2019年云計算行業深度報告

根據 Gartner 數據， 2018 年全球公有云市場規模達到 1392 億美元，2015 年至 2018 年復合增長 28.24%，預計 2021 年規模將達到 2461 億美元。

云計算蓬勃發展

驅動數據中心基礎設施采購

■云計算蓬勃發展，超大型數據中心崛起

根據 CAICT 數據， 2018 年中國公有云市場規模為 329 億元，2015 年以來年復合增長率 55.11%，未來增速有望保持在 30%以上，繼續高于全球水平，2021年將達到903 億美元，全球占比較2018 年提升9.19個百分點至36.68%。

數據中心是云計算的核心基礎設施，其中放置了各類 IT、網絡設備，為了支撐大規模客戶訪問和使用，與傳統的數據中心相比，云數據中心在計算、網絡等各方面發生了變化。

計算資源方面，云計算需要超大的服務器規模，將數個甚至數十個傳統規模數據中心集中整合，進行集中化數據備份、計算和管理，才能實現云業務所需的計算能力。Google 早在 2006 年底就建造了能容納超過 46 萬臺服務器的分布式數據中心。根據 Cisco 數據，到 2021 年全球將有 628 個超大規模數據中心，屆時超大型數據中心部署的服務器數量將占到 53%的比重。

網絡方面，隨著互聯網用戶數量的急劇增長，支撐業務高速發展的能力成為設計發展網絡基礎設施的核心理念，同時還要保證網絡架構足夠精簡，易于管理。當前的主流云計算提供商都積極探索面向云數據中心網絡的創新技術以提高云計算的服務質量。

軟件定義網絡 SDN 開始興起，SDN 利用 OpenFlow 協議將路由器的控制平面（control plane）從數據平面（data plane）中分離，改以軟件方式實現。網絡管理員在不變動硬件設備的前提下，以中央控制方式用程序重新規劃網絡，為控制網絡流量提供了新方案，也為核心網絡和應用創新提供了良好平臺。

Google 的 B4 網絡是第一個基于 SDN 架構的 WAN 網絡部署案例，B4 的 SDN 架構分為交換機硬件層（switch hardware layer）、站點控制層（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。

■云廠商資本開支驅動下，基礎設施采購需求旺盛

從產業鏈上下游角度看，云計算上游主要是包括芯片、內存等核心芯片，中游則是各類服務器、交換機、存儲、安全等設備，云計算互聯網公司是各類設備的主要采購方，基于其云計算平臺為各類客戶提供 IT 服務。

近年來云計算、互聯網公司資本開支持續加大，主要投向其數據中心基礎設施建設，其采購成為全球服務器、交換機等設備需求增長的主要驅動力。

云計算、互聯網廠商歷年資本經歷了多個季度提速增長后，在 2018 年 Q3 開始出現增速放緩，主要是消化前期大量采購。到 2019 年 Q3，部分廠商 CAPEX 復蘇跡象出現，重回增長態勢。亞馬遜該季度的資本開支為 46.97 億美元，同比增長 27.45%;Google 資本開支為 67.32 億美元，同比增長 27.45%，增速繼續回升。

上游芯片廠商、BMC 廠商的動態經營數據進一步確認行業轉好信號。Intel 2019 年 Q3 數據中心業務集團 DCG 中的云部門恢復增長，并且對四季度業績指引繼續向好;BMC 廠商信驊的月度經營收入同比增速在 7 月開始回正并持續上升。

國內市場方面，云計算發展相對滯后，BAT 總開支規模相比海外同行尚小，但增長迅速。2018年 H2 開始，國內需求同樣進入低迷期。但 2019 年 Q3，騰訊公布的第三季度的資本開支數據同比增速已經開始回正。

考慮到國內云計算市場仍處于發展和追趕階段，如：2019 年 Q3 阿里云計算業務收入 92.91億元，全球云計算龍頭亞馬遜該季度來自云計算業務的收入為 89.95 億美元，是阿里云規模的6 倍以上，因此中長期國內頭部廠商投入陸續重回增長是較為確定事件。

同時，國內二線互聯網公司業務增速遠高于 BAT 水平。2019 年 H1，美團點評實現收入 419億，同比增速 59%，拼多多實現營業收入 118 億元，同比增長 189%，趣頭條上半年收入同比增長超過 200%，此外字節跳動等公司業務規模也在高速擴張中。

盡管目前二線互聯網公司資本開支體量相比 BAT 尚小，但處于與其業務擴張相應的高速增長階段，貢獻的增量將逐步開始顯現。

規模和競爭要求下

云數據中心走向開放白盒

■超大規模下的成本追求：

數據中心建設運營的整體成本（TCO）分為固定資本開支 CAPEX 和營運開支 OPEX。其中，CAPEX 是指前期必要的投資建設及一定期限后的再投資，包括土地購置、數據中心建設工程、IT 和網絡基礎設施采購以及配套的配電空調消防安防系統等。

營運開支 OPEX 是每月實際運營數據中心設備的實際花費，主要包括電費、維修保養、人員開支等，其中電費占到營業成本的 60%左右，具體取決于數據中心的 PUE 水平、各類 IT 網絡設備的電耗。

不論從 CAPEX 角度還是 OPEX 角度，動輒數十萬服務器規模的數據中心使得云計算廠商對成本更為敏感，格外重視數據中心整體使用效率。例如，考慮每年的電費成本，假設每臺服務器平均功耗 300W，10 萬臺服務器的數據中心，一年的耗電量超過 2600 萬千萬時，如果每臺服務器功耗降低 100W，每年可省電量近約 876 萬千瓦時，電費開支也將大幅下降。

■競爭驅動下的定制需求：

不同于傳統數據中心用戶，IT 能力是互聯網巨頭們的核心競爭力，是其發展上層 IT 應用的命脈所在，數據中心成為互聯網公司“軍備競賽”的焦點。因此，互聯網公司傾向擁抱開放開源，深度參與到數據中心建設的各個環節，包括開放標準的制定，利用各類符合標準的組件建立起一個完全自主設計的系統，并且不被供應商綁定。

云計算數據中心超大規模、競爭性的特點，使得其基礎設施要求高性價比、定制化、高效交付和高效運維。但傳統基礎設施演進能力弱，產品從開發至上市周期長，廠商從軟件到硬件是完全封閉開發的，導致維護的挑戰高，廠商綁定嚴重。云廠商迫切需要開放的架構和產品供應。

白盒因此成為云計算領域的趨勢。所謂白盒是相對于傳統品牌的概念，產品上沒有品牌標志，一般是代工廠生產的產品，白盒產品是軟硬件解耦的，相比品牌產品，需要客戶自行進行配置和軟件系統加載，過去在傳統客戶市場競爭力不足。但在云基礎設施市場，白盒高性價比、快速迭代和定制化的特點越發具有優勢。同時，互聯網廠商推進的開放標準組織普及了硬件開源技術，也助推白盒產品在云基礎設施市場的普及。目前北美主流云廠商數據中心已經基本實現服務器、交換機的白盒化。

以 Facebook 為首的 OCP（Open Computing Project，開放計算項目）聯盟和國內 BAT 三巨頭倡導的 ODCC（Open Data Center Committee，開放計算中心委員會）聯盟在加快制定數據中心標準化的相應規則。其中，OCP 開放計算項目（Open Compute Project），是由 Facebook聯合 Intel、Rackspace、高盛和 Arista Networks 在 2011 年發起的開源硬件組織，其使命是通過開放開源硬件技術，實現可擴展的計算，提供高效的服務器、存儲和數據中心硬件設計，致力于圍繞網絡、服務器、存儲和 OpenRack 的開源貢獻進行創新。

目前，OCP 已經成為全球最大的硬件開源社區之一，有數據中心基礎設施、服務器、存儲、硬件管理等 10 個技術項目組，以及歐洲、日、韓、中國大陸、中國臺灣等 5 個地區項目組，制定了不同領域的眾多開放標準。這些開放標準組織的成立，極大地推動了硬件開源技術的普及助力數據中心技術的快速迭代升級，并且為云廠商提供了整體優化設計其數據中心的得力工具，從而降低 TCO。2014 年召開的 OCP 峰會上，Facebook 即宣布開源硬件方案幫 Facebook 節省了 12 億美元。