操作系统渐入视野18(二)中国云操作系统发展现状191、基础薄弱，中国云操作系统发展缓慢192、关键技术缺乏，中国云操作系统系统的发展受制于人20(三)云操作系统典型案例分析211、Windows Azure212、VMware vSphere223、谷歌 Chrome OS234、浪潮云海23(四)云操作系统的发展趋势分析241、云操作系统将成为中国云计算产业健康发展的基础平台242、逐步趋向安全化和可信化253、云操作系统助力绿色IT和节能减排26三、中国云操作系统发展机遇与挑战27（一）中国云操作系统发展机遇271、战略性新兴产业“十二五”布局，为云计算产业发展带来重大机遇272、产业结构转型升级与两化融合持续推进，为云计算的大规模应用带来巨大空间283、地方政府云计算产业加速推进，为云操作系统率先发展提供了重要机遇29（二）中国云操作系统发展面临的挑战311、国际操作系统厂商占据产业链优势，构筑了较强的进入壁垒312、国内操作系统人才、技术等要素竞争力不强，急需加速提升核心能力32四、中国云操作系统发展战略建议33（一）对政府的建议331、加强政府引导，做好云操作系统顶层设计332、设立云计算操作系统重大专项基金，加强研发及产业化支持力度333、积极构建云服务生态系统，打造自主安全产业链34（二）对企业的建议341、加大云操作系统研发力度，提升关键技术话语权342、加强产业链合作，开发面向行业国产一体化解决方案34一、 云操作系统的发展背景(一) 云操作系统的定义作为新兴的操作系统类型，国内外厂商对于云操作系统的定义不尽相同：VMware云操作系统的定义：云操作系统是一个新的软件类别，旨在将大型基础架构集合（CPU、存储、网络）作为一个无缝、灵活和动态的操作环境进行全面管理。与普通操作系统管理单独计算机的复杂性类似，云操作系统管理数据中心的复杂性。虽然可以采用其他方法，但是 VMware 认为虚拟化是实现云计算的关键支撑技术。中标软件的定义：云操作系统，又称云计算环境操作系统、云OS，是建立云计算中心的整体基础架构软件环境，同时也是运营管理维护的系统平台，它是传统单机操作系统面向互联网应用、云计算模式的适应性扩展。甲骨文的云操作系统是指是一个完全虚拟化的操作系统，为操作系统、网络和存储资源提供全面的、内置虚拟化的功能。云操作系统可满足云环境中安全性，性能和灵活性要求，能够让用户在公共云计算，专用云计算和公私混合云计算中进行最困难的企业操作。赛迪顾问对云操作系统的定义：云操作系统是一个新的软件类别，是使用云计算、云存储技术为支撑的操作系统，是能够满足云计算条件下的大型并行分布式操作需求的OS。云操作系统主要分为两类：终端型云操作系统和服务端型操作系统。终端型云操作系统典型的代表有：google的chrome os，还有微软的Azure。服务端型操作系统是指构架于服务器、存储、网络等基础硬件资源和单机操作系统、中间件、数据库等基础软件管理海量的基础硬件、软资源之上的云平台综合管理系统，如vSphere 4。(二) 云操作系统的兴起1、 云计算全面发展深入渗透，星星之火已经燎原图1 中国云计算建设区域分布2011年，中国各地云计算应用逐渐落地：鄂尔多斯灾备云平台：充分利用本地能源、土地、气候等优势，规模8平方公里云计算产业园，走灾备云规模化发展之路，开始为政务、能源等系统提供云灾备服务成都云计算中心：首创企业投资、运营、管理，政府购买服务的云计算应用新模式。已建成“猪肉安全云”等。深圳电子商务云计算应用平台：将云计算和电子商务紧密结合，针对B2B、C2C、B2C等模式，面对大型和中小型电子商务企业提供符各自商业模式的个性化电子商务云平台；国家超算深圳中心：立足深圳，服务华南，面向港澳台及东南亚，建设四大云计算平台。北京工业云面向工业领域首个行业云商业应用。面向特大型城市交通出行信息服务云：形成面向公共交通（公交、地铁）、自驾车（汽车、自行车）的城市交通出行信息公共服务云祥云工程中小企业云服务平台：首个企业运作，政府补贴，面向中小企业服务的云平台。江苏有线推出云媒体电视，包括9大板块78个业务项目，年底向60万市民推广。苏州风云在线平台：已集成各类解决方案50多个，实现了数据互通、本地存储、脱机使用、在线定诸多功能，拥有注册企业3万多家，通过平台使用SaaS软件的用户超过10万个无锡城市云：面向物联网、动漫渲染、工业设计、电子商务、电子政务等领域提供云服务。上海卫生医疗云计算服务平台，被卫生部命名为“闸北模式”，走在“十朵云”建设前列。亚太数据港：以离岸保税数据中心、国际通讯运营商聚集区等为基础，提供一站式的综合信息解决方案外包服务。浦软汇智IT服务云：面向园区500家中小企业提供硬件基础设施、开发平台、应用软件定购等云计算服务2、 云计算影响中国基础软件的发展，操作系统迎来发展新机遇云计算作为新一代信息技术的重要代表技术，对传统IT产业的影响是全局的、深刻的。纵观云计算产业价值链，基础软件（平台软件）包括操作系统、数据库、中间件、虚拟化软件处于重要基础地位，在底层支撑云计算的发展。云计算的发展为基础软件提供了新的发展机遇。随着云计算产业进入快速成长期，云计算基础设施建设正在全国各地如火如荼的建设，云计算应用也在各地快速发展。基础设施和应用的抢先发展需要基础软件的支撑。面向云计算的操作系统、数据库、中间件、虚拟化软件逐渐成为基础软件领域新的发展方向。基础软件将逐渐面向云计算硬件基础设施和行业应用来研发，并逐渐向云计算平台迁移。云计算行业应用落地正驱动云操作系统快速发展。地方政府积极建设新一代云计算基础设施。云计算作为未来信息产业发展的战略方向和推动经济发展非常重要的一个引擎受到了各地政府的普遍关注，纷纷通过政企联合、官产学研一体化运作，积极推进本地区IDC、灾备中心等云计算基础设施建设，如已建成的天津超算中心，在建的湖南超算中心，无不体现了地方政府加快云计算基础设施建设的迫切心情，而随着地方积极性的提升，财政投入的快速增加，势必会推动我国云计算基础设施迎来新一轮建设高潮，也将彻底改变我国云计算基础设施的分布格局。国际IT巨头已经在抢先发展服务于云计算基础设施的操作系统。2009年4月22日，VMware vSphere 4正式发布，并推出了宣传云操作系统的白皮书，VMware在其中将vSphere 4定义为“第一个云操作系统”（the First Cloud Operating System）。2011年11月，甲骨文推出了Solaris 11操作系统，在其网站上清晰表示是“首个云操作系统”（the First Cloud OS）。VMware和甲骨文推出的云操作系统都是采用虚拟化技术，为操作系统、网络和存储资源提供全面的、内置虚拟化的功能。虽然在运行速度、安全管理方面都有了很大的改进，但是这些操作系统也有一定的不足，如VMware vSphere所支持的“计算设备”的上限是32台物理服务器，这样很难适应云数据中心庞大的服务器数量。3、 移动互联网的迅猛崛起，使得云操作系统正成为产业发展的制高点中国移动互联产业已进入全面、快速发展时期。2010年中国3G用户已超过4700万，2011年预计能超过1.2亿。产业链融合的趋势已经显现。终端厂商、运营商、互联网厂商都在将自身的业务向产业上下游延伸，纵向整合的趋势日益明显。图 移动互联网产业链构成移动互联网时代，软件与网络的融合发展是重要趋势。无论是企业级的移动互联网应用还是个人级的移动互联网应用都离不开移动终端操作系统的支持。以OS为代表的平台软件已经成为IT巨头争夺的关键环节。云计算时代，随着公有云、私有云平台的大规模建设和云服务、云应用的日益普及，基于移动终端和云计算平台的云操作系统将成为产业发展的制高点。移动云服务的兴起为云操作系统提供驱动力。互联网企业作为最贴近用户的群体，对于云服务的需求有着直观的了解，一直引领移动云服务的发展。几年前的谷歌 docs就是移动云服务的雏形，随着移动操作系统Android的大行其道，谷歌包括在线存储、音乐、电影等一系列服务都迅速地向移动平台迁移。移动云服务的兴起既需要终端的支持，也需要终端操作系统的支持。Web OS作为面向移动云服务的典型操作系统，在互联网厂商、手机终端制造商和电信运营商的积极推动下，发展渐入佳境。Web OS的兴起尤其必要性，云端是一个小软件，但又是一个大平台。安装云端之后，再使用其他软件不再需要安装，可添加直接使用，并且，通过虚拟化的运行环境，能够保持系统长久的干净、绿色，并保持软件与系统的安全隔离。目前，国外很多公司已经完成了云操作系统的商业应用。这些商业应用，大部分是免费向用户开发，只有当用户有特殊的需求，如扩大存储容量，获取更多的计算资源时，才收取费用，成为云操作系统盈利的传统商业模式。(三) 云操作系统的主要特点1、 云操作系统具有网络化、轻量化的特点云计算操作系统是以分布式操作系统为基础的，提供资源的网络称为“云”。其基本原理是，使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中。这样可以有效降低对客户端的要求，通过“云”网络，无论是移动设备、数码产品还是台式PC，都可以获得类似的有效服务。将“云计算”作为任务发送给各个处于不同地理位置的服务器处理，得到结果返回。这种网络是一种“云网络”，有内存的拓扑结构，以使得能最有效地利用服务器的计算性能，为用户提出的“云计算”任务提供高效的计算服务。“网络化”还将用户的存储的资源分布地存储在各大服务器上，一是保证了脱离本地机器时，仍能使用自己的存诸了的资源，二是可以方便地与它人共享-如与家人共享，与同事朋友共享，公司的硬件资源的异地共享（租用服务器的云计算服务）云操作系统以网络作为开发和运行平台，他不再以单一的计算机作为管理对象，同时他要管理一整个自治体中间的所有资源，离开网络就不能工作。他的特点是前端功能很少，很轻载化，根据用户的服务需求来提供什么样的客户端。Chrome/云端的操作系统是一个典型的例子，Chrome具有轻量化的特点，是一个前端的，前端桌面轻载，启动很快;其后端的的搜索、结构化程序的构成其实是操作系统的一部分，这使得云操作系统在后端的大规模数据存储在快速的搜索和服务管理方面都有很明显的优势。2、 云操作系统提升IT基础设施利用效率云操作系统类似于人体的神经系统，在云计算应用中承担着对大型数据中心、跨数据中心硬件资源的统筹调度、管理的枢纽作用，对云计算的安全和效率有着至关重要的影响。云操作系统能够利用虚拟化的强大能力将数据中心转换为显著简化的云计算基础架构，使 IT 组织能够利用内部和外部资源，安全和低风险地提供新一代灵活可靠的 IT 服务。云操作系统能够实现大规模基础软硬件管理和虚拟计算管理。基础软硬件管理，主要负责大规模基础软件、硬件资源的监控和管理，为云计算中心操作系统的资源调度等高级应用提供了决策信息，是云计算中心操作系统资源管理的基础。基础软件资源，包括单机操作系统、中间件、数据库等。基础硬件资源，则包括网络环境下的三大主要设备，即计算（服务器）、存储（存储设备）和网络（交换机、路由器等设备）。基础软硬件管理中心，可以对基础软件、硬件资源进行资产管理；可以实现基础硬件的状态监控和性能监控；能够对异常情况触发报警，