云端融合时代的计算体系创新白皮书

CONTENT 云计算驱动下一代计算体系创新 数字时代对云端融合的创新需求 01字经济规模化发展推动云端融合03混合办公呼唤新的生产力工具 05云计算已成为IT计算体系创新的基石07多架构并行演进加速云端融合10云端融合的计算体系将呈现平台化等发展趋势11计算体系创新发展面临跨越鸿沟等多重挑战 云端融合计算体系四大主要应用场景 “无影”引领云端融合计算体系创新 25打造安全的研发设计和办公体系28构建统一的分支机构IT管理架构33突破教育实训场景下的算力瓶颈38满足人力外包场景的灵活IT需求 12无影已形成"1+2+3+4的体系架构14无影产品特性及优势20无影技术创新及奕破 前言 云计算作为数字经济发展的核心，在政策，经济，社会与技术的发展驱动下持续演进并迎来新的发展使命和发展阶段。新一代体系化创新的云，对软件架构、智能技术，算力服务、管理模式，安全体系等均带来深刻变革，并通过云端融合，推动了冯诺依曼架构中计算、存储、交互的再分布，使得VDI、IDV，DaaS以及以无影为代表的新至云端融合架构相继出现并逐步得到规模化应用更 过去十年，分布式系统的出现解决了原来叮设放单机不断变得规模更大，更昂贵，杂的问题，随若云计算的发展及云网端的融合加速，新型计算体系将终端计算和数据存储移至云上，彻底打破原有端侧的算力资源限制。无影作为新型计算体系的代表，具备敏捷灵活、弹性、获取成本低等诸多优势，可以帮助企业提升数据安全性与合规性、减少传统IT体系的超运维复杂度和运维成本，满足不断增加的混合办公需求。 阿里云研究院联合呵里云无影团队，共同对云筛融合时代发展背最、新一代体系化的云如何推动计算体系创新进行梳理。并对“无影”的核心产品技术能力和特点，以及在安全办公，分支机构，教实训人力外包等重点场景的应用实践进行解读和总结，尝试为有不回场景化需求的企业提供IT体系升级的方法，价值指引，助力企业在数字时代构建云端融合的新型IT架构，通过云计算与无影的结合，实现企业基础资源弹性化和IT管理自动化，为未来企业生产智能化、组织敏捷化、业务数智化等数字化转型关键环节莫定基础。 数字时代对云端融合的创新需求 概述 第三次工业革命之后，数字经济推动社会体系化变革并持续影响未来。云网边端的协同发展带来T底层技术架构的革命性重构，在满足后疫情时代混合办公生产力工具需求的同时。加速数字经济规模化发展。 一数字经济规模化发展推动云端融合 1.经济环境 当今世界正经历百年未有之大变局，数字技术的发展与应用正在成为影响世界政治、经济，安全等多方位格局的重要因素和关键力量，并推动生产方式、生活方式和治理方式深刻变革、"十四五”时期，我国数字经济转向深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段。2021年，我国数字经济规模达到7.1万亿美元，占GDP比重达到39.8%，并且在疫情多点散发的常态化防控中，作为宏观经济的“加速器”、“稳定器“作用愈发凸显，残国数字经济规模化发展迈上新台阶。 2.技术环境 云网边端协同发展催生数字新物种。作为全球数字化基础设施的核心环节，云计算已成为数字化变革和创新驱动发展的基石和枢组。根据中国信通院数据，我国云计算市场2021年达3229亿元，较2020年增长54.4%。网络基础设施的完善和边缘计算节点的加入，为云端融合业务场景拓展奠定基础。截至2022年6月，我国三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数已达到5.63亿户，累计建成开通的5G基站已有185.4万个，实现“县县通5G、村村通宽带”。在云网边体化的趋势下，大量分散的边缘计算节点也被接入云端，实现云端与边缘计算节点间的协同。同时在场景驱动下，云的能力逐步向端侧延伸。推云入端与端融入云，推动计算、存储和应用呈现的分离，并将催生新的计算体系和终端形态。云计算推动传统上相对独立的网络资源、边缘计算资源、端侧等不断趋向融合，计算终端云化进程加快，并将在云端加速融合下催生数字新物种 3.政策环境 深度上云用云夯实云端融合发展基础，保障信息安全对云端融合提出新的要求。近年来，我国高度重视云计算产业发展，政策指引转向深度上云用云，2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年愿景目标纲要》和（《"十四五”数字经济发展规划》提出实施上云用云行动，促进数字技术与实体经济深度合，赋能传统产业转型升级。上云用云对企业及产业数字化程度的加，既为云端融合的产业化应用奠定基础，也对云端照合下企业的信息化体系提出更高要求 同时，国家针对信息安全和合规管理的要求不断提高，相继出台了《网络安全法》、《数据安全法》、《个人信息保护法》、《关键信息基础设施安全保护条例》等多部法律法规，对企业的安全稳定运营、合规经营提出了更加明确和体系化的要求。如何应对安全问题、消除安全高区，保障员工的工作效率和企业的经济效益，已经成企业关注的重点。 在深化上云用云、提高信息安全要求，鼓励信息技术创新等多重政策作用下，计算体系创新将向云端融合演进，以更加数捷、弹性、安全的方式助力企业实现全面数字化转型。 二混合办公呼唤新的生产力工具 疫情在加速各行各业数字化、智能化转型步伐的同时，对企业的办公方式也产生显著影响，混合办公模式常态化趋势逐步显现。2020年新冠疫情的爆发客观上加速了远程办公在海外的推广，为了减少人员集聚，以互联网公司为代表的海外知名企业在2020年期间宣布永久居家办公计划，但逐步改为3天在公司办公2天居家办公的混合刃公模式 混合办公是一种包含物理位置的面对面、远程在线和在不同时区工作的新型工作模式。混合办公下，协作是实时和异步发生的，以适应灵活的工作日程安排和风格。混合办公支持办公室、远程和移动工作人员的融合，为员工提供了自主选择的权利，可以以最高效的方式在任何地方工作， 混合办公显优于集中办公或远程办公模式。Gartner（2021年及以后的远程工作技术》报告调查显示，如果要求员工完全回到办公室（恢复传统办公模式），企业将流失39%的劳动力；如果完全居家办公，员工的疲劳程度将持续加剧（工作休息界限不分明）；而如果采取混合办公模式，员工疲劳程度将下降44%，员工稳定性将提升45%，同时工作效率将提升28。 采用混合办公模式的企业，将会雇佣更高比例的远程工作者，以降低企业运营成本、满足企业弹性用人需求、摆脱区域因素对用人的限制。远程兼职员工和全职员工（远程或实地）的日常办公交流，也构成了混合办公的重要环节， 但当前混合办公的落地仍面临绩效管理、生产工具、信息安全、IT运维、员工体验等诸多挑战。首先，混合办公打破了原有的办公场所边界，分布式的办公点将企业的网络安全置入了整个互联网；员工的电脑和手机设备，成为企业的风险散口，公司的网络安全不再受到物理保障。其次，工业设计、游戏制作、动画制作等相关从业人员对终端性能要求较高，移动办公设备难以同时兼顾性能和便捷性，限制研发人员的混合办公可能性。最后，由于接入公司网络的设备种类繁多、接入的地点分散、接入方式多样(4G、5G、Wi-Fi)，混合办公显著增加企业IT管理复杂性。 因此混合办公的落地，首先对生产工具和IT运维管理体系提出新的需求。此外，在构建混合办公软硬件基础设施、提升安全保障、实现数捷IT运维等之外，企业还需在目标管理、组织文化等方面进行重构和升级，并持续关注和重视员工使用体验优化，只有企业具备基本的混合办公管理能力，员工拥有良好办公体验，才能确保混合办公优势得到充分释放。 云计算驱动下一代计算体系创新 概述 随着云计算、5G、光纤网络和边缘计算的发展，云计算和本地计算逐步融合，新的终端形态逐渐产生，但感知到的终端变化，背后实为计算体系在云计算的驱动下产生持续创新和演进。传统终端计算体系以冯·诺依曼架构为基准，面新一代体系化创新的云带来的云网融合、云端一体，以及桌面虚拟化相关技术的逐步成熟，推动了冯·诺依曼架构中计算、存储、交互的再分布，VDI、IDV、DaaS等新型云端融合架构相继出现并逐步得到规模化应用 云计算已成为IT计算体系创新的基石 近一个世纪以来，数字科技在计算、通信、终端、应用的发展中逐步成为数字世界发展的基石。从1960年代开启计算时代以来，IT计算体系先后历经了大型机、小型机、IT服务器阶段，并进入到云计算的时代，同时云计算时代包括基础设施云化、应用云原生化以及包括云网端各类技术相融合的三大阶段。随着AI、大数据、物联网等技术与基础设施不断深化融合，数字世界逐渐形成以云为核心的技术体系。未来，将在开放、融合、普惠中成为“创新共同体”，而云则成为数学科技创新的核心， 新一代体系化创新的云打开云上数字新世界，在技术层面融合创新的基础上，助力业务形态、商业模式、服务运营等更多层面实现创新，激活海量数据和丰富应用场景，融入千行百业，呈现云原生化、敏捷开发、云智耦合、云芯协同、云网融合、云端一体、开源开放、安全保障绿色低碳、全面支撑十大特征。其中云原生化、云网融合、云端一体的实践，成为终端计算体系创新和演进的基础。 二多架构并行演进加速云端融合 在云计算体系化创新的推动下，终端计算体系持续演进。云计算的诞生，解决了服务器虚拟化问题，并从laaS逐步送代进化到PaaS、SaaS，从容器化到SerVerLess，而终端的虚拟化则以桌面虚拟化为代表，先后诞生VDI（VirtualDesktopInfrastructure，虚拟桌面架构）、IDV(Intelligent Desktop Virtualization，智能桌面虚拟化）、DaaS（Desktop as a Service，桌面即服务）等计算体系。 1.VDI已成为主流桌面虚拟化架构 VDI是使用服务器硬件在虚拟机上运行桌面操作系统（如WindoWs或Linux）或其他软件程序，桌面OS托管在物理数据中心上的一种桌面虚拟化架构，VD架构主要用于提高远程工作能力、基于任务的工作或轮班工作、满足安全与合规要求和允许用户自带设备。 (Bring Your Own Device,BYOD) 基于VDI架构的虚拟桌面应用，具有移动性强、符合现代云计算架构设计、集中管控、数据安全性高等特点，但其架构存在建设成本高、过度依赖网络环境、技术复奈等问题，且用户体验和场景受限，首先，由于VDI架构需要依托强大的CPU和消耗大量内存，所以在服务器采购花费上较高，同时用户还需要采购VD终端，投资较大；其次，VD架构对带宽和延时要求较高，而体验逊于局域网；再次，如在相对复案的openstack云平台上架构VDI，对管理者技术能力要求较高；最后，由于依题网络且为集中式架构，在规模用户环境下，用户体验受影响明显。 2.IDV架构实现轻量化统一运维管理 IDV是瘦客户端管理的模型，使用与用户位于同一位置的高性能电脑设备，加上用于整体管理的、服务器控制的虚拟化，来提供虚拟计算环境。和虚拟桌面基础架构VDI下所有桌面计算资源高度集中在数据中心、界面发送至终端设备不同，IDV采取更多的是分布式方法来满足运营技术需求，同时集中和商化管理和部署功能，IDV架构旨在为IT部门提供降低复案性和成本的方案，通过将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管实现统一管理，并使用户通过局域网或者远程访问获得与传统PC机一致的用户体验。 IDV架构的虚拟桌面系统具有桌面系统理论上可以无限扩张、断网亦可访问、体验与物理终端设备体验相当、成本相对VDI架构大幅降低等优势。但同时IDV架构也存在诸多弊端，首先，由于DV对终端依赖性较大，用户通带与终端编定，不能像VDI桌面一样在任意地点访问桌面，因此无法支持移动办公。其次，由于数据存放于终端，安全性相对脆弱。最后，IDV桌面对终端有依款性，获取高性能就需要高的硬件配置，这对终端硬件质量和稳定性提出更高要求；并且一旦出现故障，管理人员需要介入处理恢复桌面和用户数据的流程，终端维护不便利。 3.Daas计算体系乘云而上 基于云服务的计算体系DaaS有效解决VD架构面临的获取成本高、系统建设技术要求高等痛点，使