美國聯邦政府于2011年發布了《聯邦云計算戰略》(Federal Cloud Computing Strategy)由此正式開啟了將云計算發展納入國家整體發展戰略的序幕。20年前，互聯網引領了信息產業新的商業模式；5年前，云計算概念的提出，迎來了重塑產業格局的開端。從云計算概念的提出，到目前市場有序發展，全球僅用了5年的時間。目前，云計算不僅已成為全球信息化領域的一大熱點，而且必將成為國際信息技術產業發展的下一個制高點，成為深刻影響人們生活、引領信息產業發展方向的新型戰略產業體系。
美國政府在云計算發展的關鍵節點，以出臺國家戰略的方式明確了云計算的概念、發展模式以及標準制定，全面勾畫了美國政府推進云計算發展的路線圖以及管理架構，確立了美國在云計算發展中的領頭羊地位，展現了美國云計算產業發展的先導地位和強勁的競爭力。
一、云計算的概念及特點
(一)云計算概念的提出及最終確定
在云計算概念提出以前，Google等部分互聯網巨頭實質上已在公司內部部署了云計算系統。因此可以說,“云計算”是先有其實，后有其名，這也使得云概念在提出伊始就有著堅實的實踐基礎。
2006年8月，美國Google公司首席執行官埃里克?施密特在搜索引擎大會上首次提出云計算概念。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，即通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關，也可是其他服務。云計算的核心思想是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶提供按需服務，而提供資源的網絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的。并目可以隨時獲取，按需、按使用付費。由于Google率先提出的“云計算”名詞比較形象地概括了這套系統對外服務的特點，于是就被各家廣泛認可，各自引用來包裝自己的產品服務。
美國聯邦政府推出《聯邦云計算戰略》時，最終采納的是由美國國家標準與技術研究院(NIST)為云計算下的定義。云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件、服務)，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互，這些資源就能夠被快速提供。隨著美國政府在云計算發展、標準制定等領域的大規模強力介入，相信NIST為云計算所下的定義會在今后被廣泛認可。
(二)云計算的特點和模式
經過5年的發展實踐，云計算的5大特點早已為服務提供方和服務獲取方所認同，這5大特點是：按需服務、網絡訪問、資源池、快速調整、按使用付費。與概念相同，云計算的模式經過5年的實踐，也不斷被各大公司和相關機構總結推出。目前，最權威的仍然當屬美國《聯邦云計算戰略》中所列的4個應用模式：私有云、社區云、公共云、混合云；3個服務模式：云計算軟件服務、云計算乎臺服務、云基礎設施服務，即我們通常所說的SaaS，PaaS和IaaS。云計算各層次分布及提供商提供的服務見圖1。
二、美國云計算發展現狀
(一)美國云計算產業發展現狀
經過最初幾年的普及和市場預熱后，近一年多來全球的云計算開始逐步迎來規模化發展。云計算產業鏈逐漸形成了軟硬件平臺提供商、系統集成商、服務提供商、應用開發商的產業架構，價值鏈上、下游各個部分都已經有了自己的代表群體。最先在企業內部進行云計算部署實踐的幾家企業，如谷歌、亞馬遜、微軟，在云計算方面投入最大的前若干名公司，如HP、IBM等，都是總部設在美國的跨國企業。美國云計算的市場中也不乏眾多中小企業，這些中小企業表現出了強勁的發展潛力，提供云計算產業上下游某個環節的產品服務，由此出現了諸多可行的云計算商業模式。
在美國云計算市場的發展過程中，大企業扮演了“第一推動力”的角色，基于以往美國IT互聯網市場的發展歷程，這是一個必然的結果。大企業在把云服務推向市場之前，就已經在內部運營了多年，不僅能夠保證服務質量水平，而且大企業本身就是云服務最大的用戶，這也能有效地降低擴張云計算平臺投資帶來的風險。例如Google是業界聞名的服務商，同時自身就是最大的云計算使用者。到目前為止，IBM已投入超過200億美元進行并購，開發云端運算，以獲取新的營收增長來源。2010年，微軟投資95億美元用于研發，其中很大一部分投資用于云計算領域。
在2010年美國云計算統計調研中，業界人士最關注的云計算問題排序為成本節約、虛擬機可見性、部署控制、安全；認為需優先改善的云計算問題為操作安全、管理、檢測、可用性。云計算在過去一年的安全性仍是不容樂觀，25.8％的用戶在公共云的數據受到感染。
盡管如此，據IDC統計，2010年，美國仍有1/4的企業積極向云計算和SaaS演進。Gartnert趨預計，云計算的市場將從2009年的24億美元增加到2013年的81億美元。2010年美國云計算統計顯示，70％IT組織選擇部署虛擬服務器，全球云計算在2009年花費是680億美元，2014年預計將超過1 480億美元141。
(二)美國政府部門采用云計算現狀
美國政府機構目前正在大力推行采用云服務或自行構建云的計劃，2009年9月，美國聯邦首席信息官Kundra宣布了聯邦政府的云計算發展計劃。美國聯邦云計算發展計劃分為3個部分：(1)開通聯邦apps.gov官方網站(2009年9月15日已經開通)，整合商業、社交媒體、生產力應用與云端IT服務；(2)建立聯邦云計算示范工程(2010～2011年)；(3)聯邦政府大規模采購云計算服務(2012年～)。根據美國一項研究表明，截止到2011年6月，28％的美國政府機構已經應用云計算。
美國國防信息部門正在其數據中心內部搭建云環境；美國宇航局啟動了名為“星云”的云計算環境，并已投入運行；美國空軍將建立一個含9個指揮中心、100座軍事基地足以保護國防和軍事資料的云端計算環境。2009年6月，奧巴馬總統宣布用云計算改造現有醫療系統，將云計算的應用擴展到民生領域。
根據美國聯邦云計算發展戰略，今后美國聯邦政府每年龐大的IT采購預算將明顯傾斜于采購云計算服務(服務產品)，而不再傾向于大規模采購操作系統和辦公套件(軟件產品)。2010年美國政府一些部門的云計算支出預計見圖2。
美國聯邦政府對云計算的重視，直接拉動了云計算市場升溫，眾多云計算服務商加入了爭奪政府采購訂單的行列。
2010年12月，微軟獲得了美國政府有史以來最大的一份云計算軟件供應合同，其內容是向美國農業部提供基于互聯網的電子郵件及其他服務。
2011年，美國政府顯示了更堅定的推動云計算發展的信心。由于采用了云計算技術整合數據中心，據《紐約時報》網站報道，美國聯邦政府計劃在未來4年時間內關閉其40％的計算機數據中心，數量達800個以此來降低巨額科技預算，并將美國政府使用計算機管理數據和向公民提供服務的方式現代化。聯邦政府通過創造市場需求、政府采購的方式來刺激云計算產業發展，通過將政府IT系統安全性要求、性能要求等寫入采購合同來規范云服務內容，督促云服務質量的不斷提高。
現在，云計算不僅被看成能幫助美國政府解決IT系統問題的關鍵，還被看成是增加政府透明度的有力工具。美國政府發布的2010年預算文件中，資助眾多試點推行云計算項目，又一次表明了云計算在政府機構的IT政策和戰略中會扮演越來越重要的角色。
(三)影響美國云計算發展的十大障礙
根據美國云計算產業發展現狀，加州大學伯克利分校于2009年2月出版了調研報告《云端之上：Berkeley對云計算的看法》，闡述了影響美國云計算發展的十大障礙。它們是：1.服務的可用性；2.數據鎖定；3.數據的保密性和可審計陛；4.數據傳輸瓶頸；5.性能的不可預測性；6.可擴展的存儲；7.大規模分布式系統中的錯誤排除；8.按需付費中的收費依據以及海量存儲的快速收放技術；9.云用戶共擔信譽風險；10.軟件授權。
其中1～3項是采用云計算的技術障礙，4～8項是采用云計算后云計算增長的技術障礙，最后兩項是采用云計算的政策和商業障礙。
該調研報告還認為，通常來說，一個產業要培養上百萬的客戶群要用幾年的時間，但是云計算的商業模式在幾個月內就實現了。
從美國政府以及美國IT巨頭對云計算的態度以及投入資金的力度，可以看出云計算在未來競爭中的重要性和殘酷性。實踐也證明，不管是對企業還是政府部門，云計算的運行和管理成本明顯降低，安全性明顯提高。
三、美國聯邦政府發展云計算路線圖
(一)美國政府云計算的應用基礎
1.高度發達的社會信息化
根據世界經濟論壇(WEF)公布的《2009—2010年全球信息科技報告》，美國移動電話的覆蓋率為86.8％，因特網的覆蓋率為74％，網絡可用指數全球排名第5，其中使用度排名第2，而在使用度統計中，其商業應用排名第1，政府應用排名第4。美國網絡基礎設施完備，已實現光纖入戶、三網融合、城市無線覆蓋；電子商務應用廣泛，根據美國互聯網流量監測機構eomSeore發布的統計數據，2010年第一季度美國電子商務支出總額將近340億美元，比2009年同期增長YlO％。發達的社會信息化構成云計算研究和應用的大環境。
2.領先的信息技術
在技術的使用和創新方面。美國目前仍居于世界領先的地位。美國仍然是擁有和使用超級計算機最多的國家；存儲技術、芯片技術、顯示器技術和設備制造技術等硬件楱0技術的研發仍然是世界的領頭羊；美國軟件業每年以18％的速度增長，其軟件公司占據了世界2/3的軟件市場。作為美國高科技人才集中地的硅谷，集結著世界各國頂尖的科技人才達100萬人以上。可以說，美國領先的信息技術為云計算研究和應用提供了強有力的技術和人才保障。
3.成熟的電子政務應用
美國是最早進行電子政務建設的國家，早在20世紀90年代初，美國總統克林頓就提出了要“建設信息高速公路”。經過近20年的發展，美國建立了世界上最大的國家政府門戶網站(www.usa.gov)。該網站連接了122000多個政府網站，擁有180007/網頁，每周訪問量達1000萬次，大約有1370萬公民使用政府網站提供的服務項目。同時，各州、郡、市政府也都建設了自己的內部業務系統和門戶網站，實現內部運轉和公共服務的網絡化。成熟的電子政務應用為美國政府云計算研究和應用奠定了堅實的基礎。
4.亟待解決的效率低下的IT環境問題
《聯邦云計算發展戰略》毫不沛言地指出，美國聯邦政府目前的IT環境是：資產利用率低下'資源需求分散，系統重復建設，整體環境難以管理。這種低效阻礙了聯邦政府更好地服務大眾。目前，這種效率亟待提高的IT環境問題為云計算研發提供了有利的時機。云計算的模式完全能夠幫助政府及時掌握需求，在資源有限的情移占下，提供更可靠更創新的服務。
據估計，聯邦政府將從800億美元的IT支出中拿/出200億美元來投入云計算技術。
(二)美國聯邦政府推進云計算發展的歷程
在互聯網新技術新業務的發展過程中，美國政府一直持審慎態度。同樣地，2006年云計算概念提出之初，美國政府也鮮有公開的關注。直至2009年3月，奧巴馬總統創立一個新職位——聯邦政府首席信息官，職責范圍包括：主管與政府信息技術有關的政策和戰略規捌、負責聯邦政府所有的科技開支和幫助促進總統的技術政策議程。從首席信息官職務的設置，聯邦政府開始展現了對云計算的關注，并開始著手制定云計算方面的政策規劃。
2009年9月，聯邦政府啟動了新網站Apps.gov。展示并提供得到政府認可的云計算應用。該網站列出的基于云計算的軟件可通過多種設備使用，包括商務應用、云計算服務、辦公應用和社交媒體軟件等。這一舉措旨在推動政府機構接受云計算的理念。同年，美國政府宣布了一項長期的云計算政策，白宮則在2010年預算申請文件中將云計算列為促進美國政府技術基礎設施的重要技術。同時，美國政府為推動云計算的應用和服務，還由首席信息官牽頭成立了云計算工作組，并任命云計算CTO協調全美云計算產業和政府服務。
2010年12月，美國白宮宣布，計劃通過整合聯邦政府數據中心和應用程序以及采用“云計算優先”政策來重組政府IT架構，并呼吁在2015年之前將目前政府的2100個數據中心至少削減掉800個，同時還要求各級政府將部分工作有步驟地轉移到云計算系統上。
2011年2月，美國政府出臺《聯邦云計算發展戰略》，隨著戰略的出臺，聯邦政府迸一步強調，各政府部門重新審視本部門的技術資源戰略，將云計算應用納入到本部門的預算當中，切實執行“云計算優先”政策。為了最大限度地提高資源利用，提高IT的靈活性，降低成本，要重新修訂IT戰略，充分重視應用云計算技術。同時，戰略中明確了美國相關部門在發展云計算技術中的職責，明確美國在標準制定中保有領頭羊的地位。至此，美國政府將云計算發展整體納入國家發展規劃當中。
(三)美國聯邦政府云計算應用三部曲
1.選擇服務領域，進入云
《美國聯邦云計算發展戰略》要求各政府部門將服務領域有選擇、有步驟地進入到云當中。路線圖制定中要優先考慮高附加值以及高性能、低風險的領域。用二維維度來考慮進入云的領域，其一是價值維，價值維中的因素為效率、靈活性和創新性；其二是成熟度維，其中需考慮到的因素為安全性、服務以及市場特征、政府態度以及產品生命周期。只有在兩個維度上均取得較高程度的服務，才能優先進入云。
2.有效地配置云服務
一旦政府部門在某些領域選擇了云服務，就不用再去考慮服務器的數量、網絡帶寬等瑣碎的問題，相反，要更多地關注服務完成的質量，有效地配置云服務。
3.完成從管理資產到管理服務的轉變
政府部門通過轉變思維定式、積極監察、定期評價等幾種方式，逐漸從傳統的IT資產管理向云服務管理過渡。
(四)美國聯邦政府云計算的環境建設及風險管理
在政府部門有選擇地將部門服務搬向云的過程中，美國聯邦政府在應用配置和轉移風險方面仍有許多工作要做。
1.促進云計算加速器
在云計算市場的發展過程中，僅有推動力是不夠的，美國政府還致力于促進“云計算加速器”的建立。目前，國土安全部、國家標準與技術研究院以及政府認證和認可部門(C&A)這三個部門很好地起到了加速器的作用。尤其是國家標準和技術研究院在制定標準、規避風險方面更是作用巨大。
2.確保安全、可信的云計算環境建設
美國政府清楚地認識到，一旦聯邦政府向云計算大規模轉移，就要確保政府相關信息的安全和正確的管理模式，以確保市民的隱私以及國家安全。在整個系統周期中，更要很好地調節安全和隱私控制以及收益之間的平衡并過多地控制會影響效率和有效性，掣肘太多反而效率低下。因此，聯邦政府各個參與部門在掌控平衡并建立安全、可信的云計算環境中起著至關重要的作用。
3.建立風險管理框架
相對透明的安全環境需要良好的風險管理框架做支撐。2010年，美國政府出臺《聯邦風險和授權管理方案》(FedRAMP)。NIST隨后出臺云計算技術安全指南山，聚焦在持續監控云計算解決方案，并與風險管理框架的6步驟(見圖3)相一致。評估風險的部門既要充分考慮到云計算的潛在安全收益，也要考慮到潛在的漏洞。只有這樣，才能不斷提高在云計算服務應用中的風險控制。
4.簡化流程
目前，聯邦政府的采購多以零散的非集中式為主。為了提高進人云計算的準備程度，美聯邦政府擬采用“一次批準多次應用”的方式，簡化云計算服務提供商的批準流程。隨著為政府部門提供云計算的服務商增多，GSA擬建立—套對比系統，使得各個部門根據各自獨特需求陜速有效地選擇最適合的服務商。
同時，GSA將為整個政府部門建立共同的合同媒介，提供最普遍的IT服務，并且成立工作組，支持商品服務流通，研發通用技術需求，以減輕單個政府部門的技術負擔。
(五)美國聯邦政府管理云計算的決策架構
美國政府明確表示，《聯邦云計算發展戰略》的出臺僅是政府部門向云計算邁進的第一步，聯邦政府在整個過程中會起到舉足輕重的作用。政府部門會隨著情況的變化不斷關注新的問題。
為了更有效地管理該技術的發展，聯邦政府需要打下一個堅實的管理基礎，以確保各參與方在該體系中的長期合作。因而，政府為各個管理參與方制定了明確的、不交叉的職責，為整個系統確立了清晰明了的決策架構。在這個架構中，五個管理決策機構和部門各負其責：
1.國家標準技術研究院(NIST)牽頭協調聯邦、地方政府部門、私有企業以及國際實體，制定云計算標準和指南；
2.通用服務總局(GSA)負責研發政府部門的合同媒介，研發以需求為導向的云計算解決方法；
3.國土安全部(DHS)負責監控與云技術相關的安全問題；
4.聯邦CIO委員會負責促進政府部門應用云計算，甄別下一代云技術，將實踐與可操作的案例加以分析并做成模板共享；
5.管理與預算辦公室(OMS)在聯邦政府部門問協調相關活動，確定云相關優先領域，提供部門執行指南。
四、云計算標準制定現狀
無論對于云計算的應用方和提供方來說，標準都是至關重要的。標準鼓勵競爭，應用方因此可以根據成本以及創新來選擇合適的服務商；標準也有助于為服務商提供一個平臺，使得各個服務商可以共同提供產品，提供服務，不論他們提供的是公共云、私有云、社區云還是混合云的模式，都是如此。在云計算標準方面，全球范圍內的云計算標準化工作已經全面啟動，已經有30多個標準組織宣布加入云計算標準的制定行列，并且這個數字還在不斷增加。比較主要的標準組織有：美國困家標準與技術研究院(NIST)、結構化信息標準推進組織(OASIS)、分布式管理任務組織(DMTF)、存儲工業協會(SNIA)、開放網格論壇(OGF)、云安全聯盟(CSA)、開放云聯合會(OCt)。各家標準組織從自身發起時確立的目標出發，專注于云計算不同領域的標準制定。
NIST的目標是提供技術指導和推廣技術標準在政府和工業領域的有效和安全應用，它提出了云計算的定義，針對美國聯邦政府的云架構、安全和部署策略，專注于美國聯邦政府的云標準、云接口、云集成和云應用開發接V1等。201 1年7月，NIST發布了云計算標準路線圖，調研了目前與云計算的安全、可移植性、互操作性標準/模式/研究傭例有關的標準布局，并在此基礎上確定了云計算的現有標準、標準方面的差距、標準工作方面的優先領域等。
OASIS成立于1993年，屬于非營利聯合會組織，目標是推動全球信息社會的開發、融合和應用開放標準。OASIS在軟件開發領域影響力很大，提交了著名的XML和WebServices標準。
DMTF的目標是聯合整個IT行業協同起來開發、驗證和推廣系統管理標準，幫助全世界范圍內簡化管理，降低IT管理成本，目前主機操作系統及硬件級的管理接口規范都來自DMTF標準，所以該組織是極具影響力的團體。
其他標準組織也頗有建樹，在存儲、網格計算、節能降耗、安全等各方面都制定孔止界認可的標準，發布了眾多對云計算建設有很好參考價值的白皮書。這7家標準組織的成員幾乎囊括了美國云計算產業所有巨頭，這些企業在市場上有著競爭關系，同時在引導產業發展制定標準方面也有著合作的需求。云計算標準規范的逐步完善，將降低產業上下游環節的適配成本，有利于專業分工，避免寡頭壟斷上下游，有利于中小企業在其中尋找切入市場的機會，保持市場創新活力。
在確定、修改云計算標準以及征集需求和標準建立過程中，NIST始終是牽頭善牽頭發展驅動創新和技術進展，會同國際同行們，確定、討論標準優先領域，并達成共識。正如云計算概念、四大應用模式和三大服務模式也是由NIST明確提出并被寫入《聯邦云計算發展戰略》一樣，NIST還會更進一步地建立、評估以及修改階段性的云計算發展路線圖。
NIST下一步要協同業界確定一系列的“目標”行業，確定執行云計算標準的優先驅動力以及行動指南。最終，使得技術研發成果成為行業標準、行業指南，并產生新的技術需求。
五年來美國的云計算發展，是在“需求”推動下逐漸步入軌道，在其云計算市場的發展過程中，大企業扮演了“第一推動力”的角色，而聯邦政府則通過資源配置、政策協調等方式責無旁貸地擔當了“加速器”的角色。從云計算概念的推出到市場有序發展，全球僅用了5年的時間，云計算無疑是未來10年IT產業的關鍵技術，是新一代互聯網、物聯網、移動互聯平臺的基礎和中樞神經。雖然各國政府都非常重視云計算的發展，許多國家已經將其納入國家發展戰略，但到目前為止，真正在政府內部廣泛應用云計算的只有美國聯邦政府，將云計算概念、應用模式、服務模式、發展路線圖以及標準制定在其發展戰略中具體明確的也只有美國。由此，從大規模應用到提供規范化服務、從產業發展到政府推動，云計算在美國已正式迎來了規模化發展的開端。
當前，有專家分析，美國正面臨著又一輪的經濟衰退，美國政府依靠創新驅動經濟恢復和增長，以下一代綠色能源和信息技術為先導，促進美國經濟轉型，實現經濟復興，無疑為其繼續保持經濟上的領導地位提供了最強有力的支撐。
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本文標題：美國云計算發展戰略
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