《美國(guó)國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》淺析

◆曾 杰

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《美國(guó)國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》淺析

◆曾 杰

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十研究所 四川 610000）

自從2007年IBM 首次提及云計(jì)算概念以后，關(guān)于云計(jì)算理論的研究工作就相繼開(kāi)展，而最近幾年云計(jì)算更是發(fā)展迅速。本文對(duì)美國(guó)國(guó)防部最新發(fā)布的《國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》的主要內(nèi)容進(jìn)行解讀，通過(guò)研究其云計(jì)算戰(zhàn)略部署，為我國(guó)制定相應(yīng)的云計(jì)算戰(zhàn)略提供借鑒。

云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)安全；云智能

0 引言

2019年2月，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布《國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》。該戰(zhàn)略總結(jié)國(guó)防部當(dāng)前信息系統(tǒng)面臨的諸多問(wèn)題，制定了未來(lái)發(fā)展的七個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)和四項(xiàng)指導(dǎo)原則，并明確了兩條戰(zhàn)略實(shí)施路徑。本戰(zhàn)略將推動(dòng)國(guó)防部采辦商業(yè)云服務(wù)，建立全局性云環(huán)境，確保全球戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)。

1 《戰(zhàn)略》出臺(tái)背景

自2007年，產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界、各國(guó)政府等都開(kāi)始逐漸重視對(duì)云計(jì)算的討論和研究。人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到云計(jì)算不僅是信息技術(shù)發(fā)展先進(jìn)代表，更可能掀起真正意義上的信息技術(shù)革命浪潮[1]。為此早在2012年,美國(guó)國(guó)防部對(duì)外發(fā)布了《國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》。該版戰(zhàn)略將把國(guó)防部的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)企業(yè)云環(huán)境，創(chuàng)建一些部門(mén)核心數(shù)據(jù)中心，并對(duì)商業(yè)服務(wù)加以利用，從而使國(guó)防部當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用從煩瑣、成本高昂的狀態(tài)轉(zhuǎn)變到一種更靈活、更安全的服務(wù)環(huán)境。而在今年美國(guó)國(guó)防部從全局考慮系統(tǒng)地梳理了國(guó)防部當(dāng)前云環(huán)境下的信息系統(tǒng)存在的四方面的問(wèn)題：（1）國(guó)防部物理信息技術(shù)(IT)基礎(chǔ)設(shè)施基于“最大使用”理念采購(gòu)，導(dǎo)致采購(gòu)的大多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施在多數(shù)時(shí)間處于空閑狀態(tài)，且過(guò)于嚴(yán)格的政策和采辦流程使國(guó)防部難以確保硬件和軟件得到及時(shí)更新，構(gòu)成安全隱患；（2）國(guó)防部在云計(jì)算、采用和遷移方面沒(méi)有提供明確指導(dǎo)，導(dǎo)致工作效率低下，并妨礙了IT現(xiàn)代化工作，導(dǎo)致了“煙囪式”團(tuán)隊(duì)的不同工作、有限功能的相互脫節(jié)，各自“煙囪”里的數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；（3）國(guó)防部缺乏關(guān)于如何使系統(tǒng)合理化設(shè)計(jì)以及評(píng)估系統(tǒng)是否“云就緒”的總體指導(dǎo)，進(jìn)一步導(dǎo)致前面提到的“煙囪式”數(shù)據(jù)行為脫節(jié)問(wèn)題的擴(kuò)大，限制了國(guó)防部共享信息的能力；（4）國(guó)防部需要全局級(jí)云基礎(chǔ)設(shè)施能力，為著手建立聯(lián)合人工智能中心（JAIC）提供公共數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，以充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)。

為此，今年2月美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了《國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略將推動(dòng)全局性云環(huán)境的實(shí)現(xiàn)，這是由“通用云”和“目標(biāo)適用云”組成的生態(tài)系統(tǒng)。它通過(guò)兩種實(shí)施路徑得以實(shí)現(xiàn)：第一種構(gòu)建新的云平臺(tái)，接受數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序；第二種是將現(xiàn)有應(yīng)用程序遷移至云平臺(tái)，或在云平臺(tái)上構(gòu)建新應(yīng)用程序[2]。

2 主要內(nèi)容解讀

2.1 戰(zhàn)略目標(biāo)

針對(duì)目前國(guó)防部信息系統(tǒng)的各種挑戰(zhàn)，美國(guó)國(guó)防部制定了以下戰(zhàn)略目標(biāo)：

（1）實(shí)現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)

為了適應(yīng)現(xiàn)在不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)環(huán)境，國(guó)防部需要一個(gè)可擴(kuò)展且安全的云環(huán)境，確保全球戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)以及快速訪問(wèn)計(jì)算和存儲(chǔ)的能力，該云環(huán)境跨越國(guó)土和全球戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)，并能夠快速訪問(wèn)計(jì)算和存儲(chǔ)能力，以相關(guān)的速度應(yīng)對(duì)軍事挑戰(zhàn)。

（2）可伸縮的基礎(chǔ)設(shè)施

國(guó)防部的云基礎(chǔ)設(shè)施將允許自動(dòng)配置和卸載資源。與持續(xù)使用的傳統(tǒng)信息基礎(chǔ)設(shè)施相比，這提供了最佳的資產(chǎn)利用率，即使在需求最小的情況下也是如此。此外，按使用付費(fèi)的云模型將提供靈活性，以?xún)?yōu)化整個(gè)信息化投資的成本，并允許國(guó)防部適應(yīng)不斷變化的優(yōu)先級(jí)、預(yù)算條件和行業(yè)發(fā)展。

（3）主動(dòng)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)

國(guó)防部必須創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的云網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以滿(mǎn)足商業(yè)和內(nèi)部的云需求，包括基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。在安全和技術(shù)方面還必須具備抵御環(huán)境變化的能力。國(guó)防部將制定統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)，解決云計(jì)算以及機(jī)密、非機(jī)密任務(wù)和數(shù)據(jù)的需求。為確保網(wǎng)絡(luò)安全屬性對(duì)潛在威脅依然有效，這些能力將被獨(dú)立且頻繁地測(cè)試和評(píng)估。

（4）使AI和數(shù)據(jù)透明化

國(guó)防部必須使決策者能利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)等現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析技術(shù)，迅速做出關(guān)鍵決策，以提高作戰(zhàn)效率。用于決策的算法依賴(lài)于部門(mén)的數(shù)據(jù)和信息。這些數(shù)據(jù)和信在公共環(huán)境中是有組織的、安全的和可見(jiàn)的。而現(xiàn)實(shí)是國(guó)防部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)不同且脫節(jié)的“煙囪”環(huán)境中，這樣的環(huán)境降低了部門(mén)的效率。為了最大限度地發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)的效用，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善管理，并遵循數(shù)據(jù)池和數(shù)據(jù)中心等現(xiàn)代技術(shù)。

（5）戰(zhàn)略支持一線(xiàn)作戰(zhàn)人員

通過(guò)云環(huán)境，為前線(xiàn)作戰(zhàn)人員提供最新數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，全面支持軍事行動(dòng)。

必須制定解決方案，使作戰(zhàn)人員能夠在他們的環(huán)境中作戰(zhàn)，而不是強(qiáng)迫他們適應(yīng)有著“煙囪式”數(shù)據(jù)行為的當(dāng)前環(huán)境。無(wú)論系統(tǒng)的涉密等級(jí)如何，解決方案的集成和操作都是簡(jiǎn)單和可重復(fù)的。這將使作戰(zhàn)人員能夠做出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策，并增強(qiáng)國(guó)防部與盟國(guó)共享數(shù)據(jù)的能力，并作為一支聯(lián)合部隊(duì)開(kāi)展行動(dòng)。機(jī)密環(huán)境的安全性將根據(jù)任務(wù)要求提供相應(yīng)的級(jí)別。

（6）利用云彈性?xún)?yōu)勢(shì)

利用云計(jì)算的分布式、可伸縮和冗余性的特性，在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生和操作中斷時(shí)保證操作的連續(xù)性和有效的故障轉(zhuǎn)移，從而確保任務(wù)的全面執(zhí)行。

（7）推動(dòng)國(guó)防部IT改革

進(jìn)一步整合其分散的數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)，推動(dòng)國(guó)防部信息技術(shù)改革。

2.2 指導(dǎo)原則

國(guó)防部需要一個(gè)可擴(kuò)展的、安全的云環(huán)境，該環(huán)境能夠覆蓋國(guó)土安全到全球優(yōu)勢(shì)，具備快速訪問(wèn)計(jì)算和存儲(chǔ)的能力，并以相關(guān)的速度應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)有可能從根本上改變戰(zhàn)爭(zhēng)的性質(zhì)。國(guó)防部將利用多個(gè)云供應(yīng)商的方法，這些云供應(yīng)商可以提供通用的、適合于通用云的服務(wù)。多供應(yīng)商和多云環(huán)境的互操作性將由一個(gè)總體的全局性云策略控制。為達(dá)致上述目標(biāo)，國(guó)防部將推行一套指導(dǎo)原則，為日后有關(guān)企業(yè)云計(jì)算的決策提供指引：

首先以士兵優(yōu)先為原則。在向商業(yè)云服務(wù)過(guò)渡的整個(gè)過(guò)程中，國(guó)防部需要不斷測(cè)試云解決方案的構(gòu)建方式，確定不會(huì)將士兵及其任務(wù)置于風(fēng)險(xiǎn)之中。其次推行“云智能-數(shù)據(jù)智能”方法，利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)決策優(yōu)勢(shì)。然后需要借鑒商業(yè)界成功案例。國(guó)防部還必須在其方法中利用商業(yè)最佳做法，包括充分利用商業(yè)技術(shù)、能力和創(chuàng)新；尋求最大限度的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，確保國(guó)防部獲得最好的技術(shù)和最大的價(jià)值。最后營(yíng)造適合現(xiàn)代科技發(fā)展的文化。國(guó)防部必須形成鼓勵(lì)持續(xù)創(chuàng)新的環(huán)境，培養(yǎng)可持續(xù)的文化和專(zhuān)業(yè)的人才隊(duì)伍，形成能夠持續(xù)向云合作伙伴學(xué)習(xí)的文化。

2.3 實(shí)施路徑

國(guó)防部正在努力開(kāi)發(fā)一個(gè)由“通用云”和多個(gè)“目標(biāo)適用云”組成的企業(yè)云環(huán)境。此外，美國(guó)國(guó)防部認(rèn)識(shí)到，對(duì)于不適合云的應(yīng)用程序，仍然需要非云的數(shù)據(jù)中心功能。隨著全局性云策略的長(zhǎng)期采用，非云環(huán)境將會(huì)縮小。并且在任何云實(shí)現(xiàn)時(shí)，都應(yīng)該考慮到這兩種基本情況。國(guó)防部可以通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)企業(yè)云環(huán)境：一是構(gòu)建新的云平臺(tái)，接收用于云部署的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)設(shè)施；二是將現(xiàn)有應(yīng)用程序遷移至云平臺(tái)，或在云平臺(tái)上構(gòu)建新應(yīng)用程序。

3 與其他版本的比較

如前所述，美國(guó)國(guó)防部早在2012年已發(fā)布過(guò)2012版國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略，這個(gè)戰(zhàn)略的主要重點(diǎn)概述如下：

2012年版的戰(zhàn)略中，重點(diǎn)確定了實(shí)現(xiàn)國(guó)防部企業(yè)云環(huán)境分階段同時(shí)實(shí)施的4個(gè)步驟：（1）鼓勵(lì)采用云計(jì)算,建立聯(lián)合管理體系以推動(dòng)向國(guó)防部企業(yè)云環(huán)境轉(zhuǎn)型；（2）優(yōu)化數(shù)據(jù)中心整合,對(duì)舊有的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并虛擬化；（3）建立國(guó)防部企業(yè)云基礎(chǔ)設(shè)施,創(chuàng)建國(guó)防部核心數(shù)據(jù)中心；（4）國(guó)防部提供云服務(wù),并利用外部提供的云服務(wù)，如商業(yè)服務(wù)來(lái)拓展國(guó)防部之外的云服務(wù)。國(guó)防部企業(yè)云環(huán)境是國(guó)防部實(shí)現(xiàn)聯(lián)合信息環(huán)境（JIE）目標(biāo)的關(guān)鍵組成部分，它將與情報(bào)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)劃緊密結(jié)合，并支持與國(guó)防部傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)合作伙伴在聯(lián)合全球情報(bào)通信系統(tǒng)及其他網(wǎng)絡(luò)上的信息共享[3]。

2019年版的戰(zhàn)略，就國(guó)防部目前企業(yè)云環(huán)境下的信息技術(shù)的效率和安全性不足、不同的云服務(wù)相互脫節(jié)、缺乏云適應(yīng)性、全局級(jí)云基礎(chǔ)設(shè)施能力不足等各種問(wèn)題，制定戰(zhàn)略目標(biāo)，提出指導(dǎo)原則并給出實(shí)施路徑。可以看出，2019年版的戰(zhàn)略是2012年版戰(zhàn)略的延續(xù)。但2019年版戰(zhàn)略的重點(diǎn)是解決當(dāng)前的國(guó)防部企業(yè)云環(huán)境下的各種問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

美國(guó)國(guó)防部當(dāng)前的信息環(huán)境由分布在全球現(xiàn)代和遺留基礎(chǔ)設(shè)施上的多個(gè)脫節(jié)和“煙囪式”系統(tǒng)組成的。流經(jīng)這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)正以指數(shù)速度增長(zhǎng)。這造成了一系列問(wèn)題，影響了作戰(zhàn)人員、決策者和國(guó)防部工作人員利用關(guān)鍵信息做出及時(shí)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的能力。此次戰(zhàn)略的出臺(tái)彰顯了美國(guó)國(guó)防部解決目前信息系統(tǒng)各種問(wèn)題的決心，同時(shí)也明確了向商業(yè)云轉(zhuǎn)變的思路。為了更好地利用商業(yè)云帶來(lái)的機(jī)遇，國(guó)防部利用本指導(dǎo)戰(zhàn)略，進(jìn)一步制定了詳細(xì)的企業(yè)云方法來(lái)管理其數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用；實(shí)施全局性云計(jì)算戰(zhàn)略，充分利用“通用云”和“目標(biāo)適用云”，以及多個(gè)商業(yè)云提供商所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策和實(shí)施打擊的能力。同時(shí)，我們也應(yīng)該借鑒美國(guó)的一些做法，有意識(shí)地加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，強(qiáng)化意志，抓住有利時(shí)機(jī)，結(jié)合中國(guó)實(shí)際情況盡快制定相應(yīng)的云計(jì)算戰(zhàn)略計(jì)劃。

[1]趙凱，何文海等，云計(jì)算下的信息安全問(wèn)題與解決方案分析[J].中國(guó)新通信，2019.

[2]https://media.defense.gov/2019/Feb/04/2002085866/-1-1/1/DOD-CLOUD-STRATEGY.PDF.

[3]趙鋒，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布《國(guó)防部云計(jì)算戰(zhàn)略》[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2012.