什么是云计算？类型、实例与优势
云计算是一个通用术语，指通过互联网按需交付托管计算和 IT 服务，采用按使用量付费的定价模式。用户可以从云提供商处获取处理能力、存储和数据库等技术服务，无需购买、操作和维护本地物理数据中心和服务器。
云计算如何工作？
云计算让客户端设备通过互联网访问租用的计算资源，如数据、分析和云应用程序。它依赖于由云服务提供商（CSP）拥有和运营的远程数据中心、服务器和存储系统网络。提供商负责维护用户发送到云的数据所需的存储容量、安全性和计算能力。
互联网网络连接将前端（访问客户端设备、浏览器、网络和云软件应用程序）与后端（数据库、服务器、操作系统和计算机）链接起来。后端作为存储库，存储前端访问的数据。中央服务器管理前端和后端之间的通信，依赖协议促进数据交换。中央服务器使用软件和中间件来管理不同客户端设备和云服务器之间的连接。通常，每个应用程序或工作负载都有一个专用服务器。
云计算通常涉及以下步骤：
- 客户发起云服务请求，如存储文件、运行应用程序或分析数据。该请求通过互联网发送到云提供商。
- 请求到达云提供商管理的大型数据中心，其中包含数千台服务器、存储系统和网络设备。
- 云提供商的软件分配必要资源，如虚拟服务器、存储空间和网络带宽，以满足客户请求。这种分配是动态的，资源根据需要分配和释放。
- 分配的资源处理请求。例如，如果存储文件，则上传到指定存储位置；如果运行应用程序，则在虚拟服务器上执行。
- 任务完成后，结果通过互联网发送回客户。这可能是存储的文件、应用程序输出或数据分析结果。
云提供商通常根据消耗的资源（如使用的存储空间、计算时间或网络带宽）向客户收费。云计算严重依赖虚拟化和自动化技术。虚拟化让 IT 组织创建服务器、存储和其他资源的虚拟实例，使多个虚拟机（VM）或云环境在单个物理服务器上运行，使用称为管理程序的软件。这简化了云资源抽象和配置为逻辑实体的过程，让用户轻松请求和使用这些资源。自动化和随附的编排功能为用户提供高度自服务，以配置资源、连接服务和部署工作负载，而无需云提供商 IT 人员的直接干预。
云计算有哪些优势？
云计算为现代企业提供多种优势，包括：
- 成本管理：使用云基础设施可以降低资本成本，因为组织不必花费大量资金购买和维护设备；投资硬件、设施或公用事业；或构建大型数据中心以适应业务增长。此外，公司不需要大型 IT 团队来处理云数据中心操作，因为他们可以依赖云提供商团队的专业知识。云计算还减少了与停机相关的成本。由于云计算中很少发生停机，公司不必花费时间和金钱来修复可能与停机相关的问题。
- 数据和 workload 移动性：在云中存储信息意味着用户可以从任何有互联网连接的设备访问它。这意味着用户不必携带 USB 驱动器、外部硬盘驱动器或多个 CD 来访问他们的数据。他们可以通过智能手机和其他移动设备访问公司数据，让远程员工与同事和客户保持同步。最终用户可以轻松处理、存储、检索和恢复云中的资源。此外，云供应商自动提供所有升级和更新，节省时间和精力。
- 业务连续性和灾难恢复：所有组织都担心数据丢失。在云中存储数据保证用户即使设备（如笔记本电脑或智能手机）无法操作，也能始终访问他们的数据。通过基于云的服务，组织可以在自然灾害或停电事件中快速恢复数据。这有利于 BCDR，并确保即使业务遭受损害或中断，工作负载和数据也可用。
- 速度和敏捷性：云计算促进应用程序和服务的快速部署，让开发人员迅速配置资源和测试新想法。这消除了耗时的硬件采购过程，从而加速上市时间。
- 环境可持续性：通过最大化资源利用率，云计算可以帮助促进环境可持续性。云提供商通过将工作负载整合到共享基础设施上，可以节省能源成本并减少碳足迹。这些提供商通常运营设计用于能源效率的大规模数据中心。
- 自动更新：云服务通常包括自动更新，因此用户始终可以访问最新功能和安全补丁，而无需手动干预。
有哪些不同类型的云计算服务？
云服务可以分为以下一般交付类别：
- 基础设施即服务（IaaS）：IaaS 提供商，如 Amazon Web Services（AWS），提供虚拟服务器实例和存储，以及让用户将工作负载迁移到 VM 的应用程序编程接口（API）。用户有分配的存储容量，可以按需启动、停止、访问和配置 VM 和存储。IaaS 提供商提供小型、中型、大型、超大型和内存或计算优化实例，以及为各种工作负载需求定制实例。IaaS 云模型最接近业务用户的远程数据中心。
- 平台即服务（PaaS）：在 PaaS 模型中，云提供商在其基础设施上托管开发工具。用户通过 API、Web 门户或网关软件通过互联网访问这些工具。PaaS 用于通用软件开发，许多 PaaS 提供商在软件开发后托管它。PaaS 产品示例包括 Salesforce Lightning、AWS Elastic Beanstalk 和 Google App Engine。
- 软件即服务（SaaS）：SaaS 分发模型通过互联网交付软件应用程序；这些应用程序通常称为 Web 服务。用户可以使用具有互联网访问权限的计算机或移动设备从任何位置访问 SaaS 应用程序和服务。在 SaaS 模型中，用户可以访问应用程序软件和数据库。SaaS 应用程序示例是 Microsoft 365，用于生产力和电子邮件服务。
- 功能即服务（FaaS）：FaaS，也称为无服务器计算，让用户运行代码而无需担心底层基础设施。用户可以创建和部署响应事件或触发器的功能。FaaS 抽象服务器和基础设施管理，让开发人员专注于代码创建。
云计算部署模型
有几种云计算部署方法，包括：
- 私有云：企业的数据中心向内部用户提供私有云服务。使用私有云，组织构建和维护自己的底层云基础设施。此模型提供云的通用性和便利性，同时保留本地数据中心常见的管理、控制和安全性。内部用户可能通过 IT 收费back 计费服务。私有云技术和供应商示例包括 AWS、Citrix Cloud、IBM Cloud、OpenStack 和 VMware。
- 公有云：在公有云模型中，第三方 CSP 通过互联网提供云服务。资源在多个组织之间共享，以实现成本效率和可扩展性。公有云服务按需销售，通常按分钟或小时计费，尽管许多服务提供长期承诺。客户仅支付他们消耗的中央处理单元周期、存储或带宽。公有 CSP 示例包括 AWS、Google Cloud Platform（GCP）、IBM、Microsoft Azure、Oracle 和 Tencent Cloud。
- 混合云：混合云是公有云服务和本地私有云的组合，具有两者之间的编排和自动化。公司可以在私有云上运行任务关键工作负载或敏感应用程序，并使用公有云处理工作负载突发或需求峰值。混合云的目标是创建一个统一、自动化和可扩展的环境，利用公有云基础设施可以提供的一切，同时仍然保持对任务关键数据的控制。
- 多云：组织越来越多地采用多云模型或使用多个 IaaS 提供商。这让应用程序可以在不同云提供商之间迁移或同时在两个或多个云提供商上运行。组织采用多云的原因多种多样，包括帮助最小化云服务中断的风险或利用特定提供商的更具竞争力的定价。它还帮助组织避免供应商锁定，让他们在需要时从一个提供商切换到另一个。然而，由于云提供商服务和 API 之间的差异，多云部署和应用程序开发可能是一个挑战。随着云提供商努力标准化和融合他们的服务和 API，多云部署应该变得更容易。行业倡议，如 Open Cloud Computing Interface，旨在促进互操作性并简化多云部署。
- 社区云：社区云支持具有相同关注点、使命、策略、安全要求和合规性考虑的特定社区。社区云由这些组织或第三方供应商管理，可以在本地或异地。
云计算的特点
云计算已经存在了几十年，今天的云计算基础设施展示了一系列特点，为各种规模的企业带来了有意义的 benefits。
云计算的常见特点包括：
- 自服务配置：最终用户几乎可以为任何类型的工作负载按需启动计算资源。最终用户可以配置计算能力，如服务器时间和网络存储，消除了 IT 管理员配置和管理计算资源的传统需求。
- 弹性：公司可以自由扩展，随着计算需求增加而扩展，随着需求减少而缩减。这消除了对本地基础设施的大量投资，这些投资可能不会保持活动状态。
- 按使用付费：计算资源在细粒度级别测量，让用户仅支付他们使用的资源和工作负载。
- 工作负载弹性：CSP 通常部署冗余资源以确保弹性存储并保持用户的重要工作负载运行——通常跨多个全球区域。
- 迁移灵活性：组织可以自动将某些工作负载移动到或从云迁移，或到不同的云平台。
- 广泛的网络访问：用户可以从任何有互联网连接的设备访问云数据或将数据上传到云。
- 多租户和资源池：多租户让多个客户共享相同的物理基础设施或相同的应用程序，并仍然保留其数据的隐私和安全性。通过资源池，云提供商从相同的物理资源服务众多客户。云提供商资源池应该足够大和灵活，以满足多个客户的需求。
- 安全性：安全性是云计算中不可或缺的，大多数提供商优先考虑应用和维护安全措施，以确保托管在其平台上的数据的机密性、完整性和可用性。除了强大的安全功能，提供商还提供各种合规认证，以保证其服务遵守行业标准和法规。
云计算有哪些缺点？
尽管依赖云服务有明显的优势，云计算也带来某些挑战，例如：
- 安全挑战：安全性通常被认为是组织在云计算中面临的最大挑战。依赖云时，组织面临数据泄露、API 和接口黑客攻击、受损凭据和身份验证问题的风险。此外，关于如何处理和存储委托给云提供商的敏感信息缺乏透明度。安全性需要仔细关注云配置和业务策略和实践。
- 不可预测的成本：云使用的按需付费订阅计划，以及扩展资源以适应波动的工作负载需求，可能难以定义和预测最终成本。云成本也经常相互依赖，一个云服务通常使用一个或多个其他云服务——所有这些都出现在 recurring 月度账单中。这可能产生额外的未计划云成本。
- 缺乏专业知识：随着云支持技术的快速发展，组织正在努力跟上对工具以及具有适当技能和知识的员工的需求，以架构、部署和管理云中的工作负载和数据。
- IT 治理困难：云计算中强调自己动手可能使 IT 治理困难，因为没有对配置、取消配置和管理基础设施操作的控制。这可能使组织难以正确管理风险和安全性、IT 合规性和数据质量。
- 遵守行业法律：当将数据从本地存储传输到云存储时，可能难以通过第三方管理遵守行业法规。重要的是知道数据和