雲計算應用案例介紹和分析

通過對美國聯邦、地方兩級政府和金融、醫藥行業的部分全球知名企業的雲計算應用案例進行介紹和分析,總結了政府和全球知名企業放棄傳統的自建IT系統基礎設施而選用雲計算服務的共同特點。 最後提出了對我國雲計算發展戰略的一些思路。

2008年源于美國的次貸危機逐步演變成金融海嘯，引發全球金融危機。 已有經濟學家將這次的金融危機與上世紀30年代美國的經濟大蕭條相提並論，足見其影響範圍和破壞程度的嚴重。 時至今日，美國主權信用等級遭到下調，歐洲主權債務危機持續惡化，全球經濟仍未從危機中恢復。 面對如此羸弱的全球經濟形勢、脆弱的金融市場體系，在經歷了如此嚴重的衝擊和影響後的企業，如何能夠有效控制成本費用，滿足企業發展的需求，抓住稍縱即逝的市場商機，成為其成敗的關鍵。 近日，一些大型跨國企業和政府部門果斷採用雲計算服務改善內部管理、支撐業務整合，取得了較為顯著的效果。 本文選取美國聯邦、地方兩級政府、金融行業和醫藥行業的部分部門和企業的雲計算應用案例進行介紹和分析。

一、美國聯邦政府—憑雲保霸主地位

美國高速公路安全管理局（NHTSA）負責執行汽車補貼置換政策（對舊機動車升級換代進行政府補助）並主持該業務系統的建設，選用在傳統資料中心內架設IT系統並配備專門設計的商業應用系統。 該局預測4個月內可能有25萬交易申請，但從2009年7月系統投產後僅90天該系統處理了將近69萬個交易。 該系統從第一筆交易受理的三天內系統就出現超負荷情況，導致大量交易無法處理和多次系統癱瘓情況發生。 聯邦政府為建設該系統撥付的10億美元專項資金在系統上線後1周內幾乎用完。 為此，2天后聯邦政府緊急額外撥款20億美元，用於該系統按照初期測算交易量3倍進行擴容，耗費眾多時日才得以完成。

上述案例並非個案。 美國聯邦政府目前的IT應用環境普遍存在資源利用率低、資源需求分裂、資訊系統重複建設、系統內容管理難、採購部署時間過長等問題，影響了聯邦政府向公眾提供服務的能力。 為改變上述局面，美國政府對雲計算模式進行研究和規劃，發佈了《美國聯邦政府雲計算戰略白皮書》（Federal Cloud Computing Strategy），大幅提高了對雲計算模式的關注、研究、管理和應用的力度。

美國聯邦政府前首席資訊官Vivek Kundra表示，通過使用雲計算，都能夠提升、恢復首席資訊官的本職職能，從「過去的關注資料中心、網路運行、系統安全等工作中解脫出來，轉變為關注國家面臨的問題，例如健康、教育和資訊鴻溝等」。 另外，雲計算將優化聯邦政府資料設施環境配置，可通過對現有IT基礎設施進行虛擬和整合，使政府部門減少在各自資料中心運行維護IT系統的支出。 研究顯示，雲計算擁有巨大潛能解決政府面臨的舊有資訊系統建設和應用的弊端，提高政府運行效率，説明政府機構實現提供高可靠性的、革新的服務方式的需求，不必受制于資源的可用性；從效率、彈性和創新三個方面， 雲計算具有傳統資料中心無法比擬的優勢：

效率：可將資產使用率從低於30%提高到60%-70%；將割裂的需求和系統建設轉變為整合的系統需求和系統建設計畫；降低面向眾多系統的管理難度，提高管理效率。

彈性：將週期長、投資大的新資訊系統建設轉變為按需、按量使用、付費的方式；將系統擴容的時間從數個月降低到近乎即時增減系統容量；增強對資訊系統緊急需求的快速回應能力。

創新：將工作重點從管理資產轉變為管理服務，釋放進行資產管理的沉重負擔；將較為保守的政府文化轉變為鼓勵、融合企業、行業創新技術的文化。

為了切實利用、實現雲計算的優勢，聯邦政府提出「雲優先原則（Cloud First Policy）」，要求聯邦政府各個機構在進行新IT專案投資前，需要將雲計算模式作為方案之一，從安全性、可靠性等方面進行評估和衡量， 達到要求即優先選用；並且要求各個機構對各自資訊系統資源獲取策略進行從新評估，將雲計算解應用決方案納入考察和評估範圍，作為預算制定程式的一部分進行研究和論證。

另外，聯邦政府800億美元的資訊技術方面的投資預算中，撥付25%（200億美元）用於政府機構採用雲計算解決方案。 根據測算，2010年聯邦政府IT領域投資的30%花在了資料中心基礎設施建設上，但這部分投資不產生實際的可量化的生產力。 使用雲計算模式提供IT服務可節省該費用。 同時，根據聯邦政府2010年2月啟動的聯邦政府資料中心整合計畫，到2015年前削減至少800個政府資料中心，將孤立、割裂的系統和數進行整合，可進一步節省大量投資和費用。

據不完全統計，目前美國聯邦政府各機構已經使用雲計算的情況：

美國復蘇和再投資委員會使用Amazon的彈性雲計算Infrastructure as a Service（IaaS）服務建立recovery,gov網站，2010年節省了33.4萬美元、2011年預計節省42萬美元IT系統費用 ；後期將節省更多。

美國國防部軍隊體驗中心(AEC)放棄繼續使用、升級更新舊有客戶關係管理系統，選用基於雲計算Service as a Service (Saas)的服務，將費用由升級舊系統所需的超過$100萬美元降低到$5萬4千美元。

美國國防部空軍個人資訊中心進行資訊系統基於雲計算方式改造，將資訊查詢時間從20分鐘降低到2分鐘，每年節省$400萬美元費用。

美國總務管理局(GSA)進行郵件系統向雲計算遷移，全球範圍內減少17個冗余資料中心，節省$1500萬美元；

美國農業部(DOA) 進行郵件系統向雲計算遷移，整合21個割裂的郵件系統，節省$2700萬美元。

已經完成並提交了應用雲計算計畫和預算的聯邦政府部門和機構達到27個。

美國政府進行如此大規模的雲計算應用與投資有著更高層面的戰略意義。 根據其國內現狀和國際形勢，美國政府的主要目標，一是要降低赤字、發展經濟、擴大就業；二是要繼續保持全球霸主地位。 靠傳統的方法似乎兩者不能得兼。 雲計算提供了廉價的大規模計算資源，可以降低能耗、降低政府開支；另外，美國至今只有在高科技，特別是IT業中的高端雲產業仍保持世界領先地位，而這些領先企業都是私營企業。 美國政府通過採購雲服務的方式進一步鼓勵、扶持雲產業，讓美國類似Google、Facebook、Twitter、蘋果、亞馬遜等雲企業説明美國繼續保持領先優勢和霸主地位，在社交、文化、娛樂、意識形態上繼續引領世界， 極具戰略意義。

二、美國洛杉磯市政府—靠雲宣傳綠色節能理念

洛杉磯市政府方面，由於目前使用的傳統郵件系統提供的郵箱容量小，不支援行動裝置且系統維護成本高等原因，對舊郵件系統產生不滿，將其系統切換到Google Apps提供的雲計算服務，與之簽訂價值7百多萬美元的合同， 由Google為其3.4萬雇員提供5年郵件服務。

此項基於雲計算技術的服務，能夠為洛杉磯市政府提供針對即時郵件和視訊會議的強化協同功能，使得其雇員不必在同一地點就能夠開展高效工作；文檔共用功能使文檔在聯合編寫和編輯方面效率更高，任何電腦或行動裝置均可輕鬆訪問郵件系統， 提升可用性，大幅擴充存儲空間，雇員郵箱容量是舊系統提供容量的25倍，節省IT資源，用原來運行郵件系統的資源服務于其他更重要的城市建設專案。

使用新的郵件系統服務，預計洛杉磯市政府可節省550萬美元費用，根據投資回報率計算，可節省2000萬美元的投資。 預計65%到80%的雇員通過使用Google Apps服務能夠滿足全部辦公軟體服務的需求。 節省的近100台伺服器5年時間可節省75萬美元的電費。

當前困擾美國地方政府的最大問題是要脫貧，大部分地方政府財政陷入困窘，債務負擔沉重，頻臨破產。 美國賓夕法尼亞州的首府哈里斯堡市(Harrisburg)就由於無法償還大規模債務，已于2011年10月12日宣佈申請破產重組。 另外現在美國的地方政府在節能減排上壓力大，比聯邦政府積極。 應用雲計算，可以優化資源配置，實現綠色節能。 加利福尼亞州是美國第一個與聯邦政府簽署協定，嚴格限制溫室氣體排放數量的州，洛杉磯市作為加州第一大城市，肩負節能減排的重任。 為此，洛杉磯近年來多方位大力宣傳、推廣綠色節能環保措施，保障其影視娛樂業與旅遊業等支柱產業的可持續發展。 此次應用雲計算服務方式建設其郵件系統，除了實現優化資源配置，降低財政支出目標之外，具有更大的推動IT資源使用的合理化、環保化的象徵意義和宣傳意義，一方面以身作則，切實履行減排義務；另一方面樹立榜樣， 帶動更多企業充分認識和瞭解雲計算綠色環保特點和降低費用的優勢。

三、金融行業 AON Corporation（怡安集團）—借雲降低運營風險

喜愛足球尤其是曼聯的人們對AON這個名字一定不陌生。 曼聯2010-11年度隊服的胸前就印著這三個字母。 怡安集團（AON Corporation）為美國上市公司，全球500強企業，2010年收入$85.12億美元。 保險經紀業務和人力資訊及外包業務為其兩大支柱產業，其中下屬保險經紀公司是全球最大的保險經紀公司和再保險經紀公司，並提供風險管理服務；下屬怡安翰威特是一家全球領先的人力資源諮詢及人力資源外包服務的公司。

該公司的兩大支柱產業都涉及海量的客戶資料、業務資料和統計分析。 在過去的20年中，該公司總共完成了450多個收購兼併專案，每個被兼併公司都使用其自有的客戶關係管理系統。 隨著該公司的快速增長和多個兼併專案的完成，AON公司迫切需要尋求橫跨整個集團公司的、標準化的客戶關係管理解決方案對其客戶資訊和業務資料進行管理。 亟待解決的問題包括：實現與該公司現有系統整合、能夠方便的部署和去除現有的相對獨立的客戶關係管理系統資料庫、滿足更大範圍的協同性需求、允許IT部門更加關注商務活動而非花費大量時間對支援多功能的IT基礎設施進行管理。

為協同全球120多個國家的分公司和近6萬名員工，整合橫跨保險經紀代理、風險資產管理、人力資源諮詢和外包等行業領域的業務，怡安集團對多家雲計算產品、 服務提供者（包括PeopleSoft）進行評估後選用了Salesforce.com的雲計算服務，由該公司提供快速的IT系統資源部署能力和使用雲計算方式提供滿足怡安集團系統標準化的要求。 目前怡安集團已經替換、淘汰了30多個舊的不同版本的收入系統，形成了全球統一的標準化的平臺，為分佈在全球80多個國家的分公司、超過7000名公司員工每天使用。 該平臺與資產定價系統和帳單系統連接，能夠即時提供業務發展資料、重點監控指標的報告，隨時瞭解掌握整個集團公司的業務發展狀況。

進行風險管理和保險經紀代理業務對風險都要做量化模型並有相應的風險管理規程[z2] 。 怡安集團用雲計算來做客戶關係管理，是經過對傳統計算和雲計算的風險做過深入的分析和對比後才選擇了雲計算。 傳統計算方式造成的資訊豎井、孤立架構所導致的管理困難、資訊不一致、低資訊實效性等來給企業帶來了巨大的操作風險；另一方面，傳統方式下資訊與資料分散式存儲和保存，複雜度高、可用性低， 對於資訊和資料安全性缺乏統一的可執行檔電子資料安全等級管理體系，電子資料與資訊存在潛在外泄風險，內部的安全管理漏洞更加難以防範，導致客戶資訊與資料更易洩露或不當使用。 而現在選用雲計算方式，通過保密協定與服務等級協定規範雲計算服務提供者達到特定的資料資訊安全等級要求，實現資料雲端存儲以及儘量減少人為參與、干預環節，達到對資料特別是敏感性資料的安全級別要求。 同時資訊的雲端集中式存儲還有利於隱私保護、遵從反洗錢KYC（充分瞭解你的客戶）等法律法規的要求，提高資訊、資料的合規性。 隨著安全認證，授權、加密，資料漂泊、審計等安全技術的發展和其在雲計算服務特別是在網路傳輸、雲資料處理、雲存儲的應用，提升了客戶資訊和業務資料的安全性與合規性。 綜上，和目前大家接受的理念恰恰相反，雲計算要比傳統計算在總體上更安全，更可靠，風險更低，更有利於降低企業的運營風險。 這也是為什麼一家以控制風險為主業的公司，選擇雲服務模式而不是傳統CRM套裝軟體的模式來管理全公司客戶關係的原因。

四、醫藥行業 Eli Lilly and Company（禮來公司）—用雲推動創新

創建于1876年的禮來公司，現已發展成為全球十大製藥企業之一，世界500強企業，2010年收入$230.76億美元。

宏觀經濟形勢的惡化以及醫藥行業競爭不斷激烈，禮來公司銷售收入呈現逐年遞減的態勢，從2008年銷售收入同比增長9%，逐漸降低，2009年同比增長7%，2010年同比增長6%。 為提升公司銷售收入，禮來公司需要開發更多的能夠滿足市場需求的新藥品。 為此，該公司近年來不斷增加在新藥研發方面的投入資金。

然而醫藥行業，藥物從最初實驗室研究階段到最終擺放到藥櫃銷售平均需要花費12年的時間，總體花費3.59億美元的費用，主要的時間和費用花費在藥品臨床試驗、通過監管測試以及市場、銷售方面。 在實驗室進行藥品研發的初期階段，大量的試驗和計算需要強大的計算能力作為支撐，但為此大規模增加IT資源的投入將會擠佔後期試驗的資金，增加藥品上市的難度和時間。 禮來公司面對相對有限的研發費用，被迫削減在IT固定資產方面的支出，但迫切需要更加快速便捷的獲取計算資源的能力。 該公司認為其傳統的IT固定資產和基礎設施已經抑制了其業務的發展，為此從去年開始實施策略轉換，實現部分IT系統資源的費用支出從固定支出模式向浮動支出模式轉變。

目前，禮來公司使用Google、Amazon Web Service、Alexa and Drupal等公司的解決方案實現快速安裝、部署新的計算資源：

整合—Google apps；資料共用—Amazon SQS,S3,SimpleDB.；資料訪問—Amazon Data Transfer, S3.；Saas—Alexa, Drupal, Sourceforge.net；基礎平臺服務 —Amazon EC2.

通過轉變和整合，禮來公司成倍的減少了部署新計算資源的時間，能夠讓該公司研發新藥品專案的啟動時間大幅度減少，從而減少新藥品上市的時間：新伺服器 7.5周減少到3分鐘；新的協同環境搭建從8周減少到5分鐘 ；64節點Linux集群從12周減少到5分鐘。

通過使用雲計算，該公司顯著減少了支出費用。 Amazon 的Elastic Compute Cloud（彈性計算雲）為大型醫藥公司提供雲計算服務，其雲計算集群情況為：3809個計算單元，每個配備8核處理器，7GB記憶體，整個集群共有30472核處理器，26.7TB記憶體， 2PB磁碟空間，能夠為醫藥公司提供強大的計算能力。 使用該集群的費用為每小時$1279美元。 若醫藥公司採用自行建設方式建設上述系統資源和基礎設施，巨額的資金投入和耗時的建設週期是醫藥企業無法承受的，即使建成，也將面臨資源浪費和閒置的問題。 相比較之下，禮來公司運用雲計算服務，從固定支出模式向浮動支出模式轉變的策略，實現了削減IT固定資產和相關費用的目的，同時滿足了及時獲取強大計算能力的要求。

藥物研製企業最重要的是創新，需要及時的資訊、廣泛的資訊共用、良好的協同工具支援、大量的計算和實驗。 除高昂的研發成本外，研發工作本身也具有極高的研發風險。 面對大量的前期研發費用，醫藥企業通常陷入兩難境地：為滿足大量的計算能力需求而進行資訊系統的建設將花費大量資金，而進行研發後發現該研發專案不具備良好的市場前景或開發價值，導致前期投資的損失，花大價錢建成了資料中心， 將寶貴的資金變成了閒置的固定資產，資產規模雖然不斷擴大但是銷售收入、盈利能力卻不斷降低。 鼓勵創新，將引發較高的研發風險；規避研發風險則抑制創新。 相比之下，使用雲計算服務，可以僅用少量的資金進行專案架構設計、研發和測試，隨時對專案進行評估是否具有開發的價值，對於有良好前景的專案可繼續追加投資進行更大規模的建設；對於沒有開發價值、沒有前途的專案即刻停止、取消， 付出的成本相比之下微乎其微，可最大程度的降低研發風險。 而更重要的是，雲計算打破了過去公司內部資訊流通的壁壘，研究人員通過使用協同通訊雲服務可以在更大範圍內共用資訊，在頻繁的交流、思想碰撞中找到創新的路子和方法。 另一方面，通過使用開源開發的理念，擴大了公司人員對不同專案的參與度，極大的提高了研發的速度和品質。 禮來公司通過雲計算的應用，催生了研發源動力，鼓勵、推動創新不斷發展。

上述的4個案例可以看出，企業、政府放棄傳統自建IT系統基礎設施而選用雲計算服務有著以下共同特點：

1、服務覆蓋面廣，地域跨度大。 對於業務和分支機搆分佈于多個國家和地區的大型企業，使用者遍佈全球。 區域性的資料中心和割裂的業務系統不能滿足企業進行日常管理和全面掌握業務動態的需求，不能全面客觀的反應企業生存、發展的現狀，也就影響了對市場環境迅速回應、合理配置稀缺資源的能力。 政府官方網站或IT系統面向全體國民，使用者分散度高。

2、IT系統資料量、使用量大且變化幅度大，呈現一定的週期性但起止時間難以預測。 如上述案例中的醫藥行業研發工作，隨著研發工作的開始和結束，所需的IT系統資源呈現較強的週期性變化；而研發工作則受制于醫藥科技的發展和市場的需求。 人力資源諮詢和外包行業則因人員儲備數量和外包數量的不穩定性呈現資料量的大幅變化，對於宏觀經濟形勢和就業形勢的敏感性強，導致IT系統資源的彈性需求。

3、部署IT系統時間要求高。 無論金融行業、醫藥行業還是各級政府，面對需求通常要做出及時反映，否則延誤商機，或者引發國民不滿情緒。

不可回避的是，雲計算的發展仍舊面臨一些尚未解決的問題，例如安全和隱私就是美國政府使用雲計算時的主要顧慮之一，長期阻礙美國政府大規模應用雲計算。 此次美國政府運用雲計算建設其recovery.gov網站，向雲計算服務提供者提出了嚴格的要求，例如，在使用雲計算Iaas服務之前，美國復蘇和再投資委員會要求雲計算服務提供者做出承諾並證明其能力，保證該網站包含的任何資料不得存儲于美國領土以外， 必須遵守美國聯邦政府關於網路、資訊、資料安全和隱私保護的各項法律法規。 作為雲計算服務提供者的Amazon公司為此花費了大量的時間梳理了相關法案和規定，申請了所需的證書和授權，確保與相關法案的要求相一致。

但各方嚴格的要求和謹慎的態度並沒有阻止雲計算發展的步伐，反而促使雲計算在滿足監管要求、保證資料資訊安全方面進行了一次成功的嘗試。 就連美國聯邦政府復蘇和再投資委員會的公開資訊也表示，與傳統美國政府網站相比，雲計算Iaas服務提供了更強大的網路攻擊保護和即時系統篡改監測，使得該網站的安全性較之以往得到了增強。

當前，全球經濟存在很大不確定性，企業生存環境仍舊嚴峻。 即使大型企業、世界500強企業，甚至美國聯邦政府也都在探討、尋求降低資訊系統費用，提高使用效率的解決方案，優化資源配置和綠色節能的方式方法。 面對當下情況，實現IT固定資產和相關費用從固定支出模式向浮動支出模式轉變，按需彈性配置資源，釋放有限的資金優化、配置到更高利潤的領域，為企業提供了IT系統建設方面新的解決方案。 雲計算能夠按照企業自身需求提供相關資源，使企業方便、經濟的使用從資訊系統基礎設施到應用平臺甚至應用軟體的全方位服務，將被更多更廣泛的企業和政府關注和選用。

我國政府一直把發展雲計算列為新一代資訊技術的重點工作內容，選定了試點城市發展雲計算產業並予以鼓勵和支援。 除此之外，還有一些責無旁貸的工作需要中國政府認真研究並解決。

首先應認真考慮、研究「政府雲」的採購與應用。 在「十二五」期間，政府部門應當充分發揮上述雲計算模式的種種特點和優勢，利用雲計算建立電子政務公共平臺，鼓勵傳統電子政務應用向雲計算遷移惠及大眾，解決國內電子政務領城互聯互通、業務協同和資源分享問題， 更好地完成科學發展與轉變方式的任務。 政府選用採購雲服務的模式，還可以扶持、鼓勵和推動部分重點雲計算企業的快速發展，提高雲計算前、中、後臺重點企業的技術能力、服務能力和管理能力，從而帶動整個行業的良性發展。

其次應加快雲計算行業標準和監管制度的研製與推出。 國內外雲計算相關企業的創新能力和發展速度非常快，既有像微軟、谷歌、亞馬遜這樣的國際雲計算企業巨頭，也有向中金資料系統公司這樣國內優秀、優質的雲後臺服務提供者。 經歷了雲計算技術問世初期的高速發展之後，急需政府充分發揮其職能，從約束企業行為、規範市場運作、設定服務標準等方面進行管理和指導，保障行業、產業、企業能夠長期、穩定、健康的發展。

　　最後應進一步強調大力發展雲計算的重要性。 經過多年的努力，中國的聯想、華為等資訊與通訊領域的大型企業已經取得了巨大的成功，在某些領域其產品的成熟度和覆蓋範圍甚至可與世界一流企業相媲美，在國際市場上也積極參與競爭，收購海外資產或者承接海外建設專案。 然而雲計算的產生和發展將引發整個資訊技術產業的革命，面對如此形勢不應靠企業自身力量單打獨鬥，如果核心技術、行業標準、產品定價、商業模式等戰略要點被國外力量所獨攬，中國政府和相關企業將受制於人，不但喪失產品海外市場份額， 國內相關領域市場也將被強國企業瓜分殆盡，使資訊產業陷入被動，直接威脅國家資料主權（Data Sovereignty）；沒有雲計算，就談不上國家資訊安全等。 另外，隨著綠色環保理念的深入人心和保護環境節能減排工作的大力開展，政府應當為企業指明合理使用資源、優化資源配置、保障企業需求、實現綠色節能的發展道路。 相信通過政府和相關企業的共同努力，雲計算一定擁有廣闊美好的前景，雲計算會為人們提供更快捷、方便、安全、廉價的服務。