2019年云計(jì)算行業(yè)深度報(bào)告

根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)， 2018 年全球公有云市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 1392 億美元，2015 年至 2018 年復(fù)合增長(zhǎng) 28.24%，預(yù)計(jì) 2021 年規(guī)模將達(dá)到 2461 億美元。

云計(jì)算蓬勃發(fā)展

驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施采購(gòu)

■云計(jì)算蓬勃發(fā)展，超大型數(shù)據(jù)中心崛起

根據(jù) CAICT 數(shù)據(jù)， 2018 年中國(guó)公有云市場(chǎng)規(guī)模為 329 億元，2015 年以來年復(fù)合增長(zhǎng)率 55.11%，未來增速有望保持在 30%以上，繼續(xù)高于全球水平，2021年將達(dá)到903 億美元，全球占比較2018 年提升9.19個(gè)百分點(diǎn)至36.68%。

數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其中放置了各類 IT、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為了支撐大規(guī)模客戶訪問和使用，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，云數(shù)據(jù)中心在計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)等各方面發(fā)生了變化。

計(jì)算資源方面，云計(jì)算需要超大的服務(wù)器規(guī)模，將數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)傳統(tǒng)規(guī)模數(shù)據(jù)中心集中整合，進(jìn)行集中化數(shù)據(jù)備份、計(jì)算和管理，才能實(shí)現(xiàn)云業(yè)務(wù)所需的計(jì)算能力。Google 早在 2006 年底就建造了能容納超過 46 萬臺(tái)服務(wù)器的分布式數(shù)據(jù)中心。根據(jù) Cisco 數(shù)據(jù)，到 2021 年全球?qū)⒂?628 個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，屆時(shí)超大型數(shù)據(jù)中心部署的服務(wù)器數(shù)量將占到 53%的比重。

網(wǎng)絡(luò)方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，支撐業(yè)務(wù)高速發(fā)展的能力成為設(shè)計(jì)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的核心理念，同時(shí)還要保證網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)足夠精簡(jiǎn)，易于管理。當(dāng)前的主流云計(jì)算提供商都積極探索面向云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新技術(shù)以提高云計(jì)算的服務(wù)質(zhì)量。

軟件定義網(wǎng)絡(luò) SDN 開始興起，SDN 利用 OpenFlow 協(xié)議將路由器的控制平面（control plane）從數(shù)據(jù)平面（data plane）中分離，改以軟件方式實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)管理員在不變動(dòng)硬件設(shè)備的前提下，以中央控制方式用程序重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，為控制網(wǎng)絡(luò)流量提供了新方案，也為核心網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用創(chuàng)新提供了良好平臺(tái)。

Google 的 B4 網(wǎng)絡(luò)是第一個(gè)基于 SDN 架構(gòu)的 WAN 網(wǎng)絡(luò)部署案例，B4 的 SDN 架構(gòu)分為交換機(jī)硬件層（switch hardware layer）、站點(diǎn)控制層（site controller layer）和全局控制層（global layer）三大部分，使其 WAN 的鏈路層利用率從 30%～40%提升到 90%以上，效果顯著。

■云廠商資本開支驅(qū)動(dòng)下，基礎(chǔ)設(shè)施采購(gòu)需求旺盛

從產(chǎn)業(yè)鏈上下游角度看，云計(jì)算上游主要是包括芯片、內(nèi)存等核心芯片，中游則是各類服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)、安全等設(shè)備，云計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)公司是各類設(shè)備的主要采購(gòu)方，基于其云計(jì)算平臺(tái)為各類客戶提供 IT 服務(wù)。

近年來云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)公司資本開支持續(xù)加大，主要投向其數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其采購(gòu)成為全球服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)廠商歷年資本經(jīng)歷了多個(gè)季度提速增長(zhǎng)后，在 2018 年 Q3 開始出現(xiàn)增速放緩，主要是消化前期大量采購(gòu)。到 2019 年 Q3，部分廠商 CAPEX 復(fù)蘇跡象出現(xiàn)，重回增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。亞馬遜該季度的資本開支為 46.97 億美元，同比增長(zhǎng) 27.45%;Google 資本開支為 67.32 億美元，同比增長(zhǎng) 27.45%，增速繼續(xù)回升。

上游芯片廠商、BMC 廠商的動(dòng)態(tài)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)一步確認(rèn)行業(yè)轉(zhuǎn)好信號(hào)。Intel 2019 年 Q3 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)集團(tuán) DCG 中的云部門恢復(fù)增長(zhǎng)，并且對(duì)四季度業(yè)績(jī)指引繼續(xù)向好;BMC 廠商信驊的月度經(jīng)營(yíng)收入同比增速在 7 月開始回正并持續(xù)上升。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，云計(jì)算發(fā)展相對(duì)滯后，BAT 總開支規(guī)模相比海外同行尚小，但增長(zhǎng)迅速。2018年 H2 開始，國(guó)內(nèi)需求同樣進(jìn)入低迷期。但 2019 年 Q3，騰訊公布的第三季度的資本開支數(shù)據(jù)同比增速已經(jīng)開始回正。

考慮到國(guó)內(nèi)云計(jì)算市場(chǎng)仍處于發(fā)展和追趕階段，如：2019 年 Q3 阿里云計(jì)算業(yè)務(wù)收入 92.91億元，全球云計(jì)算龍頭亞馬遜該季度來自云計(jì)算業(yè)務(wù)的收入為 89.95 億美元，是阿里云規(guī)模的6 倍以上，因此中長(zhǎng)期國(guó)內(nèi)頭部廠商投入陸續(xù)重回增長(zhǎng)是較為確定事件。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)二線互聯(lián)網(wǎng)公司業(yè)務(wù)增速遠(yuǎn)高于 BAT 水平。2019 年 H1，美團(tuán)點(diǎn)評(píng)實(shí)現(xiàn)收入 419億，同比增速 59%，拼多多實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 118 億元，同比增長(zhǎng) 189%，趣頭條上半年收入同比增長(zhǎng)超過 200%，此外字節(jié)跳動(dòng)等公司業(yè)務(wù)規(guī)模也在高速擴(kuò)張中。

盡管目前二線互聯(lián)網(wǎng)公司資本開支體量相比 BAT 尚小，但處于與其業(yè)務(wù)擴(kuò)張相應(yīng)的高速增長(zhǎng)階段，貢獻(xiàn)的增量將逐步開始顯現(xiàn)。

規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)要求下

云數(shù)據(jù)中心走向開放白盒

■超大規(guī)模下的成本追求：

數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)的整體成本（TCO）分為固定資本開支 CAPEX 和營(yíng)運(yùn)開支 OPEX。其中，CAPEX 是指前期必要的投資建設(shè)及一定期限后的再投資，包括土地購(gòu)置、數(shù)據(jù)中心建設(shè)工程、IT 和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施采購(gòu)以及配套的配電空調(diào)消防安防系統(tǒng)等。

營(yíng)運(yùn)開支 OPEX 是每月實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心設(shè)備的實(shí)際花費(fèi)，主要包括電費(fèi)、維修保養(yǎng)、人員開支等，其中電費(fèi)占到營(yíng)業(yè)成本的 60%左右，具體取決于數(shù)據(jù)中心的 PUE 水平、各類 IT 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電耗。

不論從 CAPEX 角度還是 OPEX 角度，動(dòng)輒數(shù)十萬服務(wù)器規(guī)模的數(shù)據(jù)中心使得云計(jì)算廠商對(duì)成本更為敏感，格外重視數(shù)據(jù)中心整體使用效率。例如，考慮每年的電費(fèi)成本，假設(shè)每臺(tái)服務(wù)器平均功耗 300W，10 萬臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，一年的耗電量超過 2600 萬千萬時(shí)，如果每臺(tái)服務(wù)器功耗降低 100W，每年可省電量近約 876 萬千瓦時(shí)，電費(fèi)開支也將大幅下降。

■競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)下的定制需求：

不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心用戶，IT 能力是互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的核心競(jìng)爭(zhēng)力，是其發(fā)展上層 IT 應(yīng)用的命脈所在，數(shù)據(jù)中心成為互聯(lián)網(wǎng)公司“軍備競(jìng)賽”的焦點(diǎn)。因此，互聯(lián)網(wǎng)公司傾向擁抱開放開源，深度參與到數(shù)據(jù)中心建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括開放標(biāo)準(zhǔn)的制定，利用各類符合標(biāo)準(zhǔn)的組件建立起一個(gè)完全自主設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，并且不被供應(yīng)商綁定。

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心超大規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)性的特點(diǎn)，使得其基礎(chǔ)設(shè)施要求高性價(jià)比、定制化、高效交付和高效運(yùn)維。但傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)能力弱，產(chǎn)品從開發(fā)至上市周期長(zhǎng)，廠商從軟件到硬件是完全封閉開發(fā)的，導(dǎo)致維護(hù)的挑戰(zhàn)高，廠商綁定嚴(yán)重。云廠商迫切需要開放的架構(gòu)和產(chǎn)品供應(yīng)。

白盒因此成為云計(jì)算領(lǐng)域的趨勢(shì)。所謂白盒是相對(duì)于傳統(tǒng)品牌的概念，產(chǎn)品上沒有品牌標(biāo)志，一般是代工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，白盒產(chǎn)品是軟硬件解耦的，相比品牌產(chǎn)品，需要客戶自行進(jìn)行配置和軟件系統(tǒng)加載，過去在傳統(tǒng)客戶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足。但在云基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)，白盒高性價(jià)比、快速迭代和定制化的特點(diǎn)越發(fā)具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)廠商推進(jìn)的開放標(biāo)準(zhǔn)組織普及了硬件開源技術(shù)，也助推白盒產(chǎn)品在云基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)的普及。目前北美主流云廠商數(shù)據(jù)中心已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、交換機(jī)的白盒化。

以 Facebook 為首的 OCP（Open Computing Project，開放計(jì)算項(xiàng)目）聯(lián)盟和國(guó)內(nèi) BAT 三巨頭倡導(dǎo)的 ODCC（Open Data Center Committee，開放計(jì)算中心委員會(huì)）聯(lián)盟在加快制定數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化的相應(yīng)規(guī)則。其中，OCP 開放計(jì)算項(xiàng)目（Open Compute Project），是由 Facebook聯(lián)合 Intel、Rackspace、高盛和 Arista Networks 在 2011 年發(fā)起的開源硬件組織，其使命是通過開放開源硬件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的計(jì)算，提供高效的服務(wù)器、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)計(jì)，致力于圍繞網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)和 OpenRack 的開源貢獻(xiàn)進(jìn)行創(chuàng)新。

目前，OCP 已經(jīng)成為全球最大的硬件開源社區(qū)之一，有數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)器、存儲(chǔ)、硬件管理等 10 個(gè)技術(shù)項(xiàng)目組，以及歐洲、日、韓、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣等 5 個(gè)地區(qū)項(xiàng)目組，制定了不同領(lǐng)域的眾多開放標(biāo)準(zhǔn)。這些開放標(biāo)準(zhǔn)組織的成立，極大地推動(dòng)了硬件開源技術(shù)的普及助力數(shù)據(jù)中心技術(shù)的快速迭代升級(jí)，并且為云廠商提供了整體優(yōu)化設(shè)計(jì)其數(shù)據(jù)中心的得力工具，從而降低 TCO。2014 年召開的 OCP 峰會(huì)上，F(xiàn)acebook 即宣布開源硬件方案幫 Facebook 節(jié)省了 12 億美元。