企业数字化转型为什么必须上云？
发布时间: 2020-11-02
本文宗旨是让非技术背景的企业管理者理解云计算的概念、上云的价值，以及怎样上云。
企业的“数字化转型”有如下四个关键要素，云计算是其他三者的基础，没有云计算，数字化转型就无从谈起：
云计算：云计算是指用户通过互联网，访问、使用和管理各种计算资源，包括硬件、软件以及服务。这里说的“用户”，一是使用信息系统的人员，通过互联网使用应用软件（例如云ERP，或者企业微信）、查询数据及使用服务（例如云存储），二是开发软件的人员，在互联网平台上使用软件开发的技术组件来开发、测试、部署程序，三是企业的技术架构管理人员、硬件运维人员，在互联网上配置、管理各种软硬件资源，四是外部系统或者自动化机器的自动集成。
大数据：各种来源的数据集中管理，驱动业务智慧。
人工智能：基于大数据开发算法，进而，机器学习形成对复杂事物的认知、洞察。
物联网：万物具备感知能力，并且万物互联
云计算是计算资源向用户交付方式的变化，即由自己拥有、管理，到拥有/管理方通过互联网向用户交付，用户从互联网上获取。为了便于用户获取服务，需要对复杂的计算资源进行抽象，传统的企业信息系统构成包括三个层面：硬件、平台软件和应用软件；相应地，云计算对这三个层面的计算资源的抽象模型如下图所示：
SaaS：面向最终用户，或者提供外部接口
PaaS：面向内部或者外部从事软件开发的工程师和程序员
IaaS：面向内部的开发、部署、运维的技术人员
这些资源如果全部由企业自己搭建，称为“私有云”；由第三方提供，按需使用，按使用量付费，则称为“公有云”。
今天我们面临的云计算环境已经经过了十多年的发展，并还在不断演化中；有些领域从技术到商业模式都已经比较成熟，而另外一些领域中，应用尚不成熟，新概念层出不穷，不想当新技术实验的“小白鼠”的企业，还需进一步观察和观望。
公有云SaaS是云计算最为成熟的层级。互联网刚兴起的21世纪初，一些企业应用软件创业者意识到，未来企业软件不再是由企业购买软件许可证、服务器，在自己的环境里安装，而应该是由用户在互联网上使用，主要企业应用领域里，CRM的Salesforce，ERP的NetSuite，HR软件的Workday，SuccessFactors等，都是从这个时期发展起来的。今天，几乎所有传统套装软件，包括行业最领先的SAP、Oracle、Infor、微软、西门子、达索等厂商都在全面向SaaS加云平台转型。由于IT行业生态的急剧变化，在可以预见的将来，传统本地安装的、许可证模式的应用软件可能会消失。
将服务器、存储、网络交换等硬件资源用互联网服务的方式来提供的IaaS，虽然Sun /Oracle、EMC、IBM、HP、Cisco等硬件公司在互联网兴起期，都预见到了这个趋势，从而开创了企业内部硬件资源虚拟化，亦即基础设施的“私有云”模式。然而在互联网上，用公有云方式推出可靠的商业化服务，并且形成商业模式的，是AWS在2007年推出的虚拟服务器（称为弹性计算EC2）和虚拟存储（称为简单存储服务S3）等服务。其后稍晚一些，Google，微软，阿里等互联网公司和软件厂商都进入了IaaS公有云市场。具有通讯和计算资源的电信厂商也是IaaS的天然玩家。
而从私有云出发的硬件厂商们试图转战IaaS公有云市场，收效寥寥，近年来，IBM押注混合云市场，从云服务转到云管理平台。
总之，在2015年以后，IaaS基本上市场格局已定，技术方案趋于成熟，私有云、公有云、混合云等多种模式并存。
和SaaS、IaaS相比，PaaS的定义比较模糊不清，技术更新换代让人眼花缭乱。由于PaaS面向开发人员，很大程度上只是对自研系统的企业才有意义。
上图中的PaaS涵盖了应用开发平台、赋能服务、集成平台、数据库、容器管理等，从发源来看，PaaS技术有些是SaaS软件商（例如Salesforce，SAP，微软等）因应其定制、集成、赋能等扩展需求而产生的；有些则是大型互联网公司在其数据处理、软件开发、系统维护过程中，基于开源框架、自研的技术而发展起来的，例如Google（GAE，MapReduce），Yahoo！（Hadoop），LinkedIn（Kafka），NetFlix（Cassandra）以及国内的阿里、腾讯、网易等；有些是先行的云计算公司，AWS、微软、Google等开发出来的，还有一些来自最近兴起的创业企业，这些企业大多和主流硬件（例如EMC、IBM）或云厂商有一定的资本联系。
从概念上说，PaaS和IaaS有较大的交叉重叠，虽然PaaS和IaaS两方面都有只在这个层级上活动的独立供应商，但是主流大型云厂商，都同时提供横跨PaaS和IaaS的全面服务。
如果说Amazon是IaaS的宗师，那Google就是PaaS的宗师，Google不仅创立了互联网上海量数据的分布式处理的技术原理，而且开创了应用程序工程框架以及容器技术。
传统软件运行在基础设施环境上的模拟打包方式是“虚拟机”（下图左），对硬件资源消耗大，部署和运维都比较耗时，这是早期IaaS/PaaS的主流技术，而“容器”让云上的应用程序打包更轻量化，更便于发布、部署：
利用容器技术，应用程序更便于在多个云之间、公有云和私有云之间进行转移，更契合微服务的软件架构风格，有助于开展DevOps软件开发运维模式。正如微服务架构并不是软件开发架构的必选项，容器技术也不是实施PaaS的必选项，但是随着微服务、容器技术发展应用，使得PaaS的性能、灵活性都有巨大提升，因而成为最近两年的PaaS的热点。
支持用户上传、组织、启停、扩展以及管理容器、应用和集群的云服务，也被称为容器即服务（CaaS），CaaS是基于PaaS和IaaS之间的一种新的云服务模式。AWS、微软、阿里等各家主流云厂商都有自己的容器管理服务， 从2018年开始， Google Kubernetes （简称为K8S）成为容器编排技术的主流标准，基于K8S标准的CaaS厂商横贯各家云厂商，创造了多云、混合云管理的环境。
企业“上云”是什么意思呢？如果是一家互联网公司，它的系统的技术架构基本会是沿袭前文所述的互联网公司的技术架构，先天就是云的，我们称为“云原生”，所以互联网公司是“原生数字化企业”。然而，大多数传统企业的信息系统的技术栈，在各个层级上都还没有以云的方式运行。
基于前述对云计算的描述，简单说，“上云”就是：
对用户来说，过去都是使用本地安装的软件，数据也存储在本地，未来使用“云软件”（SaaS）
对企业应用的开发者来说，过去都在本地安装的环境中开发、集成、运维软件，未来都在“云平台”（PaaS）上开发、部署、运维面向用户的软件
过去，企业软件都安装在自己拥有的机房的设备上，未来都在互联网上按需购买虚拟的“云硬件”（IaaS）资源
企业的架构管理人员利用“云容器”（CaaS）来管理应用软件的上云、云与云之间的搬迁
下图展示了企业上云的常见类型：
为什么企业信息系统一定要上云呢？我认为有三个原因：
1.政府驱动的产业政策：
企业上云已经进入了我国的基本国策，2018年7月，国务院、工信部制定了企业三年上云指南，2020年4月，发改委、网信办再次发布了“上云用数赋智”的行动纲要，配套有若干的财税、补贴优惠政策，全文附后。
2.业务驱动的用户案例：
传统企业信息系统设计的出发点多为企业管理控制或者信息渠道延展，因而系统多有呈竖井状孤立，系统间的数据和流程不打通。
今天，信息系统前端越来越强调以用户体验为中心，以大数据分析和人工智能为驱动，亦即用户数字化前端由用户案例（Use case，简称“用例”）驱动，需要适应用户需求和体验而不断迭代开发“数字化产品”，而非后台系统的用户端延伸，这就要求支持前端用例及数字化产品持续创新的数字化和数据平台（BCG称为“DDP”）架构变得互联网化，而DDP先天特性就是由云计算来承载。
企业并非所有的业务流程领域（或称“价值流”）的信息技术处理都需要变成“数字化产品”，那些“非数字化产品”的后台系统、遗留系统也可以将硬件环境搬到IaaS上，以及用容器打包到CaaS上，降低IT运维成本。
3.技术驱动的数字化转型：
云计算是信息技术的进化，遗留核心系统以及DDP上云，对于数据处理能力和实时性、迭代开发的灵活性、弹性利用计算资源来提升系统性能等方面，和传统技术相比，都有显著提升。
同时，IT行业生态在发生深刻的变化，传统应用软件商纷纷转型为SaaS；传统软件商以及新兴软件商为了提升软件效能，融入行业生态，自建或者利用主流PaaS来开发SaaS，SAP、金蝶等公司都在逐步形成SaaS+PaaS的产品架构。
云计算的商业模式，使得企业的IT开支，包括硬件、软件的购买，从资本性支出（CAPEX）变为运营费用性（OPEX）支出，为企业带来更好的财务弹性，帮助企业优化IT投资。
最后，数字化时代的网络安全风险越来越大，去年国家发布了“网络安全等级保护2.0制度”对企业信息系统提出了更高的合规要求，而云计算作为共享服务，本身蕴含着完整的、合规的安全防控机制，企业系统上云后，可以借助云厂商的安全机制，转嫁自身的网络安全风险，降低安全管理开支。
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原文作者：陈果
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作者: 陈果 狮城工业云