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云 计 算 白 皮 书 中国信息通信研究院 2021 年7 月 No.202107版 权 声 明 本 白 皮 书 版 权 属 于 中 国 信 息 通 信 研 究 院 ， 并 受 法 律 保 护 。 转 载 、 摘 编 或 利 用 其 它 方 式 使 用 本 白 皮 书 文 字 或 者 观 点 的 ， 应 注明 “来源： 中 国 信 息通 信 研 究 院 ” 。 违反 上 述 声 明者，本院 将 追究 其 相 关 法 律 责任 。前 言 对于云计 算产业 来 说， 过去一 年 称得 上 是 “风云变 幻” 的一 年。 一是新冠 疫情的出 现，加速 了远程办 公、在线 教育等 云 服务 发展 ， 也加快了 云计算应 用落地进 程，中央 深改委第 十二次会 议就提出 要 鼓励运用 云计算 等 数字 技术 在新冠 疫 情分析、 病毒溯 源、 防控救治 、 资源调配 等方面发 挥作用 。 二是全球 数字经济 背景下， 云计算成 为 企业数字 化转型的 必然选择 ，以云计 算为核心 ，融合人 工智能、 大 数据等技 术实现企 业信息技 术软硬件 的改造升 级，创新 应用开发 和 部署工具 ，加速数 据的流通 、汇集、 处理和价 值挖掘， 有效提升 了 应用的生 产率。 三是 随着新 基建的 推 进， 云计算 承担了 类似 “ 操作系 统” 的角色， 是通信 网络 基础 设施、 算 力 基础设 施与新 技 术基础设 施 进 行 协同 配合 的 重要 结 合点 ，也 是 整合 “ 网络”与 “ 计算”技 术 能力 的 平台。这 些都为 云 计算产业 带来 了 新 机遇和新 格局。 在此背景 下， 中国信 息通信研 究院 继 云 计算白皮 书 （2012 年） 之后第 7 次发布云 计算白皮 书。白 皮 书在前几 版基础 上 ， 基于行 业 研究和调 查报告， 总结过去 一年来云 计算 在市 场、技术 、架构、 安 全、管理 、软件、 赋能等方 面的 发展 特点 ，并 对各发展 特点进行 详 细阐述， 最后对云 计算未来 发展给出 展望 ，旨 在帮助从 业者更好 地 了解云计 算产业 发 展动态。目 录 一、过去一年，云计算产业呈现七大特点 . 1 （一）市场方面，全球增速首放缓，我国逆势上扬 . 1 （二）技术方面，云原生持续落地，行业应用加速 . 4 （三）架构方面，云网融合需求强，边缘侧潜力大 . 5 （四）安全方面，能力提升受关注，信任体系兴起 . 6 （五）管理方面，用云面临新挑战，优化需求凸显 . 8 （六）软件方面，研发流程 重定义，新格局渐形成 . 9 （七）赋能方面，助力数字化转型，成熟度待提升 . 10 二、云原生技术生态完备市场活跃，进入黄金发展期 . 11 （一）云原生生态持续完善，向体系化应用演进 . 11 （二）云原生技术采纳率攀升，用户侧需求旺盛 . 14 （三）云原生虹吸效应初现，融合应用时代已来 . 17 三、云网边一体化不断加深，重新定义算力服务方式 . 19 （一）5G 、物联网等 推动云网边一体化加深 . 19 （二）云边协同提供更广泛的算力基础设施 . 21 （三）云网融合提供更便捷的算力调度方式 . 22 四、云计算打破安全边界，新一代信任体系亟待建设 . 24 （一）云计算基础设施 面临更多的信任危机 . 24 （二）应对云计算信任危机的安全理念兴起 . 26 （三）新兴安全理念助力企业信任体系建设 . 29 五、深度用云加速优化需求，云管理服务迎来新窗口 . 30 （一）企业用云持续加 深，云管理面临新的挑战 . 30 （二）云优化服务应运而生，提升企业用云效率 . 32 （三）多方布局云优化市场，工具能力有待提升 . 34 六、云模式变革软件工程新业态，打造云软件新格局 . 35 （一）云软件架构全新 升级，重构开发和运维模式 . 35 （二）云测试打破效能瓶颈，助力软件工程高质量 . 36（三）云上系统稳定性遭挑战，混沌工程应运而生 . 37 七、云平台成数字化底座，能力成熟度为企业量体裁衣 . 39 （一）多方力量汇 聚，企业数字化转型已成必然 . 39 （二）云平台全面赋能企业业务单元数字化转型 . 41 （三）IOMM 双曲线方法论加速企业拥抱数字化 . 42 八、总结与展望 . 45图 目 录 图 1 全球云计算市场规模及增速 . 1 图 2 中国公有云市场规模及增速 . 2 图 3 中国私有云市场规模及增速 . 2 图 4 中国公有云细分市场规模及增速 . 3 图 5 2020 年中国公有云 IaaS 市场份额占比 . 4 图 6 云原生用户行业分布情况 . 5 图 7 2020 年中国企业对云网融合场景需求情况 . 5 图 8 2020 年中国企业边缘计算使用情况 . 6 图 9 企业云环境网络防御产品 升级策略 . 7 图 10 企业云支出使用情况 . 8 图 11 企业关注的云管理服务能力 . 9 图 12 中国企业数字化战略和数字化文化建设程度 . 10 图 13 云原生关键技 术栈及市场采纳周期双曲线 . 12 图 14 云原生技术生态热点开源项目分布 . 13 图 15 容器技术采纳情况 . 15 图 16 微服务架构技术采纳情况 . 15 图 17 2018-2020 年招投标文件中提及云原生的频率 . 16 图 18 云边协同全局管理框架 . 21 图 19 对云充分感知的的算力调度方式 . 23 图 20 数字化时代以云计算为承载的 IT 架构. 24 图 21 零信任安全架构 . 27 图 22 全因子信任安全架构 . 29 图 23 国内零信任主要产品和服务 . 30 图 24 云管理服务范围 . 32 图 25 混沌工程平台技术架构 . 39 图 26 中国数字化转型相关政策 . 40 图 27 IOMM 六大能力和六大价值 . 43图 28 IOMM 数字化发展曲线 . 45 表 目 录 表 1 2019-2020 年中国云原生领域公司融资情况 . 16云计算白皮书 1 一、 过去 一年， 云 计算产 业呈现 七 大特点 （ 一 ） 市 场 方 面， 全 球 增 速 首 放缓 ， 我 国 逆 势 上扬 全球云计 算市场增 速 明显滑 坡。过去 几年 ，全 球云计算 市场保 持稳定增 长态势 。2020 年， 全球经 济出 现大幅萎 缩， 以 IaaS 、PaaS 和 SaaS 为代表的 全球云计 算市场 增 速放缓至 13.1% ，市场规模 为 2083 亿美元 。 数据来 源：Gartner ，2021 年 4 月 图 1 全球云计算市场规模及增速 我国云计 算市场 呈 爆发式增 长。2020 年，我国 经济稳 步 回升， 云计算整 体市场 规 模达 2091 亿元， 增 速 56.6% 。 其中， 公 有云市场 规模达 1277 亿元， 相比 2019 年增长 85.2% ； 私有云 市场规 模达 814 亿元，较 2019 年增长 26.1% 。 223 283 340 445 592 118 152 276 375 463 658 803 907 1021 1028 25.2% 23.9% 23.0% 20.9% 13.1% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 0 500 1000 1500 2000 2500 2016 2017 2018 2019 2020 IaaS PaaS SaaS云计算白皮书 2 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 2 中国公有云市场规模及增速 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 3 中国私有云市场规模及增速 我国 SaaS 市场稳定 增长，IaaS 、PaaS 迎突破。2020 年，我国 公有云 SaaS 市场规 模达到 278 亿元， 较 2019 年增长了 43.1% ，受 新冠疫情 对线上 业 务的刺激 ， SaaS 市场有望在 未来几 年 迎来增长 高 峰； 公 有云 PaaS 市场规模突破 100 亿元， 与 去年相 比提升 了 145.3% ， 随着数据 库、 中间 件、 微服务 等服务 的日益成 熟，PaaS 市场仍将 保 170 265 437 689 1277 66.0% 55.7% 65.2% 57.6% 85.2% 0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% 0 500 1000 1500 2016 2017 2018 2019 2020 345 427 525 645 814 25.1% 23.8% 23.1% 22.8% 26.1% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 0 200 400 600 800 1000 2016 2017 2018 2019 2020云计算白皮书 3 持较高的 增速； 公 有云 IaaS 市场规模 达到 895 亿元， 比 2019 年增 长了 97.8% ，随着 云计算在 企业数 字 化转型过 程中扮 演 越来越重 要 的角色， 预计短期 内企业将 继续加大 基础设施 投入，市 场需求依 然 保持旺盛 。 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 4 中国公有云细分市场规模及增速 厂商市场 份额方 面。 据中国信 息通信 研 究院调查 统计 1 ， 阿里 云、 天翼云、 腾讯云 、 华 为云、 移 动云占 据 公有云 IaaS 市场份 额前五 2 ； 公有云 PaaS 方面 ， 阿里云 、 腾讯 云 、 百 度云、 华为云 仍位 于市场前 列。 1 市场规模为 2020 年的统计，主要依据企业财报、人员访谈、可信云评估、历史公开数据等得出。对于 市场数据不明确的领域，只发布头部企业整体情况，不做具体排名。 2 因为 IaaS 和 CDN 是两种业态，需要分 别 获 得 互 联 网 资 源 协 作 服务业务牌照和内容分发网络业务 牌 照 ， 所以 IaaS 市场统计不包括 CDN （云分发） 收入， 只统计计算、 存储、 网络 （不包括 CDN ） 、 数据库等纯 基础资源服务的收入。 87 149 270 453 895 8 12 22 42 103 75 105 145 195 279 108.1% 70.1% 81.8% 67.4% 97.8% 46.2% 52.6% 87.9% 92.2% 145.3% 35.8% 39.1% 38.9% 34.2% 43.1% 0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% 120.0% 140.0% 160.0% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2016 2017 2018 2019 2020 IaaS PaaS SaaS IaaS PaaS SaaS云计算白皮书 4 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 5 2020 年中国公有云 IaaS 市场份额占比 （ 二 ） 技 术 方 面， 云 原 生 持 续 落地 ， 行 业 应 用 加速 当前， 我 国云原 生 发展呈现 出几大 特 征： 一是 互联网 和 信息服 务业应用 占比显著 下降，垂 直行业快 速崛起 。 中国信息 通信研究 院 的云原生 用户调 查 报告 显示， 2020 年我国 互联 网和信 息 服务业云原 生应用占 比同期 下 降 14.11% ， 金融、 制造、 服务 业、 政 务、 电信等 行业的应 用占比 则 有所攀升 ， 行业 数字 化转型的 带动效 应 初步显现 。 二是云原 生技术价 值进一步 为用户所 接受 。云 原生技术 在提升资 源 利用率、 弹性效率 、交付效 率，以及 简化运维 系统和便 于现有系 统 的功能扩 展等方 面 的价值认 可较前 一 年全面提 升，分 别 为 14.59% 、 13.98% 、28.83%、37.57% 和 23.02% 。 三 是 采 用 云原 生 架构 的 生 产 集群规模 显著提升 ，但规模 化应用带 来的安全 、性能和 可靠性等 问 题仍需考 虑。用户 生产环境 中中小集 群规模（100 节点内）同比 下 降明显， 百节点以 上规模占 比全线上 升，规模 化应用持 续。与此 同云计算白皮书 5 时，云原 生技术栈 在规模化 应用时的 安全性、 连续性及 性能等因 素 成为用户 侧落地 的 主要顾虑 （同比 增 长 14.59%）。 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 6 云原生用户行业分布情况 （ 三 ） 架 构 方 面， 云 网 融合 需 求强 ， 边缘侧潜 力大 企业上云 扩大云网 融合需求 。 随着 我 国各行业 上云进程 不断加 快，用户 对云网融 合的需求 日益增强 。 中国信 息通信研 究院的云 计 算发展调 查报告 显 示 ，2020 年超过半 数的企业 对本地 数 据中心与 云 资源池间 的互联 需 求 强烈。 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 7 2020 年中国企业对云网融合场景需求情况云计算白皮书 6 边缘计算 需求 潜 力 巨大 。 随着 国家在 5G 、 工业互联网 等领 域的 支持力度 不断加深 ， 边缘计 算的市场 需求也在 快速增长 。中国信 息 通信研究 院的云 计 算发展调 查报告 显 示 ，2020 年我国已 经应用和 计 划使用边 缘计算 的 企业占比 分别为 4.9% 、53.8% 。 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 8 2020 年中国企业边缘计算使用情况 （ 四 ） 安 全 方 面， 能力提升受 关注 ， 信 任 体 系 兴起 云计算安 全能力 提升 备受关 注。 随着 企业上云 进程的 不 断深化 和云安全 态势日益 严峻，传 统安全架 构已无法 满足企业 需求，改 造 或升级安全架构以 应对云环境威胁挑 战成为企业的首要 选择。IDC Internet Defense for Cloud Environments in 2020 统计 显示 ， 超 65% 的企业将 会重新 部 署 专门面 向云计 算 环境 的抗 DDoS 攻击解决方 案 和应用防 火墙 ， 超 28% 的企业将对已 有 安全解决 方案进 行 升级 以适 应云计算 环境的 网 络安全需 求 。云计算白皮书 7 数据来 源：IDC ，2020 年 图 9 企业云环境网络防御 产品升级策略 以 信 任 机 制 为 突 破 的 安 全 体 系 开 始 兴 起 。 国 际 上 ，Forrester 、 Gartner 、NIST 等纷 纷定义零 信任理 念 或架构，CSA 提出软件定义 边 界（SDP ） 模型， 打破 边界安 全理念 中网 络位置 和信任 间的 默认 关系， 以适 应云计 算 网络边界 模糊状 态 下的安全 需求。 Gartner 认为， 向云计算 快速迁移 仍 是目前 最大的安 全挑战之 一，零信 任网络访 问 （Zero-trust network access, ZTNA） 将会 是企业更 安全的 选 择 3 ； IDC 预测，随 着应用 从 集中式数 据中心 向 边缘的 IaaS/PaaS/SaaS 迁移， 到 2022 年， 遵循零 信任规则 的软件 定 义安全访 问解决 方 案预算将 成 倍增长 4 。 在国 内， 工信部发 布的 关 于促进网 络安全 产 业发展的 指 导意见 （ 征求意 见 稿） ， 将 “ 零信任安 全 ” 列入需要 “ 着力 突破的网 络 安全关键 技术” 。 3 Top 9 Security and Risk Trends for 2020 ，Gartner 4 Worldwide Future of Trust 2021 Predictions ，IDC 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% / DDoS云计算白皮书 8 （ 五 ） 管理 方 面， 用 云 面 临 新 挑战 ， 优 化 需 求 凸显 企业用云 程度加 深 引发 新问 题。 早 期 ， 企业用 户主要 关 注如何 上云，需 求通常 来 自咨询规 划、迁 移 实施和资 源管理 等 。随着用 云 程度加深 ，企业 面 临新的问 题： 一 是 上云后云 上支出 浪 费严重。 Flexera 2021 年云状 态报告数 据显示 ， 企业上云 后平均 浪 费了 30 的云支出 ，云成 本 预算处于 失控状 态 。 二是上 云后部 分 业务性能 下 降。中国 信息通 信 研究院的云 MSP 服务发展调 查报告 显 示，接近 50% 的企业在 上云 后存在系 统性能 下 降的情况 ， 性 能优化 成为必然 。 三是上云 后业务 与 安全结合 不深。 随 着原生安 全理念 的 兴起，云 服 务商开始 以原生 的 思维构建 云安全 产 品及解决 方案， 而 上云企业 并 未将自身 业务场 景 与云上安 全产品 进 行很好的 结合。 数据来 源：Flexera ，2021 年 1 月 图 10 企业云支出使用情况 云优化成 为企业最 关注的云 管理服务 。 根据中 国信息通 信研究 院的云 MSP 服务发 展 调查报 告， 云 优化 能力成为 企业选 择 云管理服 务商时考 虑的重要 因素。 其 中，容量 和成本优 化、云上 应用性能 优云计算白皮书 9 化成为企 业云管理 的首要需 求。 面对 企业用云 需求的后 移，云管 理 服务商也 将自身 服 务范围外 延，积 极 探索建设 优化服 务 能力。 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 6 月 图 11 企业关注的云管理服务能力 （ 六 ） 软 件 方 面， 研发流程重 定义 ， 新 格 局 渐 形成 云计算正 在重新 定 义软件研 发流程 。 在疫情影 响全球 的 背景下 ， 软件作为 链接我们 日常生活 与全球经 济的新命 脉显得更 为重要。 传 统软件开 发时间长 、迭代更 新慢、灵 活性差。 云计算的 发展促进 了 软 件 开 发 流程 的 改革 ，DevOps 理 念 从 项 目 管 理、 应 用开 发 、 软 件 测试、运 维运营对 软件的全 生命周期 进行了规 范，为云 上开发具 备 多云部署 能力、可 移植性、 可扩展性 和高可用 性的软件 应用提供 了 清晰的实 践流程 。 云软件新 格局逐步 形成。 随 着数字 化 转型的推 进， 各 行 业头部 企业都已 经开始云 上软件开 发实践， 并形成了 良好的带 头和示范 作云计算白皮书 10 用。随着 实践不断 深入， 云 架构重塑 了开发和 运 维模式 、云测试 打 破了效能 瓶颈进而 提升软件 质量 、混 沌工程保 障了云上 系统的稳 定 性。云软 件工程正 从技术架 构升级、 软件质量 提升、系 统稳定性 保 障三个维 度打造 云 软件新格 局。 （ 七 ） 赋 能 方 面， 助 力 数 字 化 转型 ， 成 熟 度 待 提升 云计算成企业数字 化转型的充分必要 条件。 以 云 计 算 为 承 载 ， 融合大数 据、人工 智能、区 块链、数 字孪生等 新一代数 字技术于 一 体的平台 底座，是 当前企业 数字基础 设施数字 化转型发 展的重要 方 向。 2021 年 3 月， 国有资产 管理监 督 委员会发 布的 关 于发布 2020 年国有企 业数字 化 转型典型 案例的 通 知 中 ，30 多个优 秀案例均 使 用了云计 算技术建 立系统平 台，提升 生产运营 数据价值 ，提高工 作 生产流程 自动化 水 平和工作 效率， 为 企业创造 了显著 的 经济效益 。 数据来 源： 清华 大学 全球 产业研 究院 ，2020 年 12 月 图 12 中国企业数字化战略和数字化 文化建设程度 企业数字 化转型成 熟度有待 提升。 随 着数字经 济发展的 深入云计算白皮书 11 数字化 转型已经成 为各企业 未来发展的 “ 必选项” 。目前，企业 数字 化转型的 整体成 熟 度 ， 以及 数字化 转型 在企业的 战略高 度 均有提升 ， 但整体企 业数字 化 发展仍有 很大的 上 升空间 。 中 国企业 数字化转 型 研究报告 显示， 中国有 近 四成的企 业还未提 出明确的 数字化转 型 战略，仅 两成的 企 业能够制 定数字 化 文化建设 方案并 推 进落地。 二 、云原 生技术生 态完备 市场活跃 ，进入 黄金发展 期 （ 一 ） 云 原 生 生态 持 续 完 善 ， 向体 系 化 应 用 演 进 云原生底 层核心技 术趋于成 熟，细分 领域的衍 生技术呈 井喷式 爆发。 容 器、 微 服务 、DevOps 三 大 云 原 生 核 心技 术 中， 通 用 的 容 器与容器 编排技术 已进入技 术成熟期 、市场采 纳度高， 在深化应 用 中诞生的 边缘容 器、 多集群管 理和容 器 安全均处 于技术 发 展爆发期 ； 微服务技 术领域 ， 服 务注册发 现与服 务 代理技术 已进入 技 术成熟期 ， 新一代微服务架构- 服 务 网 格 也 即 将 从 技 术 爆 发 期 进 入 整 合 期 ； DevOps 处 于 技 术整 合 期 ， 市场 采 纳度 初 步 攀 升。 另 外， 随 着 用 户 对云原生 技术应用 便捷化、 免运维、 一体化等 需求增多 ，云原生 中 间件、无 服务器架 构的代表 技术函数 计算，以 及云原生 应用融合 类 技术如云 原生 AI 、云原生区 块链技 术 研究热度 高涨， 进 入爆发期 。 云原生技 术进入生 产环境后 ，其安全 性和稳定 性成为应 用关注的 重 点，系统 稳定性 、 混沌工程 、云原 生 安全技术 等开始 发 展。 还有一些 细分领域 的新技术 正处于技 术孵化期 ，包括有 状态应 用存储需 求催生 的 新存储形 态- 云原生 存储技术 ， 追 求低消 耗的硬件云计算白皮书 12 加速技术 ，以及面 向应用层 统一编排 的开发架 构模型。 具体的云 原 生关键技 术栈及市 场采纳度 可见 下图， 图中横 轴表示技 术生命演 进 周期，从 孵化期、 发展期、 爆发期、 整合期到 成熟期， 纵轴表示 技 术研究热 度和市 场 采纳程度 。 数据来 源： 公开 资料 整理 图 13 云原生关键技术栈及市场采纳周期双曲线 据国际主 要基金会 的公开项 目数据统 计，云原 生技术生 态的热 点开源项 目已超 300 个，涵盖技术 能力 的各个方 面，包 括 云原生底 层技术、 云原生应 用编排及 管理、云 原生应用 、云原生 安全技术 以 及云原生 监测分析 等五大模 块。同时 ，云原生 核心技术 的稳固也 为 跨 领 域 的 融 合 技 术 繁 荣 发 展 夯 实 了 基 础 ， 云 原 生 化 的 大 数 据 、AI 、 区块链等 技术正 在 成为趋势 ， 以云 原生 为核心的 融合应 用 发展迅速 。云计算白皮书 13 数据来 源： 公开 资料 整理 图 14 云原生技术生态热点开源项目分布 云原生实 践走向深 水区，用 户从单点 服务尝试 向体系化 应用演 进。用户 需求虽繁 杂多变， 但云原生 建设总体 可归纳为 三个视角 ： 技术架构 、业务应 用和架构 安全。 技 术架构 建 设视角着 眼于服务 全 局的技术 架构技术 路径和全 景能力规 划， 业务 应用建设 视角着眼 于 业务应用 拆分解耦 ，充分融 合底层架 构技术实 现应用韧 性， 架构 安 全建设视 角着眼于 新形态技 术架构下 的端到端 安全防护 能力构建 。 用户选择 的技术栈 虽不同， 但都是为 了尽可能 地实现云 原生的五 大 核心特性 ：弹性、 高可用、 自动化、 自愈性和 可观测性 ，只是不 同 技术栈实 现核心特 性的水平 不同，即 云原生落 地成熟度 不同。随 着 成熟度的 增加，云 原生技术 架构从容 器化、微 服务化、 体系化、 规 模化向智 能化发展 ，云原生 业务应用 从架构弹 性、服务 解耦、应 用 自愈向持 续优化 演 进， 云原 生架构 安全 从基础层 云安全 、 容 器安全、 应用安全 、研发运 营安全 向 全链条云 原生安全 及领先的 云原生安 全 设计理念 深化。用 户可结合 企业业务 与发展需 求，灵活 选择对应 的云计算白皮书 14 云原生技 术栈， 并 制定企业 云原生 化 建设演进 路线。 （ 二 ） 云 原 生 技术 采 纳 率 攀 升 ，用 户 侧 需 求 旺 盛 云原生行 业用户占 比显著上 升。 需求 的不断变 化、业务 规模的 持续上涨 ，促使各 行业积极 寻求变革 、 拥抱新 技术。银 行业从传 统 网点模式 走向互 联 网金融模 式 ， 制造业 依托工业 互联网 走 向 “ 智造 ” ， 交通业 大力推广 “ 智 慧交通 ”走向真正的互联互 通。云原生在行业转 型升级过 程中提供 众多可灵 活组合的 标准能力 ， 呈现降 本增效、 弹 性伸缩、 敏捷迭代 、高可用 性等多重 价值。 互 联网和信 息服务行 业 是云原生 技术实践 最成熟的 行业，技 术受众较 多，但随 着垂直行 业 对云原生 技术的价 值认同逐 渐加深， 行业用户 占比同比 上升明显 。 云原生有 力推动了 各行业的 创新 性发 展， 行业 用户范围 不断扩展 ， 呈现多元 化格局 。 云原生在 生产环境 的采纳率 同比攀升 。 云原生 作为构建 云上业 务应用的 最优模式 集合， 提 供计算、 编排、存 储、安全 、可观测 等 灵活多样 的技术方 案。云原 生理念贯 穿系统的 开发、测 试、发布 、 运维等全 链路，引 导传统业 务逐步过 渡到全新 的建设 模 式， 搭建 起 一整套体 系化的云 原生架构 ，最大化 云原生技 术的叠加 效应。 云原 生核心技 术已成为 云上业务 技术选型 的优先项 ， 中国信 息通信研 究 院的云原 生用户调 查报告 显 示，容器 化改造依 旧是主流 趋势， 将容 器技术投 入核心 业 务生产 的 受访用 户 同比增长 2.48% ；微服 务架 构 应用持续 受到业 界 重视，已 使用的 用 户同比增 长近 5% 。云计算白皮书 15 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 15 容器技术采纳情况 数据来 源： 中国 信息 通信 研究院 ，2021 年 5 月 图 16 微服务架构技术采纳情况 云原生技 术领域市 场活跃， 需求旺盛 进一步加 速市场繁 荣。 过 去几年容 器、微服 务等云原 生关键技 术越来越 多的出现 在项目招 标 文件中。 2018 年云原生在招 投标文 件 中开始被 零星提 及； 2019 年下 半年云原 生相关 的 招投标项 目 数量 快 速增长， 单月频 率高 达 30 余次 ； 2020 年初由 于受到 疫情影响 ， 国 内经 济市场整 体低迷 ， 云原生招 投 标数量偏 低； 随着 经济 复苏 ，2020 年 年中 针对 云原生 的 招投标项 目云计算白皮书 16 再次实现 高增长 。 数据来 源： 中国 采招 网、 天风证 券研 究所 图 17 2018-2020 年招投标文件中提及云原生的频率 过去两年 ， 我国 云原 生领域资 本市场 活 跃度较高 。 至少 16 家云 原生领域 的公司 获 得融资， 涉 及容器 、 编排、 运维 、PaaS 平台、 消 息系统、 云原生安 全等细分 领域。 除 了贝塔斯 曼、晨兴 、红杉、 高 瓴、IDG 等风险投 资公司外， 阿里巴 巴、 腾讯、 字 节跳 动等企业 也 加入投资 者行列 ， 云 原生细分 领域的 市 场潜力与 商业价 值 可见一斑 。 表 1 2019-2020 年中国云原生领域公司融资情况 序号 公司简称 融资轮次 融资金额 融资时间 1 精灵云 A+ 轮 千万 级 RMB 2019 年 12 月 2 谐云科 技 战略投 资 千万 级 RMB 2020 年 4 月 3 飞致云 C+ 轮 未披露 2020 年 4 月 4 滴普科 技 A+ 轮 5000 万 USD 2020 年 5 月 5 科探信 息 A 轮 千万 级 RMB 2020 年 6 月云计算白皮书 17 6 零米信 息 Pre-A 千万 级 RMB 2020 年 7 月 7 小佑科 技 天使轮 千万 级 RMB 2020 年 8 月 8 原流科 技 Pre-A 轮 百万 级 USD 2020 年 8 月 9 才云科 技 并购 - 2020 年 8 月 10 智领云 A 轮 千万 级 RMB 2020 年 9 月 11 博云 D 轮 未披露 2020 年 9 月 12 听云 C 轮 亿元 级 RMB 2020 年 9 月 13 安畅网 络 D1 轮 亿元 级 RMB 2020 年 10 月 14 时速云 B 轮 千万 级 RMB 2020 年 10 月 15 睿云智 合 首轮 千万 级 RMB 2020 年 10 月 16 雅克云 天使轮 千万 级 RMB 2020 年 12 月 数据来 源： 根据 公开 资料 整理 （ 三 ） 云 原 生 虹吸 效 应 初 现 ， 融合 应 用 时 代 已 来 云原生技 术带来架 构、效能 和效益红 利，带动 用户云原 生化改 造。云原 生应用可 以实现快 速的构建 、发布和 部署， 并 结合云计 算 的特点， 实现底层 硬件和操 作系统解 耦， 满足 用户在扩 展性、可 用 性、可移 植性等方 面的要求 ，推动技 术架构深 层融合； 云原生通 过 极致的弹 性伸缩能 力、高效 的故障自 愈能力、 应用开发 的高速迭 代云计算白皮书 18 能力，实 现业务短 期迭代、 产品快速 更新、应 用弹性伸 缩，极大 地 释放了云 计算效能 ；云原生 技术通过 与人员、 流程和工 具更好的 结 合， 降低 了企业 信息 系统维护 成本， 提升 信息系统 稳定性 和 安全性， 提供了极 高的经济 效益。随 着云原生 技术的不 断普及， 云原生的 虹 吸效应初 现，推动 技术、行 业、场景 的云原生 化改造。 传统底层 技 术、编排 及管理技 术、安全 技术、监 测分析技 术逐步开 始云原 生化 改造，形 成了基于 云原生的 全生命周 期技术链 ，同时细 分领域的 技 术也趋于 多元化 发 展； 传统 行业用 户逐 步对外围 系统、 次核 心系统、 核心系统 进行不同 程度的云 原生化改 造，完成 上云效能 提升；越 来 越多面向 边缘、云 网融合、 物联网、 工业互联 网的场景 开始基于 云 原生进行 构造和 实 践。 云原生降 低技术 门 槛， 深 化交叉集 成， 推动云数 智深层 次 融合。 云原生成 为云上数 据产品的 技术底座 。 当前， 遵循云原 生理念设 计 的数据产 品已经与 云生态紧 密结合， 生于云上 ，长于云 上，云原 生 技术简化 了数据产 品的部署 和交付流 程，用户 无需关注 底层基础 设 施，按需 索取、按 量使用 ， 聚焦数据 与业务逻 辑，提供 优质的用 户 体验，推 进数据技 术在全行 业的广泛 应用。 云 智技术交 叉集成， 推 动 智能化 应用价 值凸 显。 传 统的 人 工智 能 （Artificial Intelligence ， AI ） 开发过程 复杂， 涉及数据 处理、 模 型 开发、 训练 加速硬 件 资源、 模型部署 服务管理 等 多个环 节，落地 困难。同 时，伴随 着人工智 能 产业应用 数据规模 的膨胀， 数据格式 的多样化 、算法模 型的复杂 化云计算白皮书 19 对计算能 力、调参 速度的要 求逐步提 高。云计 算依托自 身强大的 弹 性计算能 力、海量 数据的存 储能力， 能够快速 满足人工 智能对基 础 设 施 的 效 能 要 求 。 基 于 云 原 生 技 术 的 人 工 智 能 产 品 体 系 在 简 化 AI 开发流程 、 智 能化 AI 数据管理 、 强 化 AI 处理性能 等方面 卓 有成效， 加速实现 人工智能 在各行各 业的落地 创新，促 使人工智 能发挥更 大 的社会经 济价值。 云原生推 动高性能 计算应用 呈现快速 上升势头 。 云原生在 科研及学 术机构、 生物、制 药等领域 率先得到 应用，例 如 欧洲核子 研究中 心 （CERN ） 、 中国 科 学院上海 生命科 学 研究院 、 中 国农业大 学、华大 基因等单 位都已经 将传统的 高性能计 算业务升 级 为云原生 架构。此 外，为了 更好的支 撑高性能 计算场景 ，各云计 算 厂商也纷 纷推出 专 门面向高 性能计 算 的云原生 解决方 案 。 三 、云网 边一体化 不断加 深，重新 定义算 力服务方 式 （一）5G 、物联网等推动云网边 一体化加深 随着物联 网、工业 互联网等 行业应用 的核心模 块都已完 成云计 算平台的 部署 ， 5G 网络促使 无线接 入 侧能力大 幅提升 ， 边 缘侧业务 场景逐渐 丰富，各 类型应用 也将根据 流量大小 、位置远 近、时延 高 低等需求 对整体部 署架构提 出更高的 要求，因 此传统上 相对独立 的 云计算资 源、网络 资源与边 缘计算资 源不断趋 向融合， 即需要在 云 计算、边 缘计算以 及网络之 间实现云 网融合、 云边协同 ，才能实 现 算力服务 的最优 化 。 从云的一 体化来看 ，分布式 云满足了 多样性计 算需求。 算力的云计算白皮书 20 分布式部 署是云计 算从单一 数据中心 向不同物 理位置多 数据中心 部 署、从中 心化架构 向分布式 架构扩展 带来的新 模式。在 该模式下 ， 中心-区域- 边缘的算力处理能力深入到传统集中式计算处理模式无 法覆盖到 的边缘应 用场景， 并通过多 种算力基 础设施的 协同，为 各 种计算场 景提供有 针对性的 算力。 一 方面，利 用多种计 算架构解 决 多样性数 据处理的 问题。 如 计算密集 型应用需 要中心计 算平台执 行 逻辑复杂 的调度任 务 ，而数 据密集型 应用则需 要边缘计 算高效地 完 成多样性 数据接 入 及海量数 据处理 。 另一方面 ， “ 云计算+ 边缘计算 ” 的新型算 力处理 模 式逐步代 替集中 式 算力处理 模式 。 如 CPU 、 DSP 、 GPU 、FPGA 等算力服务开 始 从云 端 向边缘侧 扩展， 通 过提高边 缘 侧算力处 理能力和 云边协同 能力，达 到算力服 务分布式 发展的最 终 目标。 从 网 的 一 体 化 来 看 ， 网 络 虚 拟 化 技 术 加 速 云 内-云间- 入云网络 的一体化 构建。云 网边一体 化将云计 算、边缘 计算以及 含广域网 在 内的各类 网络资源 深度融合 在一起， 并根据实 际部署位 置与应用 类 型采用集 中处理或 者分布式 调度方法 ，将原本 分散的 云 内、云间 、 入云的网 络资源进 行协同， 通过网络 虚拟化技 术与大型 二层交换 技 术，将算 力连接以 服务的形 式开放给 用户，使 得云内网 络与云间 网 络边界逐 渐模糊， 网络结构 进一步趋 于扁平化 ，减轻运 维复杂度 ， 增加网络 灵活性 。 从边的一 体化来看 ，云边协 同最大化 体现云计 算与边缘 计算的云计算白皮书 21 应用价值 。利用容 器、微服 务等技术 快速部署 和升级应 用，并对 边 缘应用进 行管理 和 运维； 通过云 端训练-边缘推理 的模式 实 现云边协 同的 AI 处理，支 持多种模 型发布 、 更新、推 进，形 成 完整的模 型 闭环；提 供边缘业 务高可靠 性机制， 保证边缘 节点应用 数据安全 传 输到云端 等。云边 协同技术 的使用， 使得云计 算与边缘 计算发挥 各 自优势， 在越来 越 丰富、越 来越复 杂 的应用场 景中落 地 实践。 （ 二 ） 云 边 协 同提 供 更 广 泛 的 算力 基 础 设 施 在云网边