云计算入门指南

本文将简要介绍云计算的概念、架构、部署及市场等多方面内容：

云计算的定义

简单来说，云计算是指按需提供计算服务，包括应用程序、存储和处理能力，通常是通过互联网实现并按使用量付费。

云计算的运作方式

企业无需自建计算基础设施或数据中心，而是直接从云服务提供商租用所需资源。这种方式使企业能够避免建立和维护IT基础设施的高昂费用和复杂性，只需在实际使用时付费。

同时，云服务提供商能够通过为大量客户提供相同服务，获得规模经济的优势。

云计算服务的种类

云计算涵盖了多种服务，基本服务包括存储、网络和计算能力，进阶服务则有自然语言处理、人工智能以及办公软件等。几乎所有不需要物理接近的服务都可通过云端提供。

具体例子

云计算是众多服务的基础。例如，QQ邮箱或手机照片的云备份，甚至是大型企业托管数据和运行应用程序的服务。哔哩哔哩和爱奇艺等平台就是利用云计算来支持其视频流服务和其他业务系统。

此外，云计算正逐渐成为许多应用程序的默认选择，越来越多的供应商将应用程序作为服务在线提供。然而，云计算也带来了潜在的成本和风险。

云计算的命名由来

云计算服务的位置在很大程度上与用户无关，“云”这个隐喻源自传统电信网络示意图，公共电话网通常以云的形式表示，代表了许多复杂的细节。尽管如此，对于许多客户来说，服务和数据的位置依然是一个重要问题。

云计算的历史

云计算这一术语自2000年代初开始流行，但其实计算服务的概念早在1960年代就已存在，当时计算机局允许公司租用主机。

随着个人电脑的普及，这种按时收费的服务逐渐被淘汰，企业开始自建数据中心，能够存储大量数据而无需租用计算能力。然而，到了1990年代末和2000年代初，租用计算能力的概念又重新兴起，应用服务提供商、公共事业计算和网格计算都体现了这一点，从而促成了云计算的发展。

云计算的重要性

根据SyneRgy ReSeaRch GRoup的调查，过去十年中，云基础设施服务的年度支出从几乎为零增长至近1000亿美元。

与此同时，企业在数据中心硬件和软件上的支出基本保持不变。尽管服务器出货量持平，但由于配置更丰富和价格上涨，2018年数据中心支出有所增加。

尽管如此，数据中心支出的增长并未影响云支出的增长，2019年云基础设施服务支出又增长了近40%。在过去十年中，数据中心的年均支出仅增长4%，而云服务则达到56%。2019年，企业在云服务上的支出首次超过数据中心设备。

基础设施即服务(IaaS)是什么?

云计算通常分为三种服务模型：基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

IaaS是云服务的基础层，允许租用物理或虚拟服务器、存储和网络资源。如果企业希望从头构建应用程序并完全控制所有元素，IaaS是一个不错的选择，但这需要具备相应的技术能力来协调服务。

研究表明，三分之二的IaaS用户认为在线基础设施能提高企业的创新能力，缩短新应用程序和服务的部署时间，大幅降低维护成本。然而，约一半的用户也表示IaaS对大多数关键数据安全性不足。

平台即服务(PaaS)的定义

PaaS将IaaS与中间件服务、软件开发和部署工具结合，允许机构以统一的方式在云中或内部环境中创建和部署应用。它提供一致的编程和中间件服务，确保开发人员在云计算环境中有效集成应用。

软件即服务(SaaS)是什么?

SaaS是大多数人日常接触的云计算形式，用户通过Web浏览器或应用程序访问服务，而底层硬件和操作系统对用户透明。

云计算的优势

使用云服务意味着企业无需购买和维护自身的计算基础设施，不必再花费时间和资金更新服务器和操作系统，所有这些都由服务供应商负责。比如，电子邮件等应用程序使用云服务更为理想，因为专业的云供应商通常具备更好的技能和经验，从而提供更安全和高效的服务。

此外，云服务使企业能够更快地开发项目和测试新概念，无需承担高额的前期成本，因为企业只需为实际使用的资源付费。这种灵活性被云的倡导者视为关键优势。同时，如果某个应用程序突然变得流行，云的弹性特征使其可以轻松扩展。例如，一些应用程序在特定高峰时段使用频繁，而在其他时间则闲置，将其托管在云中可以节省大量成本。

云计算的缺点

云计算不一定比其他计算形式更经济，长期来看，租用成本可能高于购买。如果某些应用程序对计算服务有长期稳定的需求，内部提供服务可能更具成本效益。此外，一些企业不愿将敏感数据迁移到SaaS应用中，因为竞争对手也可能使用相同的应用，特别是当这些应用对核心业务至关重要时，使用相同的工具可能会失去竞争优势。

虽然在业务起步阶段使用云应用简单，但将现有数据或应用迁移到云中可能复杂且费用高昂。有相当一部分有经验的云用户认为，前期迁移成本最终超出了IaaS带来的长期节省。而且，云技能短缺也是一个问题，尤其是同时具备DevOps和多云监控及管理知识的专业人才稀缺。

云计算的安全性

云计算的安全性在很大程度上取决于现有系统的安全性，企业自主管理的内部系统可能更易于泄漏，反之，由专业云服务提供商监控的系统相对安全。

尽管安全漏洞发生的频率较低，许多企业仍然担心云服务的安全性，尤其是涉及多个云服务之间数据传输的公司。这促使云安全工具的兴起，这些工具可以监测云之间以及云平台之间的数据流，识别数据的欺诈性使用、未经授权的下载和恶意软件。然而，这也会增加成本，并对性能产生一定影响：云安全工具可能导致投资回报率下降5%到10%，性能降低5%到15%。

公有云的定义

公有云是云计算的典型模型，用户通过互联网访问大量计算能力。公有云的一个重要优势是能够快速扩展服务。

云计算供应商通过在众多客户之间共享计算能力实现多租户架构，其巨大规模意味着可以轻松应对客户对资源的需求，通常用于对敏感性要求不高的应用程序。

全球公有云服务终端用户支出预测（单位：百万美元）

来源：GaRtneR（2020年11月）

私有云的定义

私有云位于企业防火墙内，允许企业精确控制数据存放的位置，并按需构建基础设施，具备安全性，但成本较高，少数公司能像AWS、Microsoft或Google那样拥有大规模基础设施，因此无法实现同样的规模经济。尽管如此，对于需要额外安全性的公司而言，私有云有助于理解云服务或重建内部应用程序，然后再迁移到公有云中。

混合云与多云的定义

混合云是指企业的一部分数据存储在公有云中，另一部分在私有云中，同时使用多个供应商和不同级别的云。混合云的主要优势在于能够避免灾难性数据丢失，以及在扩展现有数据中心时降低硬件成本。

多云是混合云的一种特殊形式，指企业使用来自多个公有云服务提供商的服务。

混合云和多云的区别在于，混合云始终结合私有云和公有云，而多云则涉及多个公有云服务，如Azure、AWS和Google。

云计算对公司支出的影响

使用云服务意味着公司的支出从资本支出转向运营支出，企业不会再像以前那样在新项目中面临大幅IT支出。

根据ZDNet的调查，CIO越来越倾向于采用云基础设施和服务，以提高灵活性并减轻资本预算的压力。不过，这并不意味着云计算一定比内部运行应用程序更便宜，对于那些需求稳定的应用，保持在内部可能更具经济性。

建立或迁移到云计算的成本

在将系统迁移到云之前，首先需要了解现有基础设施的实际成本，包括运行数据中心的费用、租用线路的额外费用、物理硬件和存储成本等。

当然，如果您是初创企业并计划将所有系统运行在云中，则起步会相对简单，但对于大多数公司而言，情况则复杂得多：