中国云计算和云存储市场发展趋势
来源：中关村云计算产业联盟，云计算生态蓝皮书，2022年7月
云计算
趋势：基于边缘计算的分布式云架构逐渐成熟，算力网络助力东数西算
1. 驱动因素：5G/万物互联时代各类终端设备接入管理及本地化海量数据实时计算需求，催生分布式云架构
物联网快速发展，数以亿计的各种终端设备不断产生海量数据。5G网络高可靠、低时延、大容量的网络能力促进基于4K/8K超高清视频、AR/VR等沉浸式交互模式的逐步成熟，使车路协同、工业互联网等领域获得全新的技术赋能。物联网和5G结合的连接能力将增强至百亿级，带来海量的M2M（Machine to Machine，机器对机器）通信及连接的深度融合。如果把所产生的数据全部传输给数据中心处理，不仅带宽成本高昂，还可能会造成网络拥堵，并且会有一定的数据处理延时。
2. 分布式云价值：多接入、低时延、低带宽、本地化安全、可离线使用
边缘计算是在靠近数据采集分析使用的用户侧提供计算、存储和网络带宽，满足行业业务实时性、应用智能性、数据安全及用户隐私的计算服务。随着物联网、工业互联网等行业应用的核心模块持续部署落地，5G网络促使无线接入侧能力大幅提升，边缘侧业务场景不断丰富，各类应用对整体部署架构的低延时、高可用、大带宽、高并发、多接入提出更高的要求；可以看到传统上相对独立的数据中心、运营商网络资源与边缘计算节点资源和终端设备不断趋向融合，在云计算、边缘计算和网络之间实现云网融合、云边协同，实现算力服务最优化。
结合边缘计算架构在分布式云模式下，算力资源可以渗透到传统集中式数据中心模式无法覆盖到的边缘应用场景，通过多种算力基础设施协同，为各种计算场景提供针对性服务。CPU（Central Processing Unit，中央处理器）、GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器）、FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）等各类架构的算力服务开始从云端向边缘侧及设备端扩展，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目标，满足产业对数据本地化的安全需求以及离线服务继续可用的要求。对于计算密集型任务继续交由云计算中心处理，对于数据密集型任务交由边缘侧和终端设备进行本地运算，节省带宽传输成本的同时也降低了服务时延。
在5G运营商及云厂商合力推动云网融合趋势下，大量分散的边缘计算节点、终端设备以及用户可通过MEC（Mobile Edge Computing，边缘计算技术）接入分布式云架构，云边端协同管理平台对算力资源、数据、服务、安全等维度进行统一的协同调度管理，为5G时代下各行业物联网应用场景甚至企业专网提供更全面的算力基础设施和解决方案。
3. 云网融合2.0算力网络，助力东数西算落地
通信网络是“东数西算”工程实施的重要基础之一，为东西部算力基础设施提供数据传输通道。网络不仅要实现东部数据向西部数据中心的传输，还要承载运算结果的反馈。运营商拥有覆盖全国的通信网络。如中国电信拥有全球最大的宽带互联网络、最大的光纤宽带网络、最大的干线光缆网络。其将骨干通信网络核心节点直接部署到内蒙古和贵州数据中心园区，一跳直达北京、上海、广州、深圳等一线城市或经济热点区域，为全国用户提供低时延、高质量的快速访问。运营商提出了基于SRv6（Segment Routing IPv6，分段路由 IPv6）技术，以算为中心、网为根基，智AI、链Blockchain、云Cloud、数Data、网Net、边Edge、端Terminal、安Security（ABCDNETS）深度融合，提供一体化服务的算力网络架构；“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”的技术能力助力东数西算落地。
4. 发展现状及相关机会
根据信通院2020年调查数据显示，国内企业边缘计算应用渗透率5.2%，还处于早期阶段，但超过50%的企业都有相关使用计划，呈现低渗透高增长的态势。企业普遍反馈使用边缘计算主要看重安全可靠和低时延的特性。分布式云趋势下所涉及的投资机会包括边缘计算和终端的计算芯片、异构计算、算力网关盒子以及相关的网络安全。
趋势：多云、混合云正成为大部分企业部署策略，跨云应用待提升
1. 驱动因素：云原生技术成熟实现上下层技术解耦，云厂商IaaS产品差距缩小，企业跨云部署应用服务门槛降低
随着微服务和容器等云原生技术的成熟，云计算上下层正逐渐实现技术栈解耦；另一方面云计算市场竞争激烈，云厂商之间的IaaS产品差距不断缩窄；企业用户跨云部署应用服务的门槛被降低；云管平台和MSP（Cloud Managed Service Provider，云管理服务商）服务商生态的成熟也进一步推动企业混合多云部署渗透。
2. 混合多云部署价值：规避单供应商技术绑定风险，融合本地部署和公有云部署优势，多供应商之间选择优势产品及报价方案
随着企业上云比例和用云经验的增加，多云、混合云跨云部署正成为国内外企业的用云策略；多云部署使得企业不受限于单个云服务商，能够给予客户更多自由的选择；对于生态来说，多云可以与不同平台的云厂商开展更多的合作，充分发挥和利用不同云厂商产品服务及价格差异化优势；从业务角度来说，不同云之间可以做数据备份，负载调度，进一步增强安全性和可用性。
根据2021年混合云产业推进联盟企业问卷调查反馈，产品服务价格依然是企业选择混合云服务商的首要关注点，其次是要满足混合多云最基本的两个场景，即服务安全性和服务可用性。企业对混合云的应用场景不断加深，从基本的数据备份、业务恢复转向以应用跨云部署为首的深度混合。
3. 发展现状及相关投资机会
IBM在2021年底发布的关于全球云计算市场的最新调查研究报告结果显示，企业对云计算架构的需求发生了重大变化：在参与受访的全球企业中，只有3%的企业在2021年依然采用单一的私有云或公有云架构，而2019年这一比例还是29%。
在海外市场混合多云已经成为企业部署策略主流；根据软件资产管理商Flexera 的 “2021 云状态报告”显示，在720家受访企业中，92%的企业采 用了多云战略，其中82%的企业采用了混合云策略，仅有7%的企业使用单个公有云；对于采用混合多云的企业， 43%的企业同时部署了多个公有云和多个私有云；受访者平均正在使用 2.6 个公有云和 2.7 个私有云，同时也在尝试增加1.1个公有云平台和2.2个私有云平台，意味着公私有云的平台数量依然处于上升趋势，而且私有云的计划增幅更大。在跨云部署应用方面，一半的受访者反馈他们的应用服务依然是独立部署于不同的云平台上，已实现跨云部署最成熟的应用是数据集成和负载转移，随着基础设施逐步完成跨云部署以及云原生技术成熟，中上层跨云应用空间巨大。
国内企业的混合多云使用情况呈现与海外市场趋同的局面：根据《中国混合云用户调查报告（2021 年）》的2032份企业问卷调查数据显示，72%企业使用了云计算平台，其中使用了混合云部署策略的占比51%，同时使用多公有云和多私有云占比38%，与海外比例相近；他们的平均用云数量达到 4.3 个，公有云和私有云数量持平分别为2.2和2.1个。国内企业对混合云投入力度也同样呈现增长态势，在已经使用混合云的企业中，63%企业表示会增加投入，而选择减少投入的企业仅为7%，侧面反映出绝大部分企业用户对混合云价值认可。
4. 企业倾向使用云服务商提供的统一管理平台
超过76%的混合云用户选择对各平台进行统一管控，多云管理平台已经成为基础标准配置，而供应商选择方面，用户倾向于使用云服务商提供的平台，自研比例也接近30%，只有不到20%的用户会选择第三方服务商提供的平台。混合多云部署趋势下相关的投资机会包括，基础设施自动化编排平台，跨云数据仓库，MSP服务商及数据迁移工具等。
趋势：云原生架构生态持续完善，生产环境的采纳率攀升，Kubernetes1成为云时代操作系统，Serverless（无服务器架构）逐渐成为主流
1. 驱动因素：软件开发架构需要支持日益加快的业务发展节奏，云原生技术栈逐步成熟
云原生主要以容器、微服务及DevOps2技术为代表组成，目前容器及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爆发期进入整合期；随着市场对云原生技术应用便捷化、免运维、一体化等需求增多，以云原生中间件、Serverless无服务器架构为代表的技术函数进入爆发期。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重点，混沌工程及云原生安全技术也备受关注。
市场竞争日益激烈，企业新业务、新产品、新服务的发布和迭代速度日益加快，传统瀑布式开发难以满足当今市场的发展节奏；另一方面从单机或本地架构改造移植上云的非云原生应用程序由于不具备存算解耦弹性伸缩能力，上云后通常会导致更高的运营成本和更低的性能；
2. 云原生价值：充分发挥云计算技术红利，帮助用户降低用云TCO（Total Cost of Ownership，总拥有成本），提升用云比例
云原生应用服务从架构设计到研发部署都是直接面向云环境，云原生技术在公有云、私有云和混合云等动态环境中可以充分利用云计算的技术红利，赋能组织和企业构建和部署真正模块化高可用、可自愈、可观察、可测试、可替换的应用，让用户实现更敏捷的部署运维策略，更灵活的扩展缩容，以及最重要的进一步降低TCO（更精准的按用量付费）。
3. 发展现状及投资机会：生产环境渗透率过半；金融、政府及医疗生产环境采纳率提升
随着各行业需求的不断变化，业务规模的提升，业务数据的积累，各行业不断拥抱新技术，产业用户占比持续攀升；互联网和软件信息服务行业是云原生技术实践最成熟的行业，而随着垂直行业对云原生技术的价值认可加深，行业用户占比提升明显，云原生有力推动了各行业的创新业务发展。
4. Serverless：真正实现按用量计费的极致云计算服务模式
随着以 Kubernetes 为代表的云原生技术成为云计算的容器界面，Kubernetes 成为云计算的新一代操作系统。面向特定领域的后端云服务（BaaS，Backend as a Service）则是这个操作系统上的服务 API，存储、数据库、中间件、大数据、AI（Artificial Intelligence，人工智能）等领域的大量产品与技术都开始提供全托管的云形态服务，如今越来越多用户已习惯使用云服务，而不是自己搭建存储系统、部署数据库软件。当这些 BaaS 云服务日趋完善时，用户无需再按固定的套餐计费模式租用配置服务器、虚拟机、计算存储和带宽，而是真正按用量弹性付费，进一步降低企业用云费用，提升用云比例。Serverless 因为屏蔽了服务器的各种运维复杂度，让开发人员可以将更多精力用于业务逻辑设计与实现，而逐渐成为云原生主流技术之一。
云存储
云存储市场未来将继续保持高增长率，主要驱动因素包括：
1. 数据量增长下传统存储难以满足需求
移动互联网、物联网、云计算等技术发展使数据量呈现爆炸式增长，2021年，约 60%的全球 2000 强企业把数字化转型作为公司战略的核心，具备数字化转型战略的企业将不断扩大其外部数据来源，企业产生的数据将以百倍增长；届时全球数据量将会达到 45ZB，而中国产生的数据量将会超 8ZB，占全球数据量的约五分之一。中国企业将面临海量数据的存放、管理、优化和利用等挑战。传统存储扩展性差，需根据设备性能（如扩容能力）响应需求，很难满足数据量暴涨的存储需求，云存储敏捷性和灵活性的优势凸显，需求会进一步增加。
2. 存储硬件的发展为软件定义存储奠定基础
SSD（Solid State Disk，固态硬盘）内置在服务器里，可在低于毫秒的时间内对任意位置的存储单元完成 IO 操作，延时短，性能高，为软件定义存储提供了硬件基础；存储控制器X86化，性能和可靠性实现快速发展，X86硬件还具备开放性的优势，目前各大外置磁盘阵列的存储厂商的存储控制器已采用X86 结构，硬件趋于标准化，也为软件定义存储布局打下了基础；除此之外，多核技术、高速网络技术、大容量服务器等硬件的发展均为软件定义存储和云存储奠定了基础。
3. 云计算的普及和存储虚拟化技术的成熟
云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算，在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制等方面具有自身独特的技术，云计算改变了信息/IT服务的提供方式。在云环境中，虚拟化是存储管理效率提升的重要解决方案，虚拟化技术简化了资源管理的复杂度，提高了资源利用率。云计算的普及带动了云存储需求的增长，虚拟化技术的成熟则保障了云存储的发展。
据Fortune Business Insights发布的数据显示，2020年全球云存储市场规模达到了611亿美元。随着云存储方案的低成本优势进一步显现，将推动企业扩大使用云存储，估计2021年全球云存储市场规模将达到764亿美元，预计2028年有望达到3,903亿美元，年均复合增长率达到26.2%。
国内方面，根据前瞻产业研究院统计，2020年我国云存储市场规模约398亿元，5G时代的全面来临需要更强的存储能力支撑，预计我国云存储市场规模2026年将突破1,836亿元。
其中，2020年SDS市场规模同比增长51.7%，达到14.6亿美元，预测SDS市场将以五年16.1%的复合增长率增长，2025年市场容量将接近34.2亿美元；另一方面，市场对超HCI存储系统解决方案的需求保持强劲，2020年中国HCI存储系统实现同比36.5%的增长，市场规模约13.1亿美元，2021-2025年预测将保持近15%的复合增长率，2025年HCI市场规模将达到28亿美元。
发展趋势
未来，软件定义存储（SDS）、分布式存储和超融合（HCI）将延续高增长势头，成为未来云存储的重要发展方向。
1. 软件定义存储：
首先，软件定义存储的重要发展趋势为闪存的应用。软件定义存储的发展依赖硬件的推动，通用硬件的快速发展奠定了软件定义存储崛起的基础。闪存的利用与优化为 SDS 产品协助企业用户处理大规模的工作负载提供可能；为满足企业用户数字化需求，以更低成本和更优性能协助用户业务，SDS 解决方案提供商将通过持续的技术研发提升产品性能，通过 NVMe-oF4、3D XPoint 5等创新存储介质技术，全闪存软件定义存储的介质得到更新、内存计算与软件算法优化，大幅提高 IOPS 和缩短时延。
2020年，以全闪存阵列为代表的的闪存定义软件存储的市场占比已经达到18.9%，增速达到 24.0%，高于市场的平均增长率17.5%；相比于全球占比达到39.9%的市场情况，中国市场留给全闪存阵列很大空间，全闪存凭借出色的性能优势和绿色节能逐渐成为市场刚需。目前，全闪存存储在诸如金融、政府、医疗、电信、制造等对存储性能、稳定性要求高的行业已经有了较好的应用。以金融为例，移动互联场景的普及使金融行业（包含银行、保险和证券）的数字化业务迅猛发展，呈现出线上化、智能化、无接触等特征，数字银行、个人财富管理、数字化借贷、全渠道支付等新兴金融场景层出不穷，创造和沉淀出海量数据，数据模式也从结构化为主向非结构化数据等多类型数据混合的模式转变，并且数据量增速加快。随着数字化和信息化进程的加速，基础设施的高可用性成为金融行业关注的重点，视数据为生命的金融机构和金融企业用户对关键数据、敏感数据的安全性、业务连续性以及容灾备份等有着较高的要求；同时，金融行业对业务的及时响应需求较高，移动互联业务增多和规模扩展、高并发、超高峰值场景成高频化趋势发展，越来越多的企业依赖稳定、高效、安全、弹性的IT基础设施达成业务目标和战略规划，金融行业数字化建设关注点优先级最高的是保证数据安全和使用合规，其次是实现数据联通和跨部门共享。全闪存数据中心为金融行业实践科技创新给予了强有力的支撑，通过升级介质、整合资源、重新梳理和搭建符合业务发展的架构方式，满足金融企业数字化发展。从与存储系统角度来看， 2020年，以银行、证券为主的金融行业对全闪存阵列的需求量达到全闪存阵列整体市场的32.7%，并将保持增长趋势；同时，鉴于金融行业对存储高安全性、数据访问高速率等要求，金融行业更青睐价格区间为中、高端全闪存存储阵列，七成左右的支出用于单价在10万美元的全闪存产品上。作为全闪存数据中心基础的全闪存阵列具备高性能、低故障等特征，在实际应用过程中，面对金融行业的不同数据处理需求，全闪存数据中心可提供性能好、稳定性高的解决方案，提升数据中心业务敏捷性，满足关键应用程序和数据库的高每秒输入输出（IOPS，Input/Output Operations Per Second）、低时延、易扩展、高安全等方面的需求，为金融机构的数据容灾、备份、归档等应用场景提供有效支撑。
其次，软件定义存储将存储系统软硬件解耦。使通用硬件取代专有硬件，降低存储系统使用门槛，而开源框架的兴起使开源 SDS 项目加速扩展，以 OpenStack、RedHat 为代表的开源项目引领开源软件定义存储发展方向。控制平面中，OpenSDS、OpenStack Cinder 等应用发展成熟；数据平面中，拥有高性能、高可靠性、高扩展性的开源软件 Ceph、GlusterFS、Swift 广泛应用于行业领域。
面对新的存储需求，如海量非结构化数据，传统存储灵活性低、扩展性不足、成本高等弊端显露，用户逐渐倾向开源的分布式存储。开源的软件定义存储有以下优点：①由开源社区驱动，社区的开发者和共享者以创新、技术实现、建立解决方案生态为目标，积极推动开源软件定义存储技术发展；②开源使企业可使用相较专有系统质量、稳定性和安全性更高、成本更低的企业级技术；③开源软件定义存储将存储系统与硬件独立，用户可自由部署存储平台，灵活拓展存储设备。用户使用专有存储系统意味着与单一供应商绑定，而开源软件的使用可使用户自由选择供应商，真正实现软件定义存储潜力。
2. 分布式存储
大数据与日俱增，存储需求提升的背景下，很多企业的数据都是逐步积累的，这要求存储系统有很好的横向扩展能力，而要对传统存储设备进行横向扩展，会带来很高的成本，分布式存储可扩展、低成本的特点则使其成为了更优的解决方案。
分布式存储系统，是将数据分散存储在多台独立的设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，它不但能提高系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
分布式存储系统的特点包括：①可扩展：分布式存储系统可以扩展到几千台的集群规模，系统的整体性能线性增长；②低成本：分布式存储系统的自动容错、自动负载均衡的特性，允许分布式存储系统可以构建在低成本的服务器上。另外，线性的扩展能力也减少服务器成本，实现分布式存储系统的自动运维；③高性能：无论是针对单台服务器，还是针对整个分布式的存储集群，都要求分布式存储系统具备高性能。
另外，类似于SDS不一定是分布式的，分布式存储也不一定是软件定义的，有可能是绑定硬件的，例如 IBM XIV 存储，它本质上是一个分布式存储，但实际是通过专用硬件进行交付的，因此就依然存在硬件绑定，拥有成本较高的问题。
分布式存储在云计算中扮演重要的角色。随着业务数据的不断增加，云计算平台在面对极具弹性的存储需求和性能要求下，传统集中的独立存储设备基本无法满足大规模数据处理的需要。在性能和数据存储容量等方面都面临着一定的瓶颈。分布式存储可以提供高吞吐量来访问应用程序的数据，适合拥有大数据集群的云计算平台应用。分布式存储可以将数据存放在很多不同的服务器上。而用户不必关心具体的数据在哪，分布式存储软件会管理这些数据。
在云计算平台中，分布式存储可以提供：1.为任何物理机或者虚拟机提供块、文件和对象等存储服务；2.分布式存储支持多种企业级特性，包括快照、精简配置、备份、加密、压缩等，帮助整合或替代现有集中存储设施，支撑各种业务应用；3.可实现云计算平台PB、EB级以上容量的存储资源池按需灵活扩展，相对于集中存储，存储采购成本也比较低；4.使用低成本服务器和廉价磁盘，可以为云计算平台提供大数据量的存储空间，同时降低建设成本；5.可随时按需进行横向扩容，无容量限制，而且随着容量的增加可实现近线性的性能提升；6.可提供真正意义上的统一存储，在一套存储系统中实现按需提供块、文件和对象全融合存储服务能力，满足云计算平台多种场景需求。
3. 超融合：
超融合是将存储、计算和网络连接资源整合到一个 IT 框架系统中的过程，可降低数据中心复杂性并提高可扩展性。超融合基础架构综合了SDS和分布式存储的许多优良特性。超融合的本质是虚拟化环境下的一种新型部署架构，有了超融合，外置磁盘阵列回归到服务器内部，这是超融合带来的产业变革，会深刻的影响现有的 IT格局。未来采用“超融合架构”是部署基础系统的一种合理模式。超融合架构比软件定义存储层级要更高，因为其内涵更为广泛，并在一定程度上涵盖了 软件定义存储。
未来超融合依然面临一些不可忽视的问题：
首先，超融合尚处于发展阶段，虽然如今市场发展很快，但参与厂商众多，并且对于超融合产品没有统一的标准。目前市场上的超融合产品多是新产品，在产品的稳定性和延续性方面，仍需要迭代。
其次，超融合客户的需求可能各不相同，有的需要大容量存储，有的则需要高计算系统。但目前的超融合产品过于单一，往往并不能满足所有客户的需求。而且，超融合系统在与传统的旧设备结合时，仍然面临很多挑战，新旧系统无法很好的集合依然是一个不容忽视的问题。
美国市场上的超融合产品商业化程度、稳定性更高，如VMware、Nutanix等，其技术自有且创新、技术封闭、自行虚拟化、具有自主全套SDS、SDN产品。中国超融合厂商现阶段仅使用原有的成熟云业务进行适配，打造超融合产品，并且使用开源架构进行产品创新，相较美国产品稳定性和商业化程度不足。
针对中国国情和行业现状，超融合服务商在积极探索商业模式和业务场景，主要落地应用在包括工商企业、政府治理、公共服务、金融和军工等行业。未来超融合的应用场景会和传统IT重合度越来越高，甚至承载企业绝大部分的应用，新增超融合应用包括AI、大数据、容器、NAS（Network Attached Storage，网络存储）存储、企业核心ERP、医院HIS系统等。