2023年7月 云计算白皮书 (2023 年) 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观 点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声 明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 党的二十大报告提出，要构建新一代信息技术等一批新的增长 引擎，打造具有国际竞争力的数字产业集群。云计算是信息技术发 展和服 势，是信息时代国际竞争的制高点和经济发展新动能的助燃剂。云 计算引发了软件开发部署模式的创新，成为承载各类应用的关键基 础设施，并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基 础支撑。加快推动云计算创新发展，顺应新一轮科技革命和产业变 革趋势，是推进中国式现代化进程的关键。 过去一年，全球和我国云计算产业保持快速发展，并呈现出以 下特点： 一是云计算战略价值在全球范围内持续提升。美国继“云优先” Smart)之后，又出台多个战略文件， 将云计算应用至相关领域，并明确提出通过云战略获取全球优势， 以确保其在经济、军事、科技等领域的领先地位。欧洲、亚洲等主 要国家纷纷发布国家战略或计划，推动云计算在各行业的应用布局， 深度挖掘云计算产业价值。我国政策指引云计算应用创新，持续推 动云计算与实体经济融合走深。 二是全球云计算市场稳定增长，我国保持快速发展。2022 年， 全球云计算市场规模为 4,910 亿美元，增速

深度解析CNCF社区⾸首个基于Kubernetes的边缘计算平台KubeEdge� 向新勇� https://github.com/edisonxiang� Introduce� ➔ 华为开源社区⼯工程师� ➔ KubeEdge社区Member� ➔ Kubernetes社区Member� ➔ OpenSDS社区Memeber� ➔ OpenStack社区数据保护项⽬目联合发起⼈人� ➔ 边缘计算 & 应⽤用场景 & ⾯面临的挑战� ➔ Why KubeEdge & 基础架构 & 设备管理理 & 实战� ➔ 后续规划 & 社区贡献 & 技术交流� 边缘计算� 云计算是集中化的，离终端设备（如摄像头、传感器器等）和⽤用户较远，对于实时性要求⾼高的计算需求，把计算放在云上会引起较⻓长的⽹网络延 时、⽹网络拥塞、服务质量量下降等问题。⽽而终端设备通常计算能⼒力力不不 ⾜足，⽆无法与云端相⽐比。在此情况下，边缘计算应运⽽而⽣生，将云端计算能⼒力力 延伸到靠近终端设备的边缘节点，就近提供服务。边缘计算不不是云计算的替代品，边缘计算减轻了了云计算架构的计算负担，是其补充和延伸。 云边协同才能够最⼤大程度的发挥作⽤用。连上云的边才有强⼤大的能⼒力力和灵活性。连上边的云才有数据引流上云和应⽤用服务落地点。� 边缘计算——快速发展的四⼤大因素� Gartner公布

华为云应用服务：让企业应用上云更简单，运行更高效 计算（ECS/BMS/ARM） 存储（EVS/OBS/SFS） 网络（VPC/EIP） 开源原生 商业增强：控制面HA、跨AZ高可用、滚动升级、裸金属容器 云容器引擎 CCE 微服务引擎 CSE 开源原生 企业级 中间件 分布式 缓存 DCS 分布式 消息 DMS 分布式 数据库 DDM 应用编排引擎 AOS App/PaaS/IaaS 软件开发服 务 DevCloud 云性能测试 CPTS PaaS IaaS 开发测试 统一编排 自动化部署、微服务注册发现与治理、中间件运行环境 智能运维 开放网关APIG 应用 函数计算 FunctionStage FunctionGraph 4 什么是容器技术？ • 对比虚机的优势： • 通过共享操作系统内核，细粒度资源隔离。（降低资源成本） • 定义了环境无关的标准的交付、部署规范（提高交付效率） 源 限制，增加ARM64支持，运维增强，容器重启策略 OCI & Docker 社区 CNCF/OCI基金会的初创会员、白金会员， K8S TOC 成员，12个 Maintainer 8 计算（ECS/BMS/ARM） 存储（EVS/OBS/SFS） 网络（VPC/EIP） 多样的生态接入 • 支持多语言多框架服务接入 • 支持第三方模板和镜像快速部署 完全开放的原生平台 •

Sealos 云操作系统 方海涛 环界云计算 CEO 目 录 云操作系统介绍 01 云操作系统架构 02 功能与实用场景 03 实现原理 04 价值 05 总结 06 自我介绍 Sealos 作者 阿里巴巴 CNCF sealer 作 者 环界云计算创始人 公司代表作品： Sealos 云操作系统 Laf 函数计算 FastGPT AI 知识库 Sealos 介绍 Linux发行版，如redhat Linux kernel CPU 内存 磁盘 有了 sealos 就可以一条命令构建一朵云 抛弃 IaaS PaaS SaaS 拥抱 云内核 架构 传统云计算架构 基于云内核的云计算架构 SaaS PaaS IaaS 分层架构代表 openstack 内核架构代表 linux 我快黄了 我经久不衰 我一锅大杂烩 我高内聚高抽象 我装起来都费劲 我一键安装 驱动层实现资源抽象 自由切换，到处运行 Sealos API Sealos CLI Desktop 裸金属 AWS 阿里云 更多······ boot 集群镜像 租户管理 应用管理 函数计算 消息队列 数据库 缓存 计算驱动 网络驱动 存储驱动 自由组装 内聚解耦 化整为零 大道至简 sealos 的能力 • 10 秒上线一个自带域名和 https 的 nginx 应用 • 其它应用同理如博客系统

如何继续以有效协作为重点，不断突破界限，在一个更加分散和动态的环境中进行工作。一些团队利用新的协 作工具不断提出创新解决方案。其他团队则继续调整和改进现有的面对面实践，例如实时结对编程或集体编程、 分布式工作坊（例如 远程事件风暴）以及异步和同步沟通。远程工作提供了许多好处（包括更多样化的人才储 备），但面对面交流的价值是显而易见的。团队不应中断重要的反馈循环，并且需要意识到在转向远程工作时所 做的取舍。 台和系统之间的互操作性。它提供了多种编程语言的 SDK，因此您可以将规范嵌入到应用程序或工具链中。我 们的团队不仅将其用于跨云平台的目的，还用于领域事件规范等其他场景。CloudEvents 由云原生计算基金会 （CNCF）托管，现在作为孵化项目运行，已经获得了越来越多的行业关注。 26. DataOps.live 试验 DataOps.live 是一个自动化 Snowflake 环境的数据平台。受 Orca 提供了从开发到生产的安全状态的统一视图，因此我们将其放入试验阶段。 31. Trino 试验 Trino 以前被称之为 PrestoSQL，是一个专为面向大数据交互式分析查询而设计的开源分布式 SQL 查询引擎。经 过优化后，它可以在本地或者云上环境运行，并支持对 Hive、Cassandra、关系型数据库、甚至专有数据存储 等多种不同的数据源进行查询。它支持基于密码的认证、LDAP

在非结构化数据方面有很大的优势。 卷积神经网络 - CNN 通过卷基层和池化层的网络结构进行不断的对图像的特征提取 数组运算并行化 – CUDA by Example 将数组 a 和数组 b 相加并将计算结果放入数组 c 中。 数组运算并行化 – CUDA by Example 当我们有多个 core 的时候 深度学习对于并行化硬件的依赖 - GPU • Core 的多少往往决定真正并行化运算的数量 10G及以上的 networking和GPU TensorFlow 介绍 • TensorFlow™ 是一个使用数据流图进行数值计算的开源软件 库。图中的节点代表数学运算， 而图中的边则代表在这些节 点之间传递的多维数组（张量 。这种灵活的架构可让您使 用一个 API 将计算工作部署到桌面设备、服务器或者移动设 备中的一个或多个 CPU 或 GPU。 TensorFlow 最初是由 Google 机器智能研究部门的 Brain 团队中的研究人 员和工程师开发的，用于进行机器学习和深度神经网络研 究， 但它是一个非常基础的系统，因此也可以应用于众多其 他领域。 分布式 TensorFlow 存储对接 通过 Kubernetes 的 Volume 机制将分布式存储的具体地址 mount 到 TensorFlow PS 和 Worker 的 Container 内部， 使 Container 可以得到需要处

面的系统集成和数据融合，打破数据孤岛 Mindsphere平台 德国联邦政府支持相关行业协会建设工业4.0平台，负 责工业4.0国家战略的宣传推广，标准制定，人才培养 和技术研发。 以工业大数据为驱动，以云计算，大数据， 物联网技术为核心的工业互联网开放平台， 实现产品，机器，数据，人的全面互联互 通和综合集成 INDICS平台 根云平台 COSMOPlat平台 … 2017年11月，国务院印发了《关于深化“互联网+先进 业务中台 多租户管理 运维中台 云端操作系统 数据中台 面向数据与智能 数据管理 大数据 机器学习 资源管理 深度学习 AI工具 API IOT中台 面向行业解 决方案 边缘计算 数据通道 数据分析 API 海尔工业互联网 - 微服务之框架支持 Netflix Config Server （git based） spring boot spring boot 协议适配: • 提供常用协议服务的接入、转换（Dubbo，XML） • 灵活定制化的数据变换 控制能力: • 认证鉴权机制 • 流量控制 • 黑白名单 • 服务路由 可靠高效: • 分布式，高可用 • 高性能，低延迟 • 线性扩容 海尔工业互联网 –微服务之监控日志 Node PrometheusServer（Pod） Retrieval Storage PromQL Local

腾讯基于kubernetes的企业级容器 云实践 罗韩梅 腾讯 专家工程师 自我介绍 罗韩梅，腾讯 T4 专家工程师，2009 年加入腾讯，现任数据平台部容器云开发组组长。 拥有多年分布式系统研发经验，对大数据、云计算、容器等有深刻理解。从事过自研容 器云平台，大数据云平台，以及面向公司内外的通用容器云平台，从无到有，从自研到 开源生态，从公司内部平台到同时面向To B市场。目前专注于容器云平台领域，负责腾 提供可视化、自动化的运维能力，降低使用者的人力成本和学习成本 可靠 • 所有组件无单点； • 平台本身支持热升级； • 组件自身HA机制，如docker； • 多地域多可用区的容灾设计 • 管理机挂掉：对应用无影响 • 计算节点挂掉：跨机迁移 • 健康探针 ① 存活探针 ② 就绪探针 • 负载均衡 • 重启机制 ① 区分异常原因 ② 本地重启/跨机重启 • 黑名单机制 • 集群核心数据的备份和恢复 ① Etcd ② 内置云盘：云存储，每容器独享，用户无感知 云存储 • 支持在线扩容、quota管理、权限管理 • 共享云盘基于cephFS • 内置云盘基于cephRBD • 腾讯内部ceph版本，微信同款 能力扩展：GPU支持 分布式存储Ceph 海量小数据读写优化 不同用户配额管理 任务带盘迁移 智能拓扑感知 GPU卡拓扑感知 资源访问代价树决策 资源调度算法解决碎片化 异构GPU统一管理 多种调度策略，多租户管理GPU卡

KubeBrain 字节跳动高性能 K8s 元信息存储 许辰 字节跳动资深研发工程师 许 辰 字节跳动基础架构工程师  本科和硕士毕业于北京大学计算机系  负责大规模 Kubernetes 系统的构建和优化  KubeBrain/ KubeGateway/ KubeZoo 等多个项目的发起人 • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 背景 KubeBrain 架构 Kine KubeBrain KubeBrain 架构 • 主从架构 • 主负责写和事件分发 • 从负责读 • 底层对接分布式强一致性存储 • CAS 事务写 • 快照读 实现架构图 存储层 存储层 – 分布式 KV Store ByteKV • Multi Raft Goup • 全局有序 Range 分区 • 强一致性 • 支持多 key 事务 raft range 分片，增大写并发 Brain 层无磁盘 io，只有网络 io 写优化 - 3 事务优化 精心设计 key 格式 一个 k8s 对象的索引和数据在同一分区内 跨分区分布式事务 -> 分区内单机事务 读优化 - 1 Range 读 Unary -> Stream 代替分页，降低延迟 内存高效复用，避免 OOM 读优化 - 2 多分片并发读 通过并发，大大减少读时延