云计算行业一城一云服务城市高质量发展白皮书：可信筑基，数智升级

华为云计算技术有限公司 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所 前言 数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。今年2月，中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》 （下称《规划》）。《规划》明确，数字中国建设要夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，同时提�数字基础设施高效联通、数据要素价值有效释放、政务数字化智能化水平明显提升的要求。数字化、数据化日益成为推动经济社会高质量发展的关键力量、重要动能；作为全面数字化转型的承载底座与支撑平台，具备全局性、一体化的数字基础设施的建设需求日趋凸显。 数字政府是发展数字经济和建设数字社会的基础性和先导性工程，在数字中国建设中须充分发挥其对数字经济、数字社会、数字生态的引领作用，促进经济社会高质量发展1；与此相适应，政务云也将逐渐延伸，面向经济发展、社会服务等领域提供数字化平台支撑，构建城市级云资源服务体系。 从建设内涵上看，“一城一云”是以政务云为核心，面向政府治理、产业发展、社会服务等提供安全可信、长效运营的用户视角下“城市一朵云”服务；从技术架构上看，“一城一云”是综合运用云原生、分布式等先进技术、模式，构建城市云计算资源互联标准体系，搭建城市各级、各行业统筹的云资源管理服务能力，形成一体算力调度体系、协同数据治理体系、共性能力支撑体系以及统一应用生态市场；从推进路径上看，“一城一云”的建设推进可分为资源整合、能力聚合、生态耦合、以评促建4大步骤，实现“一城一云”的算力韧性、平台赋能、应用繁荣和迭代演进，持续服务于城市高质量发展战略。 本白皮书从“一城一云”建设核心——“政务云”着手，从城市数字基础设施能力需求与发展方向分析入手，进而提🎧“一城一云”内涵定义、体系架构以及落地路径，并通过城市实践阐释体系价值，希望能为各地数字化转型和智能化升级带来借鉴和帮助。 1 1来源：《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》（国发〔2022〕14号） 目录 CONTENTS 01“政务云”建设历程与发展趋势 1.1建设历程回顾 1.2发展趋势研判 1.3问题挑战梳理 02“一城一云”内涵定义与框架模型 2.1既有相关概念梳理 2.2“一城一云”内涵定义 2.3“一城一云”特征阐述 2.4总体框架与核心能力 2.5技术参考架构 2.6生态体系架构 03“一城一云”落地形态与推进路径 3.1“一城一云”落地形态 3.2“一城一云”推进路径 04“一城一云”价值诠释与典型案例 4.1城市高质量发展体系 4.2“一城一云”价值诠释 4.3“一城一云”典型案例 05“一城一云”趋势展望 2 “政务云”建设历程与发展趋势 国家“十四五”规划纲要中提🎧：“加快数字化发展建设数字中国”，“加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。”2022年06月23日，国务院发布的《关于加强数字政府建设的指导意见》中明确指🎧：“加强数字政府建设是适应新一轮科技革命和产业变革趋势、引领驱动数字经济发展和数字社会建设、营造良好数字生态、加快数字化发展的必然要求，是建设网络强国、数字中国的基础性和先导性工程”。数字政府建设对于促进经济社会全面数字化转型、高质量发展具有重要的引领、驱动作用；政务云作为数字政府建设的根基，也必将为城市整体数字化转型提供更加坚实的基础能力支撑。 3 1.1建设历程回顾 政务云3.0 百花齐放，业务应用敏捷创新 »云上系统构建更加迅捷、应用生态更加繁荣 »政务云能力逐渐延申，服务于产业发展、社会服务等各城市领域 政务云2.0 川流入海，数据资源高效汇聚 »大部分业务应用实现“软层面”集约 »促进了以往散落在各业务部门的数据联通 政务云1.0 群雄逐鹿，基础设施快速建设 »云基础设施建设快速展开 »大部分省级、地级行政区已经建有或正在建设政务云 政务云1.0：群雄逐鹿，基础设施快速建设 2011年，国家工业和信息化部发布的《国家电子政务“十二五”规划》中 首次提🎧“云计算服务优先”模式，鼓励政务部门业务应用系统向云计算服务 模式的电子政务公共服务平台迁移，拉开了中国“政务云”建设的序幕。之后国家各相关部委、各省市纷纷�台政策鼓励云计算能力建设，开始了以“基础资源集约建设”为主要特征的政务云1.0阶段。 该阶段云基础设施建设快速展开，各政务云服务商通过大量让利来“跑马圈地”，�现了“0元中标”、“一分钱中标”的情形。截至2017年，在我国31个省级行政区（不包括港澳台）中，有30个省级行政区已经建有或正在建设（完成招标）政务云，占比超九成；在我国334个地级行政区中，有235个地级行政区已经建有或正在建设（完成招标）政务云，占比超七成。2 政务云2.0：川流入海，数据资源高效汇聚 随着云基础能力的广泛构建，在2016年，中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《国家信息化发展战略纲要》中提🎧“创新电子政务运行管理体制”，“鼓励应用云计算技术，整合改造已建应用系统。”“云优先”、“上云为常态、不上云为例外”等相关政策也成为各省市信息化相关规划的共性要求，以“信 息系统迁移上云”为主要特征的“政务云2.0”阶段同步展开。 该阶段主要实现大部分政务应用“软层面”的集约；同时也在一定程度上促进了以往散落在各业务部门的数据联通，在扶贫、社会救助、综合治税等领域展现了资源共享和业务协同的重要价值。可以看到，作为全国信息基础设施的领先地区，广州市政务云服务平台已提供58项云资源服务，80%以上市级单位在云服务平台部署应用系统3；同样，深圳市政务云平台也已为全市50余家单位400余个重要业务提供云服务保障支撑，六大基础数据库汇集数据总量累计超过285亿条，共发布8018类政务信息资源目录、共享数据总量达73亿条4。 政务云3.0：百花齐放，业务应用敏捷创新 2021年12月24日，国家发展改革委发布的《“十四五”推进国家政务信息化规划》中提🎧“构建‘数网云’一体融合的智能化政务云平台体系，具备集约共享的算力算法支撑能力，满足云计算、大数据、人工智能等新技术应用需 求。”以“云上业务创新”为主要特征的“政务云3.0”阶段拉开帷幕。 该阶段云上的系统构建更加迅捷、应用生态更加繁荣，一网通办、一网统管等复杂系统高效迭代、平稳运行，这些都得益于包括核心芯片、服务器、操作系统、数据中心等在内的云产业链上下游重要环节取得长足发展，微服务、容器、DevOps等技术被广泛应用，AI、大数据、即时通讯、GIS、视频等能力与云平台紧密集成。同时，不断提升的政务云能力也逐渐延申，服务于产业发展、社会服务等各城市领域。 5 3数据来源：《广州市数字政府改革建设“十四五”规划》 4数据来源：《深圳市数字政府和智慧城市“十四五”发展规划》 1.2发展趋势研判 1.2.1云资源集约化与云服务下沉化一体推进 2021年12月27日，中央网络安全和信息化委员会发布的《“十四五”国家信息化规划》中提🎧：“加强区域优化布局、集约建设和节能增效。推进云网一体化建设发展，实现云计算资源和网络设施有机融合。”“构建具备周边环境感应能力和反馈回应能力的边缘计算节点，提供低时延、高可靠、强安全边缘计算服务。”面向区域发展，2022年5月6日，中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》中指🎧：“建设新型基础设施，发展智慧县城。”“推行县城运行一网统管”、“政务服务一网通办”与“公共服务一网通享”。 随着“一网统管、一网通办、一网通享”等智慧应用的建设下沉，基层计算资源的需求不断提升，但受限于县城发展水平，以及落实算力设施集约化、绿色化的建设要求，市级政务云须面向周边区县提供一体化云计算服务，并在算力需求较高的区县适当部署边缘计算节点和微型数据中心。 由此，既有“云+端”集中式架构将向“云+边+端”分布式架构演变；与此同时，在云数据中心之间、云边之间以及多边缘之间，具备高吞吐、低时延、敏捷连接特性的高效算力配套网络也将被建设部署。 1.2.2城市算力资源实现整合调度与普惠服务 随着“东数西算”战略的推进，聚焦区域内算力一体调度、供给，作为先进算力资源的富集地区，2022年6月1日，上海市通信管理局发布的《新型数据中心“算力浦江”行动计划（2022-2024年）》中提🎧：“提升公共算力服务水平。推动新型数据中心优先满足城市治理、民生服务、基础和交叉学科研究等公共算力需求，鼓励相关云服务企业从实际算力需求�发建设公共算力服务平台，优化公共算力服务能力，鼓励推�算力共享、算力错峰等新业务模式进一步降低公共算力成本，实现普惠包容算力。” 作为城市重要的公共算力资源，随着数字政府建设对城市经济社会数字化转型引领作用的充分释放、逐步增强，政务云也必将向以“城市一朵云”为特征的区域一体化算力体系扩展、演进。 一方面，以政务云为核心实现对其他行业算力资源的有机整合与统一调度；另一方面，城市一体化算力资源体系也将为教育、医疗、经济发展等提供低成本、广覆盖的公共算力服务，促进算力普惠应用。 1.2.3数据资源与人工智能在云平台充分融合 作为数字政府建设的先行区，2021年6月30日，广东省人民政府发布的《广东省数字政府改革建设“十四五”规划》中提🎧：“构建开放共享的人工智能（AI）基础平台，打造数字政府智能底座，为政府部门、相关企业和个人开发者提供人工智能（AI）公共服务。”2020年12月29日，深圳市人民政府发布的《关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见》中同样指🎧：“加快建设全市统一的数据中枢和应用中枢，支撑各部门构建业务应用”。 进入数字经济时代，数据与算力已成为新型生产要素与生产力，数据资源的价值更 需要机器学习、深度学习等人工智能技术进行深度挖掘与释放。 只有在云计算平台上实现数据和人工智能的紧密融合，才能更好的赋能业务应用、实现创新发展。 1.2.4云上安全体系与生态兼容水平持续增强 随着云计算平台成为城《中华人民共和国网络安全法》、《中华人民共和国数据安全法》、《关键信息基础设施安全保护条例》等法律条例的发布从网络、数据、基础设施等层面对信息安全提�了全方位的保障要求。同时，2022年06月23日，发布的《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》中强调：“加快数字政府建设领域关键核心技术攻关，强化关键信息基础设施保护，落实运营者主体责任”。 市数字化转型的一体化能力底座，集信息安全态势感知、风险评估、通报预警、应 急处置等能力于一体的云安全体系正在形成。 基于云原生的网络安全、主机安全、应用安全、数据安全、虚拟化安全等多种安全措施必将有效构建、广泛应用。同时，云计算芯片、存储芯片等关键技术以及云操作系统、数据库等核心软件也将不断实现创新突破。 以关键的芯片架构为例，2021年，应用非X86架构的政务云产品市场占比为15.3%；随着各级政府逐步采用鲲鹏等非X86架构的政务云产品，预计到2024年，非X86架构政务云产品市场占比将达30.7%5。 1.3问题挑战梳理 1 面对各级各类云基础设施，统一调度管理难度增大 随着城市数字化转型的不断深入，数据资源呈现爆发式增长，业务间协同更加密切，需要更加强韧的云计算基础设施承载能力；特别在新冠疫情防控期间，“健康码”等精准防疫的政务应用广泛使用，个别地市暴露�政务云对瞬时高访问量、高并发的弹性支撑能力不足。政务云平台承载着大量的公共服务，一旦发生宕机造成的损失和影响将是惊人的，因而需着力解决好上云系统平时低负载、业务高峰时又无法智能调集资源的问题。 由于安全可信的云基础设施在政务领域推进建设，兼容X86、MIPS、ARM、Alpha等架构的政务云产品被广泛部署；随着以政务云为核心的“城市一朵云”体系逐渐形成，“多元异构、一云多芯”的各类云基础设施必将对多级异构云平台间的互通、融合管